SBR工艺的基本原理运行模式,各种工艺特点
biomass01
biomass01 Lv.2
2006年12月30日 03:17:58
来自于水处理
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答:余污泥排放通常在沉淀或闲置期间。SBR系统的一致特点是不需回流系统,这就减少了机械设备和有关控制系统。㈠基本原理SBR工作过程是:在较短的时间内把污水加入到反应器中,并在反应器充满水后开始曝气,污水里的有机物通过生物降解达到排故要求后停止曝气,沉淀一定时间将上清液排出。上述过程可概括为:短时间进水一曝气反应一沉淀一短时间排水一进入下一个工作周期,也可称为进水阶段——加入底物、反应阶段——底物降解、沉淀阶段——固液分离、排水阶段——排上清液和待机阶段——活性恢复五个阶段。典型的运行模式见图;

答:余污泥排放通常在沉淀或闲置期间。SBR系统的一致特点是不需回流系统,这就减少了机械设备和有关控制系统。㈠基本原理
SBR工作过程是:在较短的时间内把污水加入到反应器中,并在反应器充满水后开始曝气,污水里的有机物通过生物降解达到排故要求后停止曝气,沉淀一定时间将上清液排出。上述过程可概括为:短时间进水一曝气反应一沉淀一短时间排水一进入下一个工作周期,也可称为进水阶段——加入底物、反应阶段——底物降解、沉淀阶段——固液分离、排水阶段——排上清液和待机阶段——活性恢复五个阶段。典型的运行模式见图;


1. 进水阶段:指从向反应器开始进水至到达反应器最大容积时的一段时间。进水阶段所用时间需根据实际排水情况和设备条件确定.在进水阶段,曝气池在一定程度上起到均衡污水水质、水量的作用,因而,阳R对水质、水量的波动有一定的适应性。在此期间可分为三种情况:曝气(好氧反应)、搅拌(厌氧反应)及静置。在曝气的情况下有机物在进水过程中已经开始被大量氧化,在搅拌的情况下则抑制好氧反应。对应这三种方式就是非限制曝气、半限制曝气和限制曝气。运行时可根据不同微生物的生长特点、废水的特性和要达到的处理目标,采用非限制曝气、半限制曝气和限制曝气方式进水。通过控制进水阶段的环境,就实现了在反应器不变的情况下完成多种处理功能。而连续流中由于各构筑物和水泵的大小规格已定,改变反应时间和反应条件是困难的。
2. 反应阶段: 是SBR员主要的阶段,污染物在此阶段通过微生物的降解作用得以去除。根据污水处理的要求的不同,如仅去陈有机碳或同时脱氯陈磷等,可调整相应的技术参数,并可根据原水水质及排放标准具体情况确定反应阶段的时间及是否采用连续曝气的方式。
3. 沉淀阶段: 沉淀的目的是固液分离,相当于传统活性污泥法的二次沉淀他的功能。停止曝气和搅拌,使混合液处于静止状态,完成泥水分离,静态沉淀的效果良好。经过沉淀后分离出的上清液即可排放,沉淀的目的是固液分离,污泥絮体和上清液分离。由于在沉淀时反应器内是完全静止的,在SBR系统中这个过程比在中效率更高。沉淀过程一般是由时间控制的,沉淀时间在0.5——1h之间,甚至可能达到2h,以便于下一个排水工序。污泥层要求保持在排水设备的下面,并且在排放完成之前不上升超过排水设备。随着测量仪器的发展,已经可自动监测污泥泥液面,因此可根据污泥沉阵性能而改变沉淀时间。可以预先在自动控制系统上设定一个值,一旦污泥界面计所监测到的污泥界面高皮达到该数值便可结束沉淀工序。
4. 排水阶段:的目的是从反应器中排陈污泥的澄清液,一直恢复到循环开始时的最低水位,该水位离污泥层还要有一定的保护高度。反应器底部沉降下来的污泥大部分作为下一个周期的回流污泥,过剩的污泥可在排水阶段排除,也可在待机阶段排除。SBR排水一般采用滗水器。滗水所用的时间由滗水能力来决定,一般不会影响下面的污泥层。现在也可在沉淀的同时就开始排水,当然要控制好滗水速度以不影响沉淀为原则。这样就把沉淀和滗水两个阶段融合在一起。
5. 待机阶段:沉淀之后到下个周期开始的期间称为待机工序。根据需要可进行搅拌或瀑气。在多池系统中,待机的目的是在转向另一个单元前为一个反应器提供时间以完成它的整个周期。待机不是一个必需的步骤,可以去掉。在待机期间根据工艺和处理目的;可以进行曝气、混合、去除剩余污泥。待机期的长短由处理水量决定。排除剩余污泥是sBR运行中另一个重要步骤,它并不作为五个基本过程之一,这是因为排故剩余污泥的时间不确定。与传统的连续式系统一样,排除剩余污泥的量和频率由运行要求决定。在一个SBR的运行过程中,剩
㈡基本性能和运行模式
1.有效的防止污泥膨胀
底物浓度梯度大,是控制膨胀的重要因素。完全混合式反应器里基本没有浓度梯度丝状茵含量高,极易膨胀,属于推流式反应器的SBR系统浓度梯度很大,丝状茵含量低,不易膨胀。SBR系统进水阶段和反应阶段的缺氧(厌氧)和好氧状态的交替,能抑制专性好氧的丝状菌的过量繁殖,而控制膨胀。
2. BOD的去除
SBR系统的一个重要优点是操作者通过控制有关条件可保持微生物的选择
性。在一个完整的处理周期内,微生物选择压变化大.这些选择压包括氧气和基质的
可获性。尽管在一些传统的连续式系统中也会出现这些选择压中的某一种情况,而SBR
系统具有很好的选择和拓展能力,允许微生物在优越的环境中生长。下图是去除碳源
的典型SBR运行过程:

