SBR工艺的总结.doc

SBR工艺的总结摘要序批式活性污泥法是早在年就由英国学者和发明了的水处理工艺年代初美国大学的教授采用实验室规模对工艺进行了系统深入的研究并于年在美国环保局的资助下在印第安那州的城改建并投产了世界上第一个法污水处理厂工艺的过程是按时序来运行的一个操作过程分五个阶段进水反应沉淀滗水闲置关键词工艺序批式活性污泥法是早在年就由英国学者和发明了的水处理工艺年代初美国大学的教授采用实验室规模对工艺进行了系统深入的研究并于年在美国环保局的资助下在印第安那州的城改建并投产了世界上第一个法污水处理厂工艺的过程是按时序来运行的一个操作过程分五个阶段进水反应沉淀滗水闲置由于在运行过程中各阶段的运行时间反应器内混合液体积的变化以及运行状态等都可以根据具体污水的性质出水水质出水质量与运行功能要求等灵活变化对于反应器来说只是时序控制无空间控制障碍所以可以灵活控制因此工艺发展速度极快并衍生出许多种新型处理工艺间歇式循环延时曝气活性污泥法是在年由澳大利亚新威尔士大学与美国公司合作开发的年世界上第一座工艺污水厂投产运行与传统相比最大特点是在反应器进水端设一个预反应区整个处理过程连续进水间歇排水无明显的反应阶段和闲置阶段因此处理费用比传统低由于全过程连续进水沉淀阶段泥水分离差限制了进水量好氧间歇曝气系统是由天津市政工程设计研究院提出的一种新工艺主体构筑物是由需氧池池和间歇曝气池池组成池连续进水连续曝气其出水从中间墙进入池池连续进水间歇排水同时池污泥回流池它具有抗冲击能力强的特点并有除磷脱氮功能循环式活性污泥法是教授在工艺的基础上开发出来的是工艺的一种新形式将的预反应区用容积更小设计更加合理优化的生物选择器代替通常池分三个反应区生物选择器缺氧区和好氧区容积比一般为整个过程间歇运行进水同时曝气并污泥回流该处理系统具有除氮脱磷功能单元水池活性污泥处理系统是比利时公司提出的它是工艺的又一种变形它集合了工艺和氧化沟工艺的特点一体化设计使整个系统连续进水连续出水而单个池子相对为间歇进水间歇排水此系统可以灵活的进行时间和空间控制适当的增大水力停留时间可以实现污水的脱氮除磷改良式序列间歇反应器是等人根据技术特点结合工艺研究开发的一种更为理想的污水处理系统采用单池多方格方式在恒定水位下连续运行通常池分为主曝气池序批池序批池厌氧池厌氧池缺氧池泥水分离池每个周期分为个时段每个时段为一个半周期一个半周期的运行状况污水首先进入厌氧池脱氮再进入厌氧池除磷进入主曝气池好氧处理然后进入序批池两个序批池交替运行缺氧好氧沉淀出水脱氮除磷能力更强工艺优点理想的推流过程使生化反应推动力增大效率提高池内厌氧好氧处于交替状态净化效果好运行效果稳定污水在理想的静止状态下沉淀需要时间短效率高出水水质好耐冲击负荷池内有滞留的处理水对污水有稀释缓冲作用有效抵抗水量和有机污物的冲击工艺过程中的各工序可根据水质水量进行调整运行灵活处理设备少构造简单便于操作和维护管理反应池内存在浓度梯度有效控制活性污泥膨胀法系统本身也适合于组合式构造方法利于废水处理厂的扩建和改造脱氮除磷适当控制运行方式实现好氧缺氧厌氧状态交替具有良好的脱氮除磷效果工艺流程简单造价低主体设备只有一个序批式间歇反应器无二沉池污泥回流系统调节池初沉池也可省略布置紧凑占地面积省系统的适用范围由于上述技术特点系统进一步拓宽了活性污泥法的使用范围就近期的技术条件系统更适合以下情况中小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水尤其是间歇排放和流量变化较大的地方需要较高出水水质的地方如风景游览区湖泊和港湾等不但要去除有机物还要求出水中除磷脱氮防止河湖富营养化水资源紧缺的地方系统可在生物处理后进行物化处理不需要增加设施便于水的回收利用用地紧张的地方对已建连续流污水处理厂的改造等非常适合处理小水量间歇排放的工业废水与分散点源污染的治理设计要点主要参数设计要点运行周期的确定的运行周期由充水时间反应时间沉淀时间排水排泥时间和闲置时间来确定充水时间应有一个最优值如上所述充水时间应根据具体的水质及运行