新聞動態
首頁-新聞動態知識分享 | SBR工藝手冊
知識分享 | SBR工藝手冊
SBR的基本原理
1、SBR法的基本運行模式及其原理
序批式活性污泥法(sequencing batch activated process) 是活性污泥法的一種,又被命名為序列式序批反應器法,在序批式反應器(sequencing batch reactor,SBR)中完成污廢水中污染物的去除。
SBR法的運行工況是以序批操作為主要特征的。所謂序批式有兩種含義:
一是運行操作在空間上按序批方式運行。由于多數情況下污水都是連續排放的且流量波動很大,這時,SBR處理系統至少需要兩個反應器交替運行,污水按序列連續進入不同反應器,它們運行時的相對關系是有次序的,也是序批的;
二是對于每一個SBR來說,運行操作在時間上也是按次序排列的、序批的,SBR工藝一個完整的典型的運行周期分5個階段,依次為進水、反應、沉淀、排水和閑置,所有的操作都在一個反應器中完成。
1)進水階段
運行周期從廢水進入反應器開始。進水時間由設計人員確定,取決于多種因素包括設備特點和處理目標等。進水階段的主要作用在于確定反應器的水力特征。如果進水階段時間短,其特征就像是瞬時工藝負荷,系統類似于多級串聯構型的連續流處理工藝,所有微生物短時間內接觸高濃度的有機物及其他組分,隨后各組分的濃度隨著時間逐漸降低;如果進水階段時間長,瞬時負荷就小,系統性能類似于完全混合式連續流處理工藝,微生物接觸到的是濃度比較低且相對wen定的廢水。
2)反應階段
進水階段之后是反應階段,微生物主要在這一階段與廢水各組分進行反應。實際上,這些反應(即微生物的生長和基質的利用過程)在進水階段也在進行,隨著污水流入,微生物對污染物的利用也即開始。所以進水階段應該被看作“進水+反應”階段,反應在進水階段結束后繼續進行。完成一一定程度的處理目標需要一定的反應過程。如果進水階段短,單獨的反應階段就長;反之,如果進水階段長,要求相應的單獨反應階段就短,甚至沒有。由于這兩個階段對系統性能影響不同,所以需要單獨解釋。
在進水階段和反應階段所建立的環境條件決定著發生反應的性質。例如,如果進水階段和反應階段都是好氧的,則只能發生碳氧化和硝化反應。此時SBR的性能介于傳統活性污泥法和完全混合活性污泥法之間,取決于進水階段的長短。如果只進行混合而不曝氣,在硝態氮存在的條件下就會發生反硝化反應。如果反應階段發生硝化,產生硝酸鹽,并且在周期結束時仍留在反應器中,那么在進水階段和反應階段初期增加一個只混合而不曝氣的間隙,就可以使SBR法類似于連續流A/O系統。如果在反應階段后期增加一個只混合而不曝氣的間隙,SBR法就變得與Berdenpho工藝類似。另一方面,如果SBR法在比較短的SRT下運行,沒有硝酸鹽產生,在進水階段和反應階段只攪拌而不曝氣,就可以篩選出聚磷菌,SBR法就變得與phoredox或An/O連續系統類似。這幾個例子清楚地表明,SBR法可以通過調整設計和運行方式來模擬多種不同的連續處理工藝。
3)沉淀階段
反應階段完成之后,停止混合和曝氣,使生物污泥沉淀,完成泥水分離。與連續處理工藝相同,沉淀有兩個作用:澄清出水達到排放要求和保留微生物以控制SRT。剩余污泥可以在沉淀階段結束時排除,類似于傳統的連續處理工藝;或者剩余污泥可以在反應階段結束時排出,類似于Garrett工藝。
4)排水階段
