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1、SBR工艺SBR工艺 概述概述 序批式活性污泥法(序批式活性污泥法(SBRSequencing Batch Reactor)是早在)是早在1914年就由英国学者年就由英国学者Ardern和和Locket发明了的水处理工艺,当时被称为充水发明了的水处理工艺,当时被称为充水排水处理法。排水处理法。70年代初,美国年代初,美国Natre Dame 大学大学的的R.Irvine教授采用实验室规模对教授采用实验室规模对SBR工艺进行工艺进行了系统深入的研究,并于了系统深入的研究,并于1980年在美国环保局年在美国环保局(EPA)的资助下,在印第安那州的)的资助下,在印第安那州的Culwer城改城改建并投
2、产了世界上第一个建并投产了世界上第一个SBR法污水处理厂。在法污水处理厂。在我国的使用也逐渐增加。我国的使用也逐渐增加。SBR工艺的过程是按时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、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。(反应、沉淀、滗水、闲置。( 工艺流程见卫星图)SBR工艺 银川市第一污水处理厂卫星图银川市第一污水处理厂卫星图一、SBR工艺定义 一、一、SBR工艺的定义工艺的定义 SBR是序列间歇式是序列间歇式活性污泥法活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)的简称,在序批
3、式反应)的简称,在序批式反应器中完成进水、反应、沉淀、滗水和闲置器中完成进水、反应、沉淀、滗水和闲置等工序,是一种按等工序,是一种按间歇曝气方式间歇曝气方式来运行的来运行的活性污泥污水处理技术,又称序批式活性活性污泥污水处理技术,又称序批式活性污泥法。污泥法。 二、二、SBR反应过程反应过程 二、二、SBR反应过程反应过程二、二、SBR反应过程反应过程 过程描述:过程描述: 进水期(曝气或不曝气)进水期(曝气或不曝气)反应期(曝反应期(曝气)气)沉淀期(静置不曝气)沉淀期(静置不曝气)排水排水排泥期排泥期闲置期(污泥活化)闲置期(污泥活化)二、二、SBR反应过程反应过程 进水期:池中有高浓度活
4、性污泥,完成的生化反进水期:池中有高浓度活性污泥,完成的生化反应为对吸附、吸收、氧化作用,可采用非限制曝应为对吸附、吸收、氧化作用,可采用非限制曝气(边曝气边充水)、限制曝气(充水后再曝气(边曝气边充水)、限制曝气(充水后再曝气)、半限制曝气(充水后期曝气)的方法来控气)、半限制曝气(充水后期曝气)的方法来控制充水时间而保证工艺要求,同时获得较高的反制充水时间而保证工艺要求,同时获得较高的反应速度。应速度。 反应期:通过搅拌和曝气达到处理的目的,微生反应期:通过搅拌和曝气达到处理的目的,微生物周期性的处于高浓度、低浓度基质的环境,相物周期性的处于高浓度、低浓度基质的环境,相应地创造厌氧、缺氧、
5、好氧的交替过程,具有良应地创造厌氧、缺氧、好氧的交替过程,具有良好的去除有机物、脱氮、除磷的性能。通过反应好的去除有机物、脱氮、除磷的性能。通过反应时间的推移有机物得以降解。时间的推移有机物得以降解。二、二、SBR反应过程反应过程 沉淀期:泥水分离。污泥的沉降过程在相对静止沉淀期:泥水分离。污泥的沉降过程在相对静止的条件下进行,受外界干扰小、沉降时间短、沉的条件下进行,受外界干扰小、沉降时间短、沉淀效率高,有效地防止污泥膨胀。淀效率高,有效地防止污泥膨胀。 排水排泥期:将处理水排放到最低水位,池底部排水排泥期:将处理水排放到最低水位,池底部沉降的活性污泥大部分作为下一个周期回流污泥沉降的活性污
6、泥大部分作为下一个周期回流污泥使用,过剩的污泥排出,剩余的一部分处理水能使用,过剩的污泥排出,剩余的一部分处理水能起到循环和稀释的作用。起到循环和稀释的作用。 闲置期:作用是通过搅拌、曝气、静置以恢复活闲置期:作用是通过搅拌、曝气、静置以恢复活性污泥的活性,起到一定的反硝化作用而进行脱性污泥的活性,起到一定的反硝化作用而进行脱氮,并对运行周期起到调节的作用。氮,并对运行周期起到调节的作用。三、三、SBR反应器设计参数反应器设计参数 三、三、SBR反应器设计参数反应器设计参数参数参数标准值标准值高负荷高负荷低负荷低负荷BOD-SS负荷(负荷(kgBOD/kgSSd)0.10.40.030.05M
7、LSS浓度(浓度(mg/L)1500200030004000排出比(排出比(1/m)1/21/41/31/6安全水深安全水深(cm)(污泥界面以上最小水深)(污泥界面以上最小水深)epsilon5050四、四、SBR主要设施与设备主要设施与设备 四、主要设施与设备、主要设施与设备 1、反应池、反应池 反应池的形式为完全混合型,反应池十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,池分紧凑,占地很少。形状以矩形为准,池宽与池长之比大约为宽与池长之比大约为1:11:2,水深,水深46米。米。 反应池的数量,考虑清洗和检修等情况,反应池的数量,考虑清洗和检修等情况,原则上设原则
8、上设2个以上。在规模较小或投产初期个以上。在规模较小或投产初期污水量较小时,也可建一个池。污水量较小时,也可建一个池。四、四、SBR主要设施与设备主要设施与设备 2、排水装置、排水装置 作用:排出上清液。作用:排出上清液。 排水系统是排水系统是SBR处理工艺设计的重要内容,也是其设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,计中最具特色和关系到系统运行成败的关键部分。目前,国内外报道的国内外报道的SBR排水装置大致可归纳为以下几种:潜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水泵单点或多点排水。这种方式电耗大且容易吸