过程中所采用的曝气方式来确定当采用限量曝气方式及进水中污染物的浓度较高时充水时间应适当取长一些当采用非限量曝气方式及进水中污染物的浓度较低时充水时间可适当取短一些充水时间一般取反应时间是确定反应器容积的一个非常主要的工艺设计参数其数值的确定同样取决于运行过程中污水的性质反应器中污泥的浓度及曝气方式等因素对于生活污水类易处理废水反应时间可以取短一些反之对含有难降解物质或有毒物质的废水反应时间可适当取长一些一般在沉淀排水时间一般按设计闲置时间一般按设计一个周期所需时间周期数反应池容积的计算假设每个系列的污水量为则在每个周期进入各反应池的污水量为各反应池的容积为各反应池的容量排出比周期数周期每一系列的反应池数量每一系列的污水进水量设计最大日污水量曝气系统序批式活性污泥法中曝气装置的能力应是在规定的曝气时间内能供给的需氧量在设计中高负荷运行时每单位进水为低负荷运行时为在序批式活性污泥法中由于在同一反应池内进行活性污泥的曝气和沉淀曝气装置必须是不易堵塞的同时考虑反应池的搅拌性能常用的曝气系统有气液混合喷射式机械搅拌式穿孔曝气管微孔曝气器一般选射流曝气因其在不曝气时尚有混合作用同时避免堵塞排水系统上清液排除出装置应能在设定的排水时间内活性污泥不发生上浮的情况下排出上清液排出方式有重力排出和水泵排出为预防上清液排出装置的故障应设置事故用排水装置在上清液排出装置中应设有防浮渣流出的机构序批式活性污泥的排出装置在沉淀排水期应排出与活性污泥分离的上清液并且具备以下的特征应能既不扰动沉淀的污泥又不会使污泥上浮按规定的流量排出上清液定量排水为获得分离后清澄的处理水集水机构应尽量靠近水面并可随上清液排出后的水位变化而进行排水追随水位的性能排水及停止排水的动作应平稳进行动作准确持久可靠可靠性排水装置的结构形式根据升降的方式的不同有浮子式机械式和不作升降的固定式排泥设备设计污泥干固体量设计污水量设计进水浓度污泥产率在高负荷运行时污泥产量以每流入产生计算在低负荷运行时以每流入产生计算在反应池中设置简易的污泥浓缩槽能够获得的浓缩污泥由于序批式活性污泥法不设初沉池易流入较多的杂物污泥泵应采用不易堵塞的泵型设计主要参数序批式活性污泥法的设计参数必须考虑处理厂的地域特性和设计条件用地面积维护管理处理水质指标等适当的确定用于设施设计的设计参数应以下值为准项目参数负荷排出比安全高度活性污泥界面以上的最小水深以上序批式活性污泥法是一种根据有机负荷的不同而从低负荷相当于氧化沟法到高负荷相当于标准活性污泥法的范围内都可以运行的方法序批式活性污泥法的负荷由于将曝气时间作为反应时间来考虑定义公式如下污水进水量进水的平均曝气池内混合液平均浓度曝气池容积曝气时间比周期数一个周期的曝气时间序批式活性污泥法的负荷条件是根据每个周期内反应池容积对污水进水量之比和每日的周期数来决定此外在序批式活性污泥法中因池内容易保持较好的浓度所以通过浓度的变化也可调节有机物负荷进一步说由于曝气时间容易调节故通过改变曝气时间也可调节有机物负荷在脱氮和脱硫为对象时除了有机物负荷之外还必须对排出比周期数每日曝气时间等进行研究在用地面积受限制的设施中适宜于高负荷运行进水流量小负荷变化大的小规模设施中最好是低负荷运行因此有效的方式是在投产初期按低负荷运行而随着水量的增加也可按高负荷运行不同负荷条件下的特征有机物负荷条件进水条件高负荷运行低负荷运行间歇进水间歇进水连续运行条件负荷周期数大小排出比大小处理特性有机物去除处理水去除率比较高脱氮较低高脱磷高较低污泥产量多少维护管理抗负荷变化性能比低负荷差对负荷变化的适应性强运行的灵活性强用地面积反应池容积小省地反应池容积较大适用范围能有效地处理中等规模以上的污水适用于处理规模约为以上的设施适用于小型污水处理厂处理规模约为以下适用于不需要脱氮的设施设计需特别注意的问题一主要设施与设备设施的组成本法原则上不设初次沉淀池本法应用于小型污水处理厂的主要原因是设施较简单和维护管理较为集中为适应流量的变化反应池的容积应留有余量或采用设定运行周期等方法但是对于游览地等流量变化很大的场合应根据维护管理和经济