不管剩余污泥在什么階段排出,經過有效沉淀后的上清液作為出水在排放階段被排出,留在反應器中的混合液用于下一個循環。如果為了向進水階段的反硝化提供硝酸鹽而保留了相對于進水大得多的液體和微生物,那么所保留的這部分就類似于連續流處理中的污泥回流和內循環工藝。
5)閑置階段
閑置階段主要是提高每個運行周期的靈活性。閑置階段對于多池SBR系統尤其重要,它可以協同進行幾個操作以達到zui佳處理效果。閑置階段是否進行混合和曝氣取決于整個工藝的目的。閑置階段的長短可以根據系統的需要而變化。閑置階段之后就是新的進水階段,新一輪循環就啟動了。
在一個后行周期中,各個階段的送行時間、反應器內混合液體積的變化以及送行狀態等都可以根據具體污水性質、出水質量與送行功能要求等靈活掌握。比如在進水階段,可按只進水不曝氣(攪拌或不攪拌)方式送行,也可按邊進水水邊曝氣方式運行,前者稱限制性曝氣,后者稱非限制性曝氣。在反應階段,可以始終曝氣;為了生物脫氮也可曝氣不攪拌,或者曝氣攪拌交替進行;其剩余污泥量可以在閑置階段排放,也可在排水階段或反應階段后期排放。可見,對于某——單一SBR來說,不存在空間上控制的障礙;在時間上,SBR也可靈活的調整程序控制器,控制系和風機的開關,進行有效的變換,達到多種功能。這種靈活性是序批式反立器有別于連續流反立器的獨特特點。
SBR的分類
SBR法主要有4種分類方:
1)按進水方式分
按進水方式可分為序批進水式和連續進水式。
序批進水方式,由于沉淀階段和排水階段不進水,所以較易保證出水的水質,但需幾個反應池組合起來運行,以處理連續流入污水處理廠的污廢水。連續進水方式,雖可采用一個反應池連續地處理廢水,但由于在沉淀階段和排水階段污水的流入,會引起活性污泥上浮或與處理水相混合,所以可能使處理水質變差。如果在沉淀階段和排水階段減少進水水量,可減少其影響。
完全混合序批反應器內有機物濃度、MLSS濃度以及溶解氧濃度較為均勻。循環式水渠型反應器溶解氧隨混合液的流向變化而變化,但有機物濃度、MI SS濃度在各點大致也是均勻的。
2)按反應器的形式分
按反應器的形式可分為完全混合序批反應器與循環式水渠型反應器。
3)按污泥負荷分
按污泥負荷SBR可分為高負荷和低負荷兩種。高負荷方式與普通活性污泥法相當,低負荷與氧化溝或延時曝氣相當。高負荷一般為0.1~0.4kgBOD/(kgSS·d),低負荷為0.03~0.05kgBOD/(kgSS·d)。
4)按進水階段是否曝氣分
按進水階段曝氣與否可分為限制曝氣、非限制曝氣和半限制曝氣。
限制曝氣:進水階段不曝氣,多用于處理易降解有機污水,如生活污水,限制曝氣的反應時間較短;
非限制曝氣:進水同時進行曝氣,多用于處理較難降解的有機廢水,非限制曝氣的反應時間較長;
半限制曝氣:進水一定時間后開始曝氣,多用于處理城市污水。
SBR的特點
1.SBR法的優點:
1)工藝簡單,節省費用
原則上SBR法的主體工藝設備,只有一個間歇反應器(SBR)。它與普通活性污泥法工藝流程相比,不需要二次沉淀池、回流污泥及其設備,一般情況下不必設調節池,多數情況下可省去初期沉淀池。1985年Arora等人對加拿大、美國和澳大利亞等國的8個SBR法污水處理廠調查,其中只有一個處理廠設置調節池,另兩個處理廠設初次沉淀池。縱觀污水人工生物處理各種工藝方法,象SBR法這樣簡易的工藝jue無jin有。ketchum等人的統計結果表明:采用SBR法處理小城鎮污水,要比用普通活性污泥法節省基建投資30%多。此外,采用如此簡潔的SBR法工藝的污水處理系統還有布置緊湊、節省占地面積的優點。
