SBR工藝介紹
序批式活性汙(wū)泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process),又稱間歇式活性汙泥(ní)法。
汙水在反應池中按序(xù)列、間歇進入每個反應工序,即流入、反應、沉澱、排放和閑置五個工序。
SBR的工作過程(chéng)
SBR工作過程是(shì):在較短(duǎn)的(de)時(shí)間內把汙水加入到反應器中,並在反應器充滿水後開始曝(pù)氣,汙水裏的有(yǒu)機物通過生物降解達到排故要求後停止曝氣,沉澱一定時間將上清(qīng)液排出。
上述過程可概括為:短時間進水一曝氣反應一沉澱(diàn)一短時間排水一進入下一個工作周期,也可(kě)稱為進水階段——加入(rù)底物、反應階段——底物降解、沉澱階段(duàn)——固液分離、排水階段——排上清液和待機階段——活(huó)性恢複五個階段。
進水階段
進水階段指從向反應器開始進(jìn)水(shuǐ)至到達反應器最大容積時的一段時間。
進水階段所用時間需根據實際排(pái)水情況和設備條件確定。在進水(shuǐ)階段,曝氣池在(zài)一定程度上(shàng)起到均(jun1)衡汙水水質(zhì)、水量的作(zuò)用,因而,陽R對水質、水量的波動有一定的(de)適應性。
在此期間可分為(wéi)三(sān)種情況(kuàng):曝氣(好氧反應)、攪拌(bàn)(厭氧反應)及靜置。在曝氣的情況下有機(jī)物(wù)在進水過程中已經開始(shǐ)被大量氧化,在攪拌的情況下則抑製好氧(yǎng)反應。
對應(yīng)這三種方式就是非(fēi)限製曝氣、半限製曝氣和(hé)限製曝(pù)氣。運行時可根據不同微生物的生(shēng)長特點、廢水的特性和(hé)要達到(dào)的處理目標,采用非限製(zhì)曝氣、半限製曝氣和限製曝氣方式進水。
通過控製進(jìn)水階段(duàn)的環境,就實現了在反應器不變的情況下完成(chéng)多種處(chù)理功能。而連續流中由於各構築物(wù)和水泵的(de)大小規格已(yǐ)定,改變反(fǎn)應(yīng)時間和反應條件是困難(nán)的。
反應階段
是SBR員主要的階段,汙染物在此階段通過微生物的降解作用得以去除。
根(gēn)據汙水處理的要求的(de)不同,如僅去陳有機碳或同時脫氯陳磷等,可調整相應的技術參數,並(bìng)可根據原水水質及排放標準具體情況確定反應階段的時間(jiān)及是否采用連續曝氣的方式。
沉澱階段
沉澱的目的是固液分離,相當於傳統活性汙泥法的二次沉澱他的功(gōng)能(néng)。
停止曝氣和攪拌,使混合液處於靜止狀態(tài),完成泥水分離,靜態沉澱的(de)效(xiào)果良好。經過沉澱後分離出的上清液即可排放,沉澱的目的是固液分離(lí),汙泥絮體(tǐ)和上清液分離。由於在(zài)沉澱時反應器(qì)內是完全靜止的,在SBR係統中這個過程比在中效率更高。
沉澱過程(chéng)一般是由時間控製的,沉澱時間在0.5——1h之間,甚至可能(néng)達到2h,以便於下一個排水(shuǐ)工序。汙(wū)泥(ní)層要求保持在排水設備的下麵,並且在排放(fàng)完成之前不上(shàng)升超過排(pái)水設備。
隨著測量(liàng)儀器(qì)的發展,已經可自動監測汙泥(ní)泥液麵,因此可根據汙泥沉陣性能而改(gǎi)變沉澱時間(jiān)。可以預先(xiān)在自動控製係統上設定一個值,一旦汙泥界麵計所監測到的汙泥界麵高皮達(dá)到該數值便(biàn)可結束(shù)沉澱工序。
排水階段
排水階段的(de)目的是從(cóng)反應器中排陳汙泥的澄清液,一直恢複到循環開始時的最低水位,該水(shuǐ)位離汙(wū)泥層還要有一定的保護高度。反應器底(dǐ)部沉降下來的汙泥大部分作(zuò)為(wéi)下一個周期(qī)的回流汙泥,過剩的汙(wū)泥(ní)可在(zài)排水(shuǐ)階段排(pái)除,也可在待機階段排除。
SBR排水一般采用潷水(shuǐ)器。潷水所用的時間由潷水能力來決定,一般不會影響下麵的汙泥層。現在也可在沉澱(diàn)的同時就開始排水,當(dāng)然要控製好潷水速度以不影響沉澱為原則。這樣就把沉澱和潷水兩個階段融合在一起。
待機階段(duàn)
沉澱之後到下(xià)個(gè)周期開始的期間稱為待機工(gōng)序。
根(gēn)據需要可進行攪拌或瀑(bào)氣。在多池係統(tǒng)中,待機的目的是在轉向另一個單(dān)元前為一個反應器提供時間以完成它的整個周期。待機不(bú)是(shì)一個必需(xū)的步驟,可以去掉。