9、出沉淀污泥;池端(侧)多点固定阀门排水,由上自下开启阀门。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;目前大多采用专用设缺点操作不方便,排水容易带泥;目前大多采用专用设备滗水器(浮筒式和机械式)滗水器是是一种能随水位变备滗水器(浮筒式和机械式)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。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;集水口随水量大,流速小,不会使沉淀污
10、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;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,自动化程度排水设备坚固耐用且排水量可无级调控,自动化程度高。高。 四、四、SBR主要设施与设备主要设施与设备四、四、SBR主要设施与设备主要设施与设备四、四、SBR主要设施与设备主要设施与设备 3、配水井、配水井 作用:进水的分配。因为作用:进水的分配。因为SBR4、曝气器、曝气器 作用:氧在水中的扩散。作用:氧在水中的扩散。 在序批式活性污泥法中,由于在同一反应池内进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
11、必须是不易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。曝气时尚有混合作用,同时避免堵塞。四、四、SBR主要设施与设备主要设施与设备 5、鼓风机、鼓风机 作用:供氧。作用:供氧。 注意事项:风机不能频繁启闭;注意控制注意事项:风机不能频繁启闭;注意控制SBR池水位,以池水位,以防风机因电流过高而跳车。防风机因电流过高
12、而跳车。 6、搅拌器(选用)、搅拌器(选用) 作用:泥水搅拌作用:泥水搅拌 7、污泥泵(选用)、污泥泵(选用) 作用:污泥回流及剩余污泥排放作用:污泥回流及剩余污泥排放 在反应池中设置简易的污泥浓缩槽,能够获得在反应池中设置简易的污泥浓缩槽,能够获得23%的浓的浓缩污泥。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。的杂物,污泥泵应采用不易堵塞的泵型。 五、五、SBR工艺特点工艺特点 1、优点、优点 (1)理想的推流过程使生化反应推动力增大,效率提)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
13、交替状态,净化效果好。高,池内厌氧、好氧处于交替状态,净化效果好。 (2) 运行效果稳定,污水在理想的静止状态下沉淀,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。需要时间短、效率高,出水水质好。 (3)耐冲击负荷,池内有滞留的处理水,对污水有)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。稀释、缓冲作用,有效抵抗水量和有机污物的冲击。 (4)工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调)工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整,运行灵活。整,运行灵活。 五、五、SBR工艺特点工艺特点 (5)处理设备少,构造简单,便于操作和维护
14、管理。)处理设备少,构造简单,便于操作和维护管理。 (6)反应池内存在)反应池内存在DO、BOD5浓度梯度,有效控制活浓度梯度,有效控制活性污泥膨胀。性污泥膨胀。 (7) SBR法系统本身也适合于组合式构造方法,利于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。废水处理厂的扩建和改造。 (8) 脱氮除磷,适当控制运行方式,实现好氧、缺氧、脱氮除磷,适当控制运行方式,实现好氧、缺氧、厌氧状态交替,具有脱氮除磷效果。厌氧状态交替,具有脱氮除磷效果。 (9) 工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序工艺流程简单、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
15、、初批式间歇反应器,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。沉池也可省略,布置紧凑、占地面积省。五、五、SBR工艺特点工艺特点 2、缺点:、缺点: (1)自动化控制要求高。)自动化控制要求高。 (2)由于排水时间短(间歇排水时),并)由于排水时间短(间歇排水时),并且排水时要求不搅动沉淀污泥层,因而需且排水时要求不搅动沉淀污泥层,因而需要专门的排水设备(滗水器),且对滗水要专门的排水设备(滗水器),且对滗水器的要求很高。器的要求很高。 (3)滗水深度一般为)滗水深度一般为12m,这部分水头,这部分水头损失被白白浪费,增加了总扬程。损失被白白浪费,增加了总扬程。五、
16、五、SBR工艺特点工艺特点 (4)由于不设初沉池,易产生浮渣,浮渣问题)由于不设初沉池,易产生浮渣,浮渣问题尚未完全解决。尚未完全解决。 (5)后处理设备要求大:如消毒设备很大,接)后处理设备要求大:如消毒设备很大,接触池容积也很大,排水设施如排水管道也很大。触池容积也很大,排水设施如排水管道也很大。(原因:上清液排出装置的溢流负荷的增加,单(原因: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,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)相应的后续处理构筑物容量须扩大) 六、六、SBR工艺的适用范围工艺的适用范围 1) 中小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水,尤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。其是间歇排放和流量变化较大的地方。 2)水资源紧缺的地方。水资源紧缺的地方。SBR系统可在生物处理系统可在生物处理后进行物化处理,不需要增加设施,便于水的回后进行物化处理,不需要增加设施,便于水的回收利用收利用 。 3) 用地紧张的地方。用地紧张的地方。 4)对已建连续流污水处理厂的改造等。对已建连