3. 悬浮物的去除和稳定
SBR在沉淀时的——个优点在于停止了进、出水,也停止了得气和混合.充分利用了静态
沉淀原理,这样可获得更快的分离,也可沉下更多的固体。传统的连续式系统的沉淀单元是无法停止进、出水的,因此沉淀在动态条件下进行。SBR系统另外一个优点是其灵
活性,可以改变沉淀过程的时间。在流量较大时,沉淀时间可以减少到固体分离所必需的最小时问.以缩短整个周期的时问,处理更大的流量,如有必要滗水可以在沉淀时就开始。传统系统则不具备这种灵活性。
4.硝化和反硝化
污水中的氮以有机氨和氨氮的形式进人系统,以氮气的形式从系统中去除。氨氮转化为氮气的过程分为硝化和反硝化过程。硝化过程是在溶解氧充足的条件下进行,反硝化过程是在缺氧的情况下发生。为去除SBR系统中的氮,只要对处理厂的运行进行简单的调节(调节周期和曝气时间),而不用对处理厂的构筑物进行大的改造。在SBR只中实现这一过程的操作方式见下图:

SBR工艺脱氨运行程序
5 生物除磷
生物除磷首先需要一个厌氧期(没有溶解氧和氧化态的氮),同时存在易降解的有机质,
在好氧阶段(高溶解氧浓度)促使污泥摄取过量的磷。在下一个厌氧期开始前从反应器中排除一定量的剩余污泥。SBR的灵活性表现在可通过改变运行模式来满足这些条件。在一个SBR系统中完成除磷的运行程序为:进水,曝气,沉淀排泥,排水。SBR除磷运行程序如下:
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biomass01
2006年12月30日 03:19:40
2楼

