城鎮鄉鎮污水處理SBR工藝在生活污水處理中的應用,SBR屬于活性污泥法的一種工藝,該工藝在小城鎮污水處理中具有投資省、自動化高、能耗低、污染物處理效率高、易管理等優勢而受到青睞,并在應用中逐漸得到了發展及改進。本文簡要的闡述了SBR工藝原理及特點,并對SBR工藝的優勢及缺點進行了概述,并介紹了SBR工藝在生活污水處理中的設計要點以期望實際工程設計中能有一定的指導借鑒作用。
工藝流程
進水—化糞池—格柵—調節池—SBR池—消毒池—回用池(或外排)
1.概述
SBR序批式活性污泥法(SequencingBatchReactor)是1914年英國學者Ardern和Lockett發明活性污泥法之時,首先運用的污水處理技術。由于處理工藝流程簡單,占地面積小,投資費用低,處理效果好的獨特優點,逐漸引起世界污水處理界的廣泛關注。我國也于20世紀80年代中期開始對SBR進行研究并推廣,目前SBR是近年來應用日趨廣泛的一種污水處理工藝。在SBR工藝的基礎上,又延伸出了一些SBR的變型工藝,如ICEAS工藝、CAST工藝、DAT-IAT工藝等,擁有良好的發展前景。
2.SBR生活污水工藝原理及特點
SBR與傳統污水處理工藝不同,SBR技術采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式,非穩定生化反應替代穩態生化反應,靜置理想沉淀替代傳統的動態沉淀。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作。在工藝運行過程中,SBR技術的核心是SBR反應池。按照廢水處理時間,一個池體共分為進水階段、反應階段、沉降階段、排放階段和閑置階段,在此期間完成均化、初沉、生物降解、終沉等活性污泥處理過程。
在SBR生活污水池中需要進行培養馴化一定量的活性污泥,當廢水進入反應器池體中,馴化后的污泥中的微生物利用廢水中的有機物進行新陳代謝,將廢水中的有機物降解并使微生物細胞增殖,最后再將微生物細胞物質與水沉淀分離,這樣依次反復運行構成了序批式處理,實現污水處理效果。進水階段用來集中污水,有調蓄池的功用;反應階段是關閉進水條件下,通過鼓風機曝氣,好氧生物菌來降解有機物,并使氨氮進行硝化;沉淀階段,停止鼓風機的運行,讓污泥與水進行靜止分離;排水階段用潷水器吸水排放出水;閑置期是處于進水等待狀態。單個SBR生活污水系統就是一個能程序控制進出水及曝氣的反應池。對于連續排放的污水,SBR系統可并聯運用兩組以上SBR系統,分批進行處理;對于間歇排放的污水,只要排水間歇期足夠長,使SBR反應池能完成反應、沉淀及排水等一串操作,那么用一個SBR池就能達到處理要求。由此可知SBR集調節池、曝氣池、沉淀池為一體,不需設回流污泥泵。
3.SBR生活污水的優缺點分析
SBR生活污水的優點是,池內厭氧、好氧處于交替狀態,推流過程使生化反應推動力增大,效率提高,凈化效果好;運行效果穩定,污水在理想的靜止狀態下沉淀,需要時間短、效率高,出水水質好;耐沖擊負荷,池內有滯留的處理水,對污水有稀釋、緩沖作用,有效抵抗水量和有機污物的沖擊;工藝過程中的各工序可根據水質、水量進行調整,運行靈活;處理設備少,構造簡單,便于操作和維護管理。
SBR生活污水的不足:傳統的SBR工藝設備的利用率低,增大了設備費用和裝機容量;運行的周期較長,池容和排水設備較大,此外,對于大型污水處理項目連續進水或出水的處理要求難以實現,水位變化大,水頭損失也較大。
SBR生活污水系統更適合以下情況:
1)中小城鎮生活污水和廠礦企業的工業廢水,尤其是間歇排放和流量變化較大的地方。
2)需要較高出水水質的地方,如風景游覽區、湖泊和港灣等,不但要去除有機物,還要求出水中除磷脫氮,防止河湖富營養化。
3)水資源緊缺的地方。SBR系統可在生物處理后進行物化處理,不需要增加設施,便于水的回收利用。
4.SBR生活污水在污水處理中的設計要點
1、運行周期(T)的確定設計
SBR生活污水的運行周期由充水時間、反應時間、沉淀時間、排水排泥時間和閑置時間來確定。充水時間(tv)應有一個最優值。如上所述,充水時間應根據具體的水質及運行過程中所采用的曝氣方式來確定。當采用限量曝氣方式及進水中污染物的濃度較高時,充水時間應適當取長一些;當采用非限量曝氣方式及進水中污染物的濃度較低時,充水時間可適當取短一些。充水時間一般取1~4h。反應時間(tR)是確定SBR反應器容積的一個非常主要的工藝設計參數,其數值的確定同樣取決于運行過程中污水的性質、反應器中污泥的濃度及曝氣方式等因素。對于生活污水類易處理廢水,反應時間可以取短一些,反之對含有難降解物質或有毒物質的廢水,反應時間可適當取長一些。一般在2~8h。沉淀排水時間(tS+D)一般按2~4h設計。閑置時間(tE)一般按2h設計。一個周期所需時間tC≥tR﹢tS﹢tD周期數n﹦24/tC序批式活性污泥法中,曝氣裝置的能力應是在規定的曝氣時間內能供給的需氧量,在設計中,高負荷運行時每單位進水BOD為0.5~1.5kgO2/kgBOD,低負荷運行時為1.5~2.5kgO2/kgBOD。在序批式活性污泥法中,由于在同一反應池內進行活性污泥的曝氣和沉淀,曝氣裝置必須是不易堵塞的,同時考慮反應池的攪拌性能。常用的曝氣系統有氣液混合噴射式、機械攪拌式、穿孔曝氣管、微孔曝氣器,一般選射流曝氣,因其在不曝氣時有混合作用,同時可避免堵塞。
2、排水系統設計
可靠、有效的排水裝置是SBR的關鍵之一。如果活性污泥進入排水裝置,而隨出水排出,那將明顯地影響出水水質。目前,排水裝置主要可分為固定式和浮動式。上清液排除出裝置應能在設定的排水時間內,活性污泥不發生上浮的情況下排出上清液,排出方式有重力排出和水泵排出。為預防上清液排出裝置的故障,應設置事故用排水裝置。
5.SBR生活污水工藝應用前景
SBR工藝是一種理想的間歇式活性污泥處理工藝,它具有工藝流程簡單、處理效果穩定、占地面積小、耐沖擊負荷強及具有脫氮除磷能力等優點,是目前正在深入研究的一項污水生物處理新技術。隨著我國環保事業的發展,需建設許多中小型污水處理設施,而且處理要求正在日益提高,特別是對脫氮和除磷要求的提高,因此SBR必將成為一個有競爭力的污水處理工藝,具有很好的應用前景。