SBR工艺_北京中天恒远水处理设备公司

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SBR工艺

  SBR (Sequencing Batch Reactor)是序批式(间歇)活性污泥法的简称。1914年,英国学者Ardern 和Locket 发明了该工艺,但由于受当时自动化水平的限制,尤其后来工业废水的处理规模不断扩大,其操作困难、工作量大的缺点日益突出,SBR 工艺的研究一度被人们放弃。因此,SBR 工艺开始并没有得到广泛推广。

  近年,由于电脑技术的飞快发展及自动化控制技术的快速进步,SBR 反应器操作困难,工作繁琐的缺点逐渐得以解决。SBR 工艺与传统活性污泥法相比有很多优点,这引起许多国内外学者的关注。

  20 世纪70 年代初,美国的Irvine等人在美国环保总局的资助下建立了世界上第一个SBR 污水处理厂。此后,日本、德国等也开始关注SBR工艺的研究。我国于上世纪80 年代开始对SBR 工艺进行研究,并于1985年在吴淞建立了我国第一个应用SBR工艺的废水处理站。

  1、SBR反应器工作原理

  SBR 的运行有别于传统活性污泥法,一般采用多个SBR 反应器并联间歇运行的方式。对于单一SBR 反应器,每个运行周期包括5个阶段:进水期、反应期、沉淀期、排水排泥期、闲置期。进水期阶段可以采用限制曝气或非限制曝气,污水连续进入SBR 反应器,此时活性污泥对有机污染物进行吸附去除,有机污染物浓度达到最大值,当污水到达预设水位后,停止进水开始曝气,反应期随即开始,该阶段有机污染物被活性污泥充分去除,BOD、COD值不断减小,当有机污染物浓度降低到适当值时,停止曝气,随即进入沉淀阶段,该阶段依靠重力的作用,使混合液中的活性污泥不断沉降,达到高效的泥水分离效果。在进入到排水排泥期后,上清液通过滗水器排除,剩余污泥也通过排泥系统排出,当进入到闲置期后,活性污泥处于一种营养物的饥饿状态,单位重量的活性污泥具有很大的吸附表面积,当进入下个运行期的进水期时,活性污泥便可以充分发挥初始吸附去除作用。

  2、SBR工艺的优点

  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DO、BOD5浓度梯度,有效控制活性污泥膨胀。

  SBR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。

  3、改进型SBR处理工艺

  (1)UNITANK 工艺

  1987 年,UNITANK 工艺由比利时史格斯清水公司提出,此工艺结合了传统SBR 工艺和传统活性污泥法的优点。使进出污水连续且减少了二沉池,实现了沉淀池和生物处理单元的一体化,而对于单个UNITANK 曝气池则为间歇进出水,通过灵活控制UNITANK 单个反应池的曝气、搅拌和增大水力停留时间,可以达到很好的脱氮除磷效果。

  UNITANK 工艺的工作原理:

  UNITANK 反应器分为3 个单池, 每个运行周期分为两个主体段和一个中间过渡段, 两个主体运行段过程完全一样,只是相互对称。第一个主体段污水由左池进入,经过中间池进入右池沉淀出水。第二个主体段污水由右池进入,经过中间池进入左池沉淀出水,过程和第一个主体段相同,水流方向相反。中间过渡段污水由中间池进入,两个边池作为沉淀池。通过对主体段曝气、搅拌时间的控制可以实现BOD 去除和脱氮除磷。

  UNITANK 工艺的特点

  采用固定堰出水,不采用滗水器;沉淀时近似于平流式沉淀池的特点;3 个反应池串联构成一个串级系统的模式,弥补了单个反应器完全混合的缺点;3 个反应池的作用各不相同,各个反应池中的污泥浓度不同,生物量分布不均匀。由于边池兼作曝气池和沉淀池,反应池的容积利用率比较低。

  (2) CASS 工艺

  CASS 工艺(循环式活性污泥法)由Goronszy 教授在ICEAS 的基础上研究开发出来的一种改进型SBR 工艺。1986 年美国国家环保局正式宣布CASS 工艺为革新代用技术。

  CASS 反应器的工艺原理:

  CASS反应池分为预反应区和主反应区,污水经过预反应区后污水中可溶性污染物得到迅速吸附,进入主反应区后污水中的有机污染物被降解。CASS 为连续进水间歇出水反应器,集反应、沉淀、排水等功能于一身,且通过对反应器中DO的控制使CASS 反应器处于好氧、厌氧、缺氧交替环境,起到对污水脱氮除磷的作用。

  CASS 反应器的工艺特点:

  基建费用较低,CASS 工艺与传统活性污泥法相比,省去了初沉池、二沉池,工艺流程简单,布局紧凑;建成后运行费用低,CASS 工艺由于周期性的曝气,池内溶解氧浓度是变化的, 在每一周期开始时,氧浓度梯度大,传递效率高,节省运行费用;运行管理可靠方便,CASS 工艺控制系统简单,不易发生污泥膨胀且污泥产量少。

  (3) ICEAS 工艺

  ICEAS 全称为间式歇循环延时曝气活性污泥法,属于连续进水、间歇出水工艺。ICEAS 工艺在反应器前部设置预反应区,经过预处理的污水在预反应区内吸附去除BOD 后进入与前置预反应区相连接的主反应区,在主反应区中污水进行间歇曝气,使活性污泥处于厌氧好氧交替的环境之中,起到良好的脱氮除磷效果,处理后的污水在反应池中沉淀后在滗水器的作用下出水,这样使整个反应池处于曝气-闲置-沉淀-滗水的周期之中。

  ICEAS反应器的工艺特点:

  采用连续进水系统,减少了运行操作的复杂性,故适用于较大规模的污水处理。与其它工艺相比,ICEAS工艺具有如下优点:1、占地面积小,土建投资少;2、设备少,能耗低;3、沉淀效果好;4、耐冲击负荷,运行灵活。

  (4)MSBR工艺

  MSBR是改良型序批反应器(Modified Sequencing Batch React)的简称,是 SBR 的变型工艺。MSBR 系统不需要加设初沉池、二沉池和相应的布水及回流设施。

  MSBR 工艺的主反应池由曝气格和两个交替的序批格(SBR 池)组成。在一个完整的运行周期中,主曝气格保持连续的好氧曝气状态;两个交替曝气的SBR 池的其中一个在半个周期内不曝气仅作为沉淀池,而另一个在半个运行周期中,用于保持不同的状态,如缺氧,厌氧等状态。待下半个运行周期,两个 SBR 池的角色互换。

  MSBR 工艺特点

  MSBR 系统是从连续运行的单元进水,不从 SBR 池进水,这样污水大部分有机物先进入主曝气池中,经过处理后在进入 SBR 池,改善了设备利用率。

  从连续运行的厌氧池进水,随后进入缺氧池、好氧池,改善了系统的整体处理效率,出水水质好,同时也大大提高了系统中红 F/M 值和容积负荷。

  从连续运行单元进水,改善了系统对冲击负荷的抵抗能力。

  MSBR 系统增加了低水头、低能耗的回流设备,改善了系统中各个单元活性污泥分配的均匀性,既增加了连续运行单元的浓度(尤其是提高反硝化反应的反应速率),进而减少了 SBR 池中的污泥质量浓度。
 

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