㈢SBR工艺的特点
⒈ 经典SBR的特点
经典SBR的基本运行模式。其操作由进水(fill),反应(react),沉淀(settle),滗水(draw)和待机(idle)等5个基本过程组成。从污水流入开始到待机时间结束算做一个周期。在一个周期内一切过程都在一个设有曝气或搅拌装置的反应器内依次进行.不需要连续活性污泥法中必需设置的沉淀池、回流污泥泵等设备。连续活性污泥法是在空间上设置不同设施进行固定连续操作,与此相反,经典SBR是单一的反应器内,在时间上进行各种目的的不同操作。它的间歇运行方式与许多行业废水产生的周期比较一致,可以充分SBR的技术特点,因此在工业污水处理中应用非常广泛。在一些难降解废水的处理方面,经典SBR仍然经常被采用。由于SBR工艺占地小,平面布置紧凑,在小城镇污水处理方面成功应用SBR工艺的例子也非常多。
⒉ ICEAS工艺的特点
ICEAS最大的特点是在SBR反应器前部增加了一个生物选择器,实现了连续进水(沉淀期、排水期间仍保持进水),间歇排水。设置生物选择器的主要目的是使系统选择出适应废水中有机物降解,絮凝能力更强的微生物,生物选择器容积约占整个池子的10%左右。生物选择器的工艺过程遵循活性污泥的基质积累—再生理论,使活性污泥在选择器中经历一个高负荷的吸附阶段(基质积累),随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解阶段,以完成整个基质降解的全过程。ICEAS工艺一般采用由两个矩形池为一组的SBR反应器,每个池子分为预反应区和主反应区两部分(见下图).顶反应区—般处于厌氧或缺氧状态,主反应区是曝气反应的主体、体积占反应器总池容的85%—90%。ICEAS的运行工序由曝气、沉淀、滗水组成,运行周期比较短,一般为4~6h,进水曝气时间为整个运行周期的一半。

ICEAS工艺平面布置图
⒊ 间歇进水周期循环式活性污泥法(CAST)的特点
循环式活性污泥法(Cyclic AcIivnted S1udge Technology)是美国Goronzsy教授开发出
来的,该工艺的核心为间歇式反应器,在此反应器中按曝气和不曝气交替运行,将生物反应
过程和泥水分离过程集中在一个池子中完成。Goronzsy教授利用活性污泥基质积累—再生理
论以及污泥活性和呼吸速率之间的关系,将生物选掸器与序批式活性污泥法有机结合,开发出循环式活性污泥法。与ICEAS工艺相比CAST中将主反应区中部分剩余污泥回流至生物选择器中,而且沉淀阶段不进水。美国通行的CAST一般分为二个反应区;一区为生物选择器,二区为缺氧区,三区为好氧区,各区容积之比为1:5:30。生物选择器的设置和回流污泥保证了活性污泥不断地在选择器中经历一个高负荷阶段v有利于系统中絮凝性细菌的生长,有效抑制丝状茵的生长和繁殖。CAST工艺沉淀阶段不进水,污泥沉降过程中无进水水力于扰,即在静止环境中进行,泥水分离效果好。CAST不同于SBR和1CEAS,在沉淀阶段不进水,并增加了污泥回流,因此,系统较为复杂,但其优点是脱氯除磷效果较好。
⒋ 连续进水周期循环曝气活性污泥法(CASS)的特点
CASS工艺是Goronszy教授在ICEAS工艺的基础上开发出来的,是SBR工艺的一种新的形式。是将好氧生物选择器与传统的连续进水SBR反应器相结合的产物。CASS的运行工序为:曝气开始,曝气结束,沉淀开始,沉淀结束——滗水和排泥开始,滗水及排泥结束,进水——闲置。在循环式活性污泥法工艺中设有生物选择器,生物选择器是设置在CASS前端的小容积区(容积约为反应器总容积的10%),水力停留时间为0.5~1h,通常在厌氧或兼氧条件下运行。生物选择器的设置是利用活性污泥种群组成的动力学规律,创造合适的絮凝性细菌生长的环境。选择器的最基本的功能是防止产生污泥膨胀,同时发生比较显著的反硝化作(回流污泥混合液中通常含有硝态氮),其对氮的去除可占总去除率的20%左右。
CASS工艺与CAST的比较:
Ⅰ CASS进水是连续的,因此进水管道上无电磁阀等控制元件,单个池子可独立运行CAST进水过程是间歇的,应用中一般要2个或2个以上池子交替使用,增加了摔制系统的复杂程度。
Ⅱ CASS污泥不回流,无污泥回流系统。CAST有污泥回流系统。
Ⅲ CASS比CAST系统简单,但脱氮除磷效果不如后者。
⒌ UNITANK系统的特点
UNITANK由三个池子构成,这三个池子通过共壁上的开孔水力连接,无需用泵输送。每个池中都装有曝气系统(可以是表曝也可以是鼓风曝气),同时外面的两个池子都装有溢堰.用于排水。这两个池子既可以用作反应区也可以用作沉淀池,每个池子都可以进水,剩余污泥也是从两个作沉淀池的池子徘出的。与传统活性污泥法一样,UNITANK系统是连续运行的,但是UNITANK的单个池子按一定的周期运行.这个周期由两个主工序和两个较短的瞬时工序组成。UNITANK系统在恒定水位下连续运行,从UNITANK的单个池子来看与SBR一致,具有SBR的一些特点。但从整个系统来看,它已经不属于SBR了,与交替运转的三沟氧化沟非常相似,更接近于传统的活性污泥法,这是UNITANK工艺最为显著的一个特点。UNITANK在恒水位下交替运行,出水采用固定堰而不是滗水器。UNITANK在任一时刻,总有一个池子作为沉淀池,这个沉淀池相当于平流式沉淀池。所以在设计上需要满足这一平流沉淀池的功能,并且对大型污水处理厂沉淀池功能的满足,往往是UNITANK工艺的制约因素,这是UNITANK的第二个特点。标准的UNITANK系统是由三个正方形池所组成,三个池子之间构成了一个级串的形式,弥补了单个反应器完全混合的缺点,这是UNITANK系统的第三个特点。UNITANK系统流程示意图如下:

⒍ DAT-IAT工艺
DAT-IAT工艺的主体构筑物由需氧池(Demand Aeration Tank,DAT)和间歇曝气池(Intermittent Aeration Tank,IAT)组成,一般情况下DAT池连续进水,连续曝气,其出水进入IAT池,在此可完成曝气、沉淀、滗水和排出剩余污泥工序。原污水首先经DAT池的初步生物处理后再进入IAT池,由于连续曝气起到了水力均衡作用,提高了整个工艺的稳定性,进水工序只发生在DAT池,排水工序只发生在IAT池,使整个生物处理系统的可调节性进一步增强,有利于去除难降解有机物。一部分剩余污泥由IAT池回流到DAT池。与CASS和ICEAS工艺相比,DAT池是一种更加灵活、完备的预反应区,从而使DAT池与IAT池能够保持较长的污泥龄和很高的MLSS浓度,对有机负荷及毒物有较强的抗冲击能力。
DAT-IAT工艺同时具有SBR工艺和传统活性污泥法的优点:它像典型的SBR工艺一样是间歇曝气的,可以根据原水水质水量的变化调整运行周期,使之处于最佳工况,也可以根据脱氮除磷要求,调整曝气时间,造成缺氧或厌氧环境;同时它又像普通活性污泥法一样连续进水,避免了控制进水的麻烦,提高了反应池的利用效率。显然,这是一种对原水水质水量的变化和不同处理要求都有很强的适应性、运行操作又比较简便的新型工艺。
对于曝气池和二沉池合建的污水处理构筑物来说,在保证沉淀分离效果的前提下尽可能提高曝气容积比,可以减小池容,降低基建投资。与其他工艺相比,IAT-DAT工艺的曝气容积比是最高的,达到66.7%。
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biomass01
2006年12月30日 03:19:59
3楼
⒎ MSBR的特点