2)理想的推流過程使生化反應推力大效率高
這是SBR法zui大的優點之一。SBR法反應器中的底物和微生物濃度是變化的,而且不連續,因此,它的運行是典型的非穩定狀態。而在其連續曝氣的反應階段,也屬非穩定狀態,但其底物(與有機物或BOD等價)和微生物(MLSS 表示)濃度的變化是連續的。這期間,雖然反應器內的混合液呈完全混合狀態,但是其底物與微生物濃度的變化在時間上是一個推流(plug flow)過程,并且呈現出理想的推流狀態。
在連續流反應器中,有完全混合式與推流式兩種ji端的流態。在連續流完全混合式曝氣池中的底物濃度等于出水底物濃度,底物流入曝氣池的速度即為底物降解速率。根據生化反應動力學,由于曝氣池中的底物濃度很低,其生化反應推動力也很小,反應速率與去除有機物效率都低。在理想的推流式曝氣池中,污水與回流污泥形成的混合液從池首端進入,呈推流狀態沿曝氣池流動,至池末端流出,此間在曝氣池的各斷面上只有橫向混合,不存在縱向的“返混”。作為生化反應推動力的底物濃度,從進水的zui高逐漸降解至出水時的zui低濃度,整個反應過程底物濃度沒被稀釋,盡可能地保持了zui大的推動力。
完全混合式曝氣池所需要的水力停留時間Tc 或有效容積Vc 一般要比間歇反應器相應的Tc 和Vc 大3倍。Ngwwn-Jern指出:如果為了去除生活污水中的有機物,用3BR法曝氣15min就夠了。
3)運行方式靈活,脫氮除磷效果好
SBR法為了不同的凈化目的,可以通過不同的控制手段,靈活地運行。由于在時間上的靈活控制,為其實現脫氮除磷提供了極有利的條件。它不僅很容易實現好氧、缺氧與厭氧狀態交替的環境條件,而且很容易在好氧條件下增da曝氣量、反應時間與污泥齡,來強化硝化反應與脫磷菌過量攝取磷過程的順利完成;也可以在缺氧條件下方便地投加原污水(或甲醇等)或提高污泥濃度等方式,提供有機碳源作為電子供體使反硝化過程更快地完成;還可以在進水階段通過攪拌維持厭氧狀態,促進脫磷菌充分地釋放磷。
應指出,上述復雜的脫氮除磷過程只有在A-A/O工藝中才能完成,而SBR法的單一反應器一個運行周期即可完成。具體操作過程、運行狀態與功能如下;進水階段,攪拌(厭氧狀態釋放磷)→反應階段,曝氣(好氧狀態降解有機物、硝化與攝取磷)、排泥(除磷)、攪拌與投加少量有機碳源(缺氧狀態反硝化脫氮)、再曝氣(好氧狀態去除剩余的有機物)→排水階段→閑置階段,然后進水再進入另一個運行周期。并曾做過進水與反應階段用曝氣與攪拌交替進行的運行方式脫氮的試驗研究,其脫氮效率更高。
如果原污水中的P:BOD值太高,用普通厭氧/好氧法難于提高除磷率時,可以根據Phostrip法除磷的原理在SBR法中實現,只增加一個混凝沉淀池即可。可見,SBR法很容易滿足脫氮除磷的工藝要求,在時間上控制的靈活性又能大大提高脫氮除磷的效果。
4)防止污泥膨脹的zui好工藝
污泥膨脹多為絲狀性膨脹,在活性污泥法中間歇式zui不易發生膨脹,完全混合式zui容易引起膨脹。按照發生膨脹難易程度的排列順序是:間歇式、傳統推流式、階段曝氣式和完全混合式,同時發現其降解有機物(對易降解污水)速率或效率的高低,也遵循這個排列順序。SBR能有效地控制絲狀菌的過量繁殖,可從四個方面說明。
a.底物濃度梯度大(也是F/M梯度),是控制膨脹的重要因素。完全混合式基本沒有梯度,非常易膨脹;推流式曝氣池的梯度較大,不易膨脹;而SBR法反應階段在時間上的理想推流狀態,使F/M梯度也達到理想的zui大,因此,它比普通推流式還不易膨脹。研究進一步證實,縮短SBR法的進水時間,反應前底物濃度更高,其后的梯度更大,SVI值更低,更不易膨脹。