在待機期間根據工藝(yì)和(hé)處(chù)理目的;可以進行曝氣、混合、去除(chú)剩餘汙泥(ní)。待(dài)機期的長短由處理水量決(jué)定。
排除剩餘(yú)汙泥是sBR運行中另一個重要步驟,它並(bìng)不作為五個基本過程之一,這是因為排故剩餘汙(wū)泥的(de)時間(jiān)不確(què)定。與傳統的(de)連續式係統一樣,排除剩(shèng)餘汙泥的量和頻率由運行要求決定。
基本性能和(hé)運行模式有(yǒu)效的防止汙泥(ní)膨脹
底物濃度梯度大,是控製膨脹的重要因素。完全混合式反應器裏基本沒有濃度(dù)梯度絲狀茵含量高,極易膨脹,屬於推流式反應器的SBR係統濃度梯度很大,絲狀茵含量低,不易膨脹。
SBR係統進水階段和反(fǎn)應階段的缺氧(厭氧)和(hé)好氧狀(zhuàng)態的交替,能抑製專性好氧的絲狀菌的過量繁(fán)殖,而控製膨脹。
BOD的去除
SBR係統的(de)一個重要優點是操作者通(tōng)過控製有關(guān)條件可保持微生物的選擇性。在一個完整的處理周期內,微生物選擇壓變化大.這(zhè)些選擇壓包括氧氣和基質的可(kě)獲(huò)性。
盡管(guǎn)在一些傳統的(de)連續式係統中也會出現(xiàn)這些選擇壓中的某一種情(qíng)況,而SBR係統(tǒng)具有很好的選擇和拓展能力,允許微生物在優越的環境中生長。
懸浮物的去除和穩定
SBR在沉(chén)澱時的——個優點在於停止了進、出(chū)水,也停止了得氣和(hé)混合.充分利用了靜態沉澱原理,這樣可獲得更快的分離,也可沉下(xià)更多的固體。傳統的連續式係統的沉澱單元是無法停止進、出水(shuǐ)的,因此沉(chén)澱在動態條件下進行。
SBR係統另外一個優(yōu)點是其靈活性,可以改變(biàn)沉澱過程的時間。在流量較大時,沉澱時間(jiān)可(kě)以減少到固體分離所(suǒ)必需(xū)的最小時問.以縮短整個周期的時問,處理更大的流量,如有必要潷水可以在(zài)沉澱時(shí)就開始。傳(chuán)統係(xì)統則不(bú)具(jù)備這種靈活性。
硝化和反硝化
汙(wū)水(shuǐ)中的氮以有機氨和氨氮的形式(shì)進人係統,以氮氣的形式從係統(tǒng)中去除。氨氮轉化為氮氣的過(guò)程分為硝化和反硝化過程。
硝化過(guò)程是在溶解(jiě)氧(yǎng)充足的條件下進行,反硝化(huà)過程是在缺氧的情況下發生。為去除SBR係統中的氮,隻要對處理廠的運行(háng)進行簡單的(de)調節(jiē)(調節周(zhōu)期和曝氣時間),而不用(yòng)對(duì)處理廠的(de)構築物進行大的改(gǎi)造。
生物除磷(lín)
生物除磷首先需要一(yī)個厭氧期(沒有溶解氧和氧化態的氮),同時存在易降解的有機質,在好氧階段(高溶解氧濃度(dù))促(cù)使汙(wū)泥攝取過量(liàng)的磷(lín)。在下一個厭(yàn)氧期開始前從反應器中排除一定量的剩(shèng)餘汙泥。
SBR的靈活性表現在可通過改變運行模式來滿足這些條件。在一個SBR係統中完成除磷的運行程序為:進水,曝氣,沉澱排泥,排水。
SBR工藝的特點
經典SBR的基本運行模式。其操作由進水(fill),反應(yīng)(react),沉澱(settle),潷水(draw)和待機(idle)等5個基本過程組成。
從(cóng)汙水(shuǐ)流入開始到待機時間結束算做一個周(zhōu)期。在一個周期(qī)內一切過(guò)程都(dōu)在(zài)一個設(shè)有曝氣或攪拌裝置的反應器內依次進行,不(bú)需要連續活性汙泥法中必需設置的(de)沉澱(diàn)池(chí)、回流汙泥泵等設備(bèi)。連續活性汙泥法是在(zài)空間上設置不同設(shè)施進行固定連續操作,與此相反,經典SBR是單一的反(fǎn)應器內,在時(shí)間上進行各種目的的不同操作。
它的間歇運行方式與許(xǔ)多行業廢水產生的周期比較一致,可以充(chōng)分(fèn)SBR的技術特點,因此(cǐ)在工業汙水處(chù)理中應(yīng)用非常廣泛。
在一些難(nán)降解廢水的處理方麵,經(jīng)典SBR仍然經常被采用。由於SBR工藝占地小,平麵布置緊湊,在(zài)小城(chéng)鎮汙水(shuǐ)處理方(fāng)麵成功應用SBR工藝的例子(zǐ)也(yě)非常多。