条件研究流量调节池的设置反应池反应池的形式为完全混合型反应池十分紧凑占地很少形状以矩形为准池宽与池长之比大约为水深米反应池水深过深基于以下理由是不经济的如果反应池的水深大排出水的深度相应增大则固液分离所需的沉淀时间就会增加专用的上清液排出装置受到结构上的限制上清液排出水的深度不能过深反应池水深过浅基于以下理由是不希望的在排水期间由于受到活性污泥界面以上的最小水深限制上清液排出的深度不能过深与其他相同负荷的处理方式相比其优点是用地面积较少反应池的数量考虑清洗和检修等情况原则上设个以上在规模较小或投产初期污水量较小时也可建一个池排水装置排水系统是处理工艺设计的重要内容也是其设计中最具特色和关系到系统运行成败的关键部分目前国内外报道的排水装置大致可归纳为以下几种潜水泵单点或多点排水这种方式电耗大且容易吸出沉淀污泥池端侧多点固定阀门排水由上自下开启阀门缺点操作不方便排水容易带泥专用设备滗水器滗水器是是一种能随水位变化而调节的出水堰排水口淹没在水面下一定深度可防止浮渣进入理想的排水装置应满足以下几个条件单位时间内出水量大流速小不会使沉淀污泥重新翻起集水口随水位下降排水期间始终保持反应当中的静止沉淀状态排水设备坚固耐用且排水量可无级调控自动化程度高在设定一个周期的排水时间时必须注意以下项目上清液排出装置的溢流负荷确定需要的设备数量活性污泥界面上的最小水深主要是为了防止污泥上浮由上清液排出装置和溢流负荷确定性能方面水深要尽可能小随着上清液排出装置的溢流负荷的增加单位时间的处理水排出量增大可缩短排水时间相应的后续处理构筑物容量须扩大在排水期沉淀的活性污泥上浮是发生在排水即将结束的时候从沉淀工序的中期就开始排水符合法的运行原理工艺的需氧与供氧工艺有机物的降解规律与推流式曝气池类似推流式曝气池是空间长度上的推流而反应池是时间意义上的推流由于工艺有机物浓度是逐渐变化的在反应初期池内有机物浓度较高如果供氧速率小于耗氧速率则混合液中的溶解氧为零对单一的微生物而言氧气的得到可能是间断的供氧速率决定了有机物的降解速率随着好氧进程的深入有机物浓度降低供氧速率开始大于耗氧速率溶解氧开始出现微生物开始可以得到充足的氧气供应有机物浓度的高低成为影响有机物降解速率的一个重要因素从耗氧与供氧的关系来看在反应初期反应池保持充足的供氧可以提高有机物的降解速度随着溶解氧的出现逐渐减少供氧量可以节约运行费用缩短反应时间反应池通过曝气系统的设计采用渐减曝气更经济合理一些工艺排出比的选择工艺排出比的大小决定了工艺反应初期有机物浓度的高低排出比小初始有机物浓度低反之则高根据微生物降解有机物的规律当有机物浓度高时有机物降解速率大曝气时间可以减少但是当有机物浓度高时耗氧速率也大供氧与耗氧的矛盾可能更大此外不同的废水活性污泥的沉降性能也不同污泥沉降性能好沉淀后上清液就多宜选用较小的排出比反之则宜采用较大的排出比排出比的选择还与设计选用的污泥负荷率混合液污泥浓度等有关反应池混合液污泥浓度根据活性污泥法的基本原理混合液污泥浓度的大小决定了生化反应器容积的大小工艺也同样如此当混合液污泥浓度高时所需曝气反应时间就短反应池池容就小反之反应池池容则大但是当混合液污泥浓度高时生化反应初期耗氧速率增大供氧与耗氧的矛盾更大此外池内混合液污泥浓度的大小还决定了沉淀时间污泥浓度高需要的沉淀时间长反之则短当污泥的沉降性能好排出比小有机物浓度低供氧速率高可以选用较大的数值反之则宜选用较小的数值工艺混合液污泥浓度的选择应综合多方面的因素来考虑关于污泥负荷率的选择污泥负荷率是影响曝气反应时间的主要参数污泥负荷率的大小关系到反应池最终出水有机物浓度的高低当要求的出水有机物浓度低时污泥负荷率宜选用低值当废水易于生物降解时污泥负荷率随着增大污泥负荷率的选择应根据废水的可生化性以及要求的出水水质来确定工艺与调节水解酸化工艺的结合工艺采用间歇进水间歇排水反应池有一定的调节功能可以在一定程度上起到均衡水质水量的作用通过供气系统搅拌系统的设计自动控制方式的设计闲置期时间的选择可以将工艺与调节水解酸化工艺结合起来使三者合建在一起从而节约投资与运行管理