b.缺氧好氧狀態并存。絕大多數絲狀菌,如球衣菌屬等都是專性好氧菌,而活性污泥中的細Jun有半數以上是兼性菌。與普通活性污泥法不同的是,SBR法中進水與反應階段的缺氧(或厭氧)與好氧狀態的交替,能yi制專性好氧絲狀菌的過量繁殖,而對多數微生物不會產生不利影響。正因為如此,SBR法中限制曝氣比非限制曝氣更不易膨脹。
c.反應器中底物濃度較大。絲狀菌比絮凝菌膠團的比表面積大,攝取低濃度底物的能力強,所以在低底物濃度的環境中(如完全混合式曝氣池)往往占優勢。在SBR 法的整個反應階段,不僅底物濃度較高、梯度也大,只有在反應進入沉淀階段前夕,其底物濃度才與完全混合式曝氣池的相同。因此,所以說SBR法沒有利于絲狀菌競爭的環境。
d. 泥齡短、比增長速率大。一般絲狀菌的比增長速率比其它細Jun小,在穩定狀態下,污泥齡的倒數數值等于污泥比增長速率,故污泥齡長的完全混合法易于繁殖絲狀菌。由于SBR法具有理想推流狀態與快速降解有機物的特點,使它在污泥齡短的條件下就能滿足出水質量要求,而污泥齡短又使剩余污泥的排放速率大于絲狀菌的增長速率,絲狀菌無法大量繁殖。
5)耐沖擊負荷、處理能力強
完全混合式曝氣池比推流式曝氣池的耐沖擊負荷以及處理有毒或高濃度有機廢水的能力強。SBR法雖然對于時間來說是一個理想的推流過程,但是就反應器本身的混合狀態仍屬典型的完全混合式,因此具有耐沖擊負荷和反應推動力大的優點。而且由于SBR法在沉淀階段屬于靜止沉淀,加之污泥沉降性能好與不需要污泥回流,進而使反應器中維持較高的MLSS 濃度。在同樣條件下,較高的MLSS濃度能降低F/M值,顯然具有更強的耐沖擊負荷和處理有毒或高濃度有機廢水的能力。若采用邊進水、邊曝氣的非限制曝氣運行方式,更能大幅度增加5BR法承受廢水的毒性和高有機物濃度。
6)其他優點
上面談到的五大優點是SBR法特征的核心,它粗線條地描繪了SBR法的優越性,也表現了其強大的生命力與廣闊的應用前景。除此之外,SBR法還具有以下不容忽視的優點。
①在沉淀階段,反應器內無水流的干擾屬于理想靜態沉淀,無異重流或短流現象,污泥也不會被沖走,所以泥水分離效果好,出水懸浮物相對少,污泥濃縮得好,也可縮短沉淀時間。
②由于SBR法序批運行的特點,它特別適合于廢水流量變化大甚至序批排放的工業廢水處理,在流量很小或無廢水排入時,可延長進水時間或閑置時間,節省運行費用。
③具有較高的氧轉移推動力。在進水和反應初期,反應器內溶解氧(DO)濃度很低。根據活性污泥法動力學,在DO濃度很低的條件下,利用游離氧作為zui終電子受體的污泥產率較低。此外在缺氧時反硝化以NOx作為電子受體進行無氧呼吸時其污泥產率更低。 這就減少剩余污泥量及其處理費用。還有DO濃度低時,反應階段氧的濃度梯度大、氧轉移效率高。
④lvine 等的研究還表明SBR法中微生物的RNA含量是傳統活性污泥法中的3~4倍,因RNA含量是評價微生物活性zui重要的指標,所以這也是SBR法降解有機物效率高的一個重要原因。
⑤可控性好, SBR法可以根據進水水質和水量,靈活地改變曝氣時間以至于一個運行周期所需要的時間,保證處理效果和效率,也可降低反應器內的有效水深,節省曝氣費用。此外,SBR系統本身也適合于組件式的構造方式,,有利于廢水處理廠的擴建與改建。
2.SBR法存在的問題
1)SBR反應器容積利用率比較低;