MSBR的工艺原理图 1一曝气池、2-沉淀池、3、5一缺氧池
4-厌氧池、6-好氧池、7一好氧、沉淀池(SBR)
MSBR的运行原理为:污水进入厌氧池,回流活性污泥中的聚磷菌在此进行充分放磷,然后混合液进入缺氧池进行反硝化;反硝化后的污水进入好氧池,有机物被好氧降解,活性污泥充分吸磷后再进入起沉淀作用的SBR池,澄清后污水排放;此时另一边的SBR在1.5Q回流量的条件下进行反硝化、硝化,或进行静置预沉淀;回流污泥首先进入浓缩池进行浓缩,上清液直接进入好氧池,而浓缩污泥则进入缺氧池,这样,一方面可以进行反硝化,另一方面可先消耗掉回流浓缩污泥中的溶解氧和硝酸盐,为随后进行的缺氧放磷提供更为有利的条件。在好氧池和缺氧池之间有1.5Q的回流量,以便进行充分的反硝化。可见,MSBR是同时进行生物除磷脱氮的污水处理工艺,其实质上是由A2/O工艺与SBR系统串联而成的。
MSBR的特点:①MSBR系统是从连续运行的单元(如厌氧池)进水,不是从SBR单元进水,这样就将大部分有机物从SBR池转移到连续运行的主曝气池中,改善了设备的利用率;②从连续运行的厌氧池进水并进而经过缺氧他、好氧池,改善了系统的整体处理效率,提高了出水水质,同时系统的F/M值和容积负荷大大提高: ③从连续运行单元进水、改善了系统承受水力冲击负荷和有机物冲击负荷的能力;④MSBR增加了低水头、低能耗的回流设施,改善了系统中各个单元内污泥的均匀性,既增加了连续运行单元的MLSS浓度(特别是提高了硝化反应的反应速率),也减少了SBR他的MLSS浓度:⑤在SBR池中间设置挡板避免了水力射流的影响.改善了水力状态,使s9R池前端的水流状态是由下而上,在出水时起到悬浮污泥床过滤作用而非—‘般的沉淀作用;⑥MSBR系统采用空气堰控制出水,防止了吸气期间的任何悬浮物进入出水堰,从而有效地控制了出水悬浮物;⑦最新的MSBR在回流污泥进入厌氧他前增加了一个污泥浓缩区,减少了硝酸盐进入厌氧区的机会,减少了VFA因回流而造成
稀释,增加了厌氧区的实际停留时间,从而大大提高了除磷效率。
⒏ 射流式SBR工艺的特点

射流式SBR工艺示意图
射流式SBR工艺无污泥回流系统,结算基建投资。在曝气时污水被泵入吸气室,与吸入的吸气混合,然后从一个大喷嘴射入池内,在搅拌的同时产生细小气泡,保证了水中有充足的溶解氧,只混合时,空气管可关闭。喷射混合效果好,提高了处理的稳定性。高的反应动力提高了生物活性,增强了反应。内在的平衡能力能承受有机物或有毒物质的冲击负荷。处理时不出水,使在出水之前水质能够达到或超出规定的标准。设计使用折板和时序反应池.防止了短流,加快了生物絮凝沉淀,增强了底物的利用。射流式SBR工艺 按时序运行,有助于承受冲击负荷,也使沉淀的表面积大大增加,有利于固液分离。自动化控制.可以灵活地处理负荷变化情况或根据生产时间来运行,而这些都不需要操作人员来管理。设计无须传统的溢流式沉淀池且剩余污泥的控制更简单.同时它也省去/污泥回流泵站.以及难以控制的普通污泥回流系统。
㈣ 工程实例
1. 经典SBR工艺
1985年虞寿枢等为上海市吴淞肉联厂设计并投产了我国第一座SBR废水处理设施。目
前,SBR工艺在我国工业废水处理领域应用比较广泛,已经建立SBR工艺处理的污水包括:屠宰废水、苯胺废水、缫丝废水、含酚废水、啤酒废水、化工废水、淀粉废水等。北京、上海、广州、无锡、扬州、山西、福州、昆明等地已有多座SBR处理设施投入运行。
2. ICEAS工艺
我国昆明市第三污水处理厂采用的就是ICEAS工艺。工程设计处理能力:旱季平均为
15万m3/d,旱季高峰20万m3/d,雨季高峰30万m3/d。规划远期总处理能力为25万m3/d。设计进水BOD5为75~125mg/L(近期)、135~225 mg/L(远期),平均出水BOD5不大于15mg/L;进水SS为200mg/L(近期)、250mg/L(远期),平均出水SS不大于15mg/L;进水TN为30mg/L(近期)、40mg/L(远期),平均出水TN不大于7mg/L;进水TP为3~4mg/L(近期)、5~6mg/L(远期),平均出水TP不大于1mg/L。ICEAS反应池按近期BOD5=100mg/L设计,其技术参数如下:反应池共16座(近期使用14座),每座44m×32m×5m,设纵向隔墙以防水流短路,每池处理水量9000~12000m3/d;污泥负荷为0.08㎏BOD5/(㎏MLSS•d);MLSS浓度为2983~4612mg/L;HRT为0.57d(13.7h);整个周期为4.8h(曝气2h,搅拌0.8h,沉淀1h,滗水1h),每日5个周期,总曝气时间为10h。
3. CASS工艺
目前 ,CASS 工艺在国内主要应用于需脱氮除磷的城市污水、小区生活污水及啤酒、屠宰、印染、制药等行业废水的处理。由资料显示,已建和在建的工程实例如下表所示:  CASS 工艺在国内的应用实例