费用在进水期采用水下搅拌器进行搅拌进水电动阀的关闭采用液位控制根据水解酸化需要的时间确定开始曝气时刻将调节水解酸化工艺与工艺有机的结合在一起反应池进水开始作为闲置期的结束则可以使整个系统能正常运行具体操作方式如下所述进水开始既为闲置结束通过上一组池进水结束时间来控制进水结束通过液位控制整个进水时间可能是变化的水解酸化时间由进水开始至曝气反应开始包括进水期这段时间可以根据水量的变化情况与需要的水解酸化时间来确定不小于在最小流量下充满反应池所需的时间曝气反应开始既为水解酸化搅拌结束曝气反应时间可根据计算得出沉淀时间根据污泥沉降性能及混合液污泥浓度决定它的开始即为曝气反应的结束排水时间由滗水器的性能决定滗水结束可以通过液位控制闲置期的时间选择是调节水解酸化及工艺结合好坏的关键闲置时间的长短应根据废水的变化情况来确定实际运行中闲置时间经常变动通过闲置期间的调整将反应池的进水合理安排使整个系统能正常运转避免整个运行过程的紊乱调试程序及注意事项一活性污泥的培养驯化反应池去除有机物的机理与普通活性污泥法基本相同主要大量繁殖的微生物群体降解污水中的有机物活性污泥处理系统在正式投产之前的首要工作是培养和驯化活性污泥活性污泥的培养驯化可归纳为异步培驯法同步培驯法和接种培驯法异步法为先培养后驯化同步法则培养和驯化同时进行或交替进行接种法系利用其他污水处理厂的剩余污泥再进行适当的培驯培养活性污泥需要有菌种和菌种所需要的营养物对于城市污水其中的菌种和营养都具备可以直接进行培养对于工业废水由于其中缺乏专性菌种和足够的营养因此在投产时除用一般的菌种和所需要营养培养足够的活性污泥外还应对所培养的活性污泥进行驯化使活性污泥微生物群体逐渐形成具有代谢特定工业废水的酶系统具有某种专性二试运行活性污泥培养驯化成熟后就开始试运行试运行的目的使确定最佳的运行条件在活性污泥系统的运行中影响因素很多混合液污泥浓度空气量污水量污水的营养情况等活性污泥法要求在曝气池内保持适宜的营养物与微生物的比值供给所需要的氧使微生物很好的和有机物相接触全体均匀的保持适当的接触时间对处理工艺而言运行周期的确定还与沉淀排水排泥时间及闲置时间有关还和处理工艺中所设计的反应器数量有关运行周期的确定除了要保证处理过程中运行的稳定性和处理效果外还要保证每个池充水的顺序连续性即合理的运行周期应满足运行过程中避免两个或两个以上的池子同时进水或第一个池子和最后一个池子进水脱节的现象同时通过改变曝气时间和排水时间对污水进行不同的反应测试确定最佳的运行模式达到最佳的出水水质最经济的运行方式三污泥沉降性能的控制活性污泥的良好沉降性能是保证活性污泥处理系统正常运行的前提条件之一如果污泥的沉降性能不好在的反应期结束后污泥难以沉淀污泥的压密性差上层清液的排除就受到限制水泥比下降导致每个运行周期处理污水量下降如果污泥的絮凝性能差则出水中的悬浮固体含量将升高上升导致处理出水水质的下降导致污泥沉降性能恶化的原因是多方面的但都表现在污泥容积指数的升高工艺中由于反复出现高浓度基质在菌胶团菌和丝状菌共存的生态环境中丝状菌一般是不容易繁殖的因而发生污泥丝状菌膨胀的可能性是非常低的较容易出现高粘性膨胀问题这可能是由于法是一个瞬态过程混合液内基质逐步降解液相中基质浓度下降了但并不完全说明基质已被氧化去除加之许多污水的污染物容易被活性污泥吸附和吸收在很短的时间内混合液中的基质浓度可降至很低的水平从污水处理的角度看已经达到了处理效果但这仅仅是一种相的转移混合液中基质的浓度的降低仅是一种表面现象可以认为在污水处理过程中菌胶团之所以形成和有所增长就要求系统中有一定数量的有机基质的积累在胞外形成多糖聚合物否则菌胶团不增长甚至出现细菌分散生长现象出水浑浊在实际操作过程中往往会因充水时间或曝气方式选择的不适当或操作不当而使基质的积累过量致使发生污泥的高粘性膨胀污染物在混合液内的积累是逐步的在一个周期内一般难以马上表现出来需通过观察各运行周期间的污泥沉降性能的变化才能体现出来为使污泥具有良好的沉降性能应注意每个运行周期内污泥的变化趋势及时调整运行方式以确保良好的处理效果