2)控制設備較復雜,運行維護要求高;
3)變水位運行,水頭損失大,與后續處理工段難協調;
4)不宜大規模化;
5)缺乏適合SBR特點的實用設計方法丶規范點經驗和認識。
SBR設計要點
1、運行周期(T)的確定
SBR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zui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
2、反應池容積的計算
假設每個系列的污水量為q,則在每個周期進入各反應池的污水量為q/n·N。各反應池的容積為:
V=[q/(n·N)]·m
式中:
V:各反應池的容量
1/m:排出比
n:周期數(周期/d)
N:每一系列的反應池數量
q:每一系列的污水進水量(設計zui大日污水量)(m3/d)
3、曝氣系統
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,因其在不曝氣時尚有混合作用,同時避免堵塞。
4、排水系統
1. 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。
2. 為預防上清液排出裝置的故障,應設置事故用排水裝置。
3. 在上清液排出裝置中,應設有防浮渣流出的機構。
序批式活性污泥的排出裝置在沉淀排水期,應排出與活性污泥分離的上清液,并且具備以下的特征:
1) 應能既不擾動沉淀的污泥,又不會使污泥上浮,按規定的流量排出上清液。(定量排水)
2) 為獲得分離后清澄的處理水,集水機構應盡量靠近水面,并可隨上清液排出后的水位變化而進行排水。(追隨水位的性能)
3) 排水及停止排水的動作應平穩進行,動作準確,持久可靠。(可靠性)
排水裝置的結構形式,根據升降的方式的不同,有浮子式、機械式和不作升降的固定式。
5、排泥設備
設計污泥干固體量=設計污水量×設計進水SS濃度×污泥產率/1000 ,在高負荷運行(0.1~0.4 kg-BOD/kg-ss·d)時污泥產量以每流入1 kgSS產生1 kg計算,在低負荷運行(0.03~0.1 kg-BOD/kg-ss·d)時以每流入1 kgSS產生0.75 kg計算。
在反應池中設置簡易的污泥濃縮槽,能夠獲得2~3%的濃縮污泥。由于序批式活性污泥法不設初沉池,易流入較多的雜物,污泥泵應采用不易堵塞的泵型。
SBR調試
1、調試前的準備工作
1)儀器設備的準備工作:
400倍以上顯微鏡1臺;測定pH、電導率、CODCr、氨氮、Tp的相關實驗儀器及藥劑;溫度計一支;測定MLSS的相關實驗器材。
2)人員配備:X人。配備專職或者兼職化驗人員。
3)處理單元試壓、試漏;管道系統通水、通氣。
4)測定原水水質(CODCr、N、P、pH、水溫)和水量,制定相應合適的調試方案。
2、污泥的培養與馴化
SBR工藝處理污水的關鍵在于有足夠數量性能良好的活性污泥,因此活性污泥的培養是SBR 法生產運行的di一步,馴化則是對混合微生物群體進行淘汰和誘導,使之成為具有處理污水能力的微生物體系。
1)SBR 池活性污泥的培養
所謂活性污泥的培養,就是為活性污泥微生物提供一定的生長增值物質、溶解氧、適宜的溫度和酸堿度等。在此條件下,經過一段時間的培養,活性污泥形成并逐漸增多,zui后達到處理污水所需的污泥濃度。
污水處理車間(廠)工藝調試中污泥培養與馴化同地域的氣候密切相關,為了實現調試進度計劃,可采用直接培養法、放大培養法或間歇培養法。