⒋ DAT-IAT工艺
天津经济技术开发区污水处理厂即采用此工艺。工程设计规模10万m3/d。设计进水
BOD5为150mg/L,COD 400mg/L,SS 200mg/L。出水BOD5为3mg/L,COD 120mg/L,SS 30mg/L。处理厂占地6.71公顷。设计参数如下:污泥负荷0.052㎏BOD5/(㎏MLSS•d),混合液MLSS浓度5000mg/L。IAT运行周期3h(曝气、沉淀、滗水各1h)。所需总池容57692m3,设6组DAT-IAT,每组需要池容为9615m3,每组池尺寸为80m×32m,水深为3.76m(最低水位),反应池最高水位4.3m。DAT-IAT采用变水位运行,一个周期内从最低水位到最高水位再回到最低水位,以3h为运行周期。每组反应池中DAT区和IAT区体积相同,各长40m,中间设两道导流墙。
⒌ UNITANK工艺
我国广东珠江啤酒厂,澳门凼仔污水厂采用此工艺。澳门凼仔污水厂介绍如下:处理水量为;平均流量7万m3/d,高峰流量14万m3/d。BOD负荷17274㎏/d,人口当量32万人。1996年11月投产。工程采用平行的3个单元生物处理池组成,每单元处理水量为2.33万m3/d。总的平面尺寸为80m×80m,全厂占地面积为100m×100m。全厂管理人员5人,建设费用1995年合同金额为1500万美元,其中包括三年运行费用300万美元。建设周期为18个月。主要设计参数为:容积负荷0.58㎏BOD5/(m3•d),污泥浓度4g/L,污泥负荷0.135㎏BOD5/(㎏MLSS•d),反应池容积46800 m3,水力停留时间16h(高峰时为8h)。反应池分为3个单元,每单元由3池组成,每池平面尺寸25m×26m,水深8m。边池为沉淀区,采用高度为1.0m的斜管,与水平方向成60º,以提高沉淀效率。处理厂单位污水耗电量0.35~0.4 kW•h/m3。


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greenwish
2007年01月22日 14:40:11
4楼
总结SBR工艺的特点,其实就一句话,“成也间歇、败也间歇”
全部的优点都来自于间歇的运行方式。
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wentian_135
2007年08月03日 18:03:59
5楼
SBR出水真的不用设二沉池吗
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yiyideshuo
2009年11月05日 11:14:39
6楼
SBR出水真的不用设二沉池吗SBR出水真的不用设二沉池吗SBR出水真的不用设二沉池吗
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