a、直接培養法(生活)
直接培菌方法在處理生活污污水中應用較多。在溫暖季節,先使曝氣池充滿生活污水,悶曝(即曝氣而不進污水)數小時后,即可連續進水出水。進水量從小逐漸增da,污泥不外排,全部留在曝氣池。連續運行數天后可見活性污泥開始出現并逐漸增多。或者從同類污水處理廠提取的脫水污泥按比例投入反應池內,同法培養,直到MLSS和SV達到適宜數值為止。
由于生活污水營養適合,所以污泥很快就會增長至所需的難度。培養時期(尤其是初期),由于污泥濃度較低,要注意控制曝氣量,防止曝氣過量,造成污泥解體。
b、放大培養(工業)
對于附近無生化處理系統的地區,或者規模較大的工業污水處理系統,在污泥接種有困難的情況下,也可以采用級數擴大法培菌。
根據微生物生長繁殖快的特點,仿照發酵工業中的菌種→種子罐→發酵罐級數擴大培養的工藝,因地制宜,尋找合適的容器,分級擴大培菌。例如,一座反應池中,投加高濃度糞便以增加污水的濃度和營養,隨后以污水都充滿廊道并按上述方法培菌。然后加以擴大,zui后將污泥擴大至整個曝氣池。
c、間歇培養法(生活比例小,工業比例大)
本法適用于生活污水所占比例較小的城市污水廠,將污水引入曝氣池,水量約為曝氣池容積的 1/4~1/3,曝氣一段時間(約4~6小時)再靜置 1~1.5 小時。排放上清液,排放量約占總水量的50%左右。此后再注入污水,污水量緩緩增加,重復上述操作,每天 1~3 次,直到混合液中污泥量達到15%~20%時為止,為縮短培養時間,也可用同類污水處理廠的剩余污泥進行接種。
2)SBR 池活性污泥的馴化
對SBR 池的活性污泥, 除培養外還應加以馴化,使其適應所處理的污水。馴化方法分為異步馴化法和同步馴化法兩種。
異步馴化法是先培養后馴化,即先用生活污水或糞便稀釋水將活性污泥培養成熟,此后再逐漸增加工業污水在培養液中的比例,以逐漸馴化污泥。
同步馴化法是在開始用生活污水培養活性污泥時,就投加少量的工業污水,以后則逐步提高工業污水在混合液的比例,逐步使活性污泥適應工業污水的特性。
當SBR 池活性污泥量達到要求后,應逐漸向池中加大進水,進一步將活性污泥馴化以適應脫磷除氮的要求。當 SBR池系統出水各項指標均達到設計要求,并穩定運行2~3日后,SBR池工藝調試合格。
3、SBR系統調試具體步驟
1) 進水:調試初期,由于活性污泥還未能完全適應所處理的水質,故進水量要先小后大,待出水達標后再逐步加大進水量,避免負荷沖擊,讓污泥大量失活。進水過程大約持續1小時左右。進水之前取樣測定進水的pH、COD、氨氮、總磷。
2) 反應:進水完成后,開啟風機,調節鼓風量,控制DO值在2-4mg/L之間,按照“曝氣2小時—停氣1小時—曝氣2小時—停氣1小時—曝氣2小時”的順序操作。曝氣過程中,需測定SV30,保持SV30在20%-30%,有必要時取樣測定MLSS值。此過程根據工作時間靈活設置,COD不再降低時進入沉淀階段,如果有條件COD測定可以使用在線快速測定,沒有條件測定,根據經驗或者固定時間來操作。
3) 沉淀:反應期zui后一次曝氣結束后,即進入沉淀期,一般關閉曝氣后,使池內不再擾動,2小時左右便能完成沉淀,上清液能排放。沉淀階段結束時應采樣送檢。
4) 排水:沉淀過程結束后,上清液澄清,打開標高較高的一個排水閥門,排去閥門所在標高以上水體。
5) 靜置:在閑置期需根據反應期所測得的SV值適當排泥,使SV值控制在合理范圍內。
SBR的運行管理
SBR的運行周期由進水時間、反應時間、沉淀時間、潷水時間、排泥時間和閑置時間來確定。進水時間有一個相對wen定的zui大zui佳值如上所述, 進水時間應根據具體的進水水質及曝氣方式來確定。當采用控制量的曝氣方式及進水中污染物的濃度較高時, 進水時間應適當取長一些;當采用不限量曝氣方式及進水中污染物的濃度較低時, 進水時間可適當取短一些(進水時間一般取4~6h ) 。
在運行的過程中, 要盡量根據實際的進水情況對運行的周期時間進行調整。反應時間( Tf) 是確定SBR 反應器容積的一個非常重要的工藝設計參數, 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2~4h) 。沉淀排水時間( Ts+D) 一般按2~4h 計。閑置時間( Tx) 一般按0.5~1h 設計。一個周期所需時間T≥Tf+Ts+D+Tx。在調整運行方式的過程中, 要根據設計所允許的操作范進行盡可能的修正, 才可以zui大限度地保證良好的出水水質。
1、SBR工藝的需氧與供氧
SBR工藝有機物的降解規律與推流式曝氣池類似,推流式曝氣池是空間(長度)上的推流,而SBR反應池是時間意義上的推流。由于SBR工藝有機物濃度是逐漸變化的,在反應初期,池內有機物濃度較高,如果供氧速率小于耗氧速率,則混合液中的溶解氧為零,對單一的微生物而言,氧氣的得到可能是間斷的,供氧速率決定了有機物的降解速率。隨著好氧進程的深入,有機物濃度降低,供氧速率開始大于耗氧速率,溶解氧開始出現,微生物開始可以得到充足的氧氣供應,有機物濃度的高低成為影響有機物降解速率的一個重要因素。從耗氧與供氧的關系來看,在反應初期SBR反應池保持充足的供氧,可以提高有機物的降解速度,隨著溶解氧的出現,逐漸減少供氧量,可以節約運行費用,縮短反應時間。SBR反應池通過曝氣系統的設計,采用漸減曝氣更經濟、合理一些。
2、SBR工藝排出比(1/m)的選擇
SBR工藝排出比(1/m)的大小決定了SBR工藝反應初期有機物濃度的高低。排出比小,初始有機物濃度低,反之則高。根據微生物降解有機物的規律,當有機物濃度高時,有機物降解速率大,曝氣時間可以減少。但是,當有機物濃度高時,耗氧速率也大,供氧與耗氧的矛盾可能更大。此外,不同的廢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,宜選用較小的排出比,反之則宜采用較大的排出比。排出比的選擇還與設計選用的污泥負荷率、混合液污泥濃度等有關。
3、SBR反應池混合液污泥濃度
根據活性污泥法的基本原理,混合液污泥濃度的大小決定了生化反應器容積的大小。SBR工藝也同樣如此,當混合液污泥濃度高時,所需曝氣反應時間就短,SBR反應池池容就小,反之SBR反應池池容則大。但是,當混合液污泥濃度高時,生化反應初期耗氧速率增da,供氧與耗氧的矛盾更大。此外,池內混合液污泥濃度的大小還決定了沉淀時間。污泥濃度高需要的沉淀時間長,反之則短。當污泥的沉降性能好,排出比小,有機物濃度低,供氧速率高,可以選用較大的數值,反之則宜選用較小的數值。SBR工藝混合液污泥濃度的選擇應綜合多方面的因素來考慮。
4、污泥負荷率的選擇
污泥負荷率是影響曝氣反應時間的主要參數,污泥負荷率的大小關系到SBR反應池zui終出水有機物濃度的高低。當要求的出水有機物濃度低時,污泥負荷率宜選用低值;當廢水易于生物降解時,污泥負荷率隨著增da。污泥負荷率的選擇應根據廢水的可生化性以及要求的出水水質來確定。