日處理15立方米一體化生活污水處理設備

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 間歇式活性污泥法(SBR) 又稱序批式活性污泥法, 是一種不同于傳統活性污泥法的廢水處理工藝。1914年英國的Arden 和Lokett 活性污泥法時采用的就是間歇法。受當時技術條件的限制, 曝氣池水流不斷切換, 操作起來較為煩瑣,而且沉淀時靜止, 曝氣設備易被堵塞。在連續式活性污泥法出現之后, 很快將其取代, 占據了主導地位。20 世紀70 年代以來, 為解決連續污水處理法存在的問題, 由R. L.Irvine發起, 日本、澳大利亞等國學者對SBR 進行了重新評價和研究。特別是近年來由于計算機控制技術的發展, 通過溶解氧測定儀、氧化還原電位計等儀表對工藝運行進行過程控制的技術出現, 使得初期的SBR 反應器間歇運行的復雜操作問題得以解決。20世紀80 年代以后, SBR 法引起越來越多國家的重視,并陸續得到開發應用。

SBR 工藝流程和優點
SBR 工藝的核心是SBR 反應池, 它是按一定時間順序間歇操作運行的生物反應器。所謂“序批間歇式”有兩種含義: 一是運行操作在空間上是按序列的方式進行的, 為匹配多數情況下廢水的連續排放規律, 必須2 個或多個SBR 池并聯, 按次序間歇運行;二是每個SBR 的操作在時間上也是按次序排列的。一個運行周期按次序分為五個階段: 進水、反應、沉淀、排水和閑置階段。典型的SBR 系統包括一座或幾座反應池以及初沉池等預處理設施。反應池兼有調節池和沉淀池的功能。當反應池進水結束后, 開始曝氣反應, 待有機物濃度達到排放標準后, 停止曝氣, 使混合液在反應器中處于靜止狀態進行固液分離, 經過一段時間后排除上清液, 沉淀污泥進入閑置階段, 反應器又處于準備進行下一周期運行的待機狀態。在進水階段,又可根據是否曝氣分為限制曝氣、非限制曝氣和半限制曝氣三種。限制曝氣是指在進水時不曝氣, 并盡量縮短進水時間, 這種限制曝氣方式適合于處理無毒性的污水。非限制曝氣是在進水的同時曝氣, 在進水期便可降解一部分基質, 避免反應初期基質在混合液中過度的累積, 對反應過程造成抑制。這種非限制曝氣方式適合于處理有毒且基質濃度較高的污水。半限制曝氣是在進水的后半期進行曝氣, 是介于限制曝氣和非限制曝氣之間的一種運行方式。
SBR工藝之所以能夠日益受到重視, 并廣泛應用, 是由于其運行方式的特殊性, 使其具有以下連續流系統*的優點。
( 1) 工藝流程簡單、基建與運行費用低。SBR 系統的主體工藝設備是一座間歇式曝氣池, 與傳統的連續流系統相比, 無須二沉池和污泥回流設備, 一般也不需調節池。許多情況下, 還可省去初沉池。這樣SBR 系統的基建費用往往較低。根據L. Ketchum 等的統計結果, 采用SBR 法處理小城鎮污水比用傳統連續流活性污泥法節省基建投資30%以上。SBR法無須污泥回流設備, 節省設備費和常規運行費用。穩定運行期, 廢水處理費用與原A/O—A/O 工藝相比可降低15%～20%。

( 2) 生化反應推動力大、速率快、效率高。SBR法反應器中底物濃度在時間上是理想推流過程, 底物濃度梯度大, 生化反應推動力大, 克服了連續流*混合式曝氣池中底物濃度低, 反應推動力小和推流式曝氣池中水流反混嚴重, 實際上接近*混合流態的缺點。R. L. Irvine 等的研究還表明: SBR 法中作為微生物活性重要指標的RNA 含量是傳統活性污泥法中的3~4 倍。
( 3) 耐沖擊負荷能力較強。SBR 法雖然對于時間來說是理想推流過程, 但就反應器中的混合狀態來說, 仍屬于典型的*混合式, 也具有*混合曝氣所具有的優點。一個SBR 反應池在充水時相當于一個均化池, 在不降低出水水質的情況下, 可以承受高峰流量和有機物濃度上的沖擊負荷。此外, SBR可在反應器內保持較高的污泥濃度, 這也在一定程度上提高了它的耐沖擊負荷能力。
( 4) 有效防止污泥膨脹。SBR 具有選擇器效應,反應初期底物濃度較高, 有利于絮體細菌增殖并占優勢, 可抑制專性好氧絲狀菌的過分增殖。此外,SBR 法中好氧、缺氧狀態交替進行, 也可抑制絲狀菌生長。
( 5) 沉淀效果好。沉淀過程中沒有進出水水流的干擾, 可避免短流和異重流的出現, 是理想的靜止沉淀, 固液分離效果好, 具有污泥濃度高、沉淀時間短、出水懸浮物濃度低等優點。
( 6) 操作靈活, 易維護。SBR 法不僅工藝流程簡單, 而且根據水質、水量的變化, 通過各種控制手段,以各種方式靈活運行, 如改變進水方式、調整運行順序、改變曝氣強度及周期內各階段分配比等來實現不同的功能。由于SBR 無污泥回流系統, 無需二沉池, 比其他生化處理系統更易于維護。

MSBR法的主要運行特點
(1)MSBR系統能進行不同配置的設計和運行，以達到不同的處理目的。
(2)每半個運行周期中，步驟的數量和每步驟所需的時間，取決于原水的特性和出水的要求。這里介紹了6個運行步驟，但所需總的步驟可以被系統設計者所選擇。常常可以在實際運行中減少，以便使運行過程簡單化。例如，步驟1和步驟2能通過延長步驟1和減少步驟2的時間來合并這兩步為一步。

增加步驟1的時間則增加序批處理格有機碳的量，這使得在不進原水的缺氧混合時間需要更長，以平衡步驟3。也可以增加步驟，進行更多的缺氧好氧序批操作，來處理有機物和氨氮濃度更高的原水，以達到更低出水總氮的要求。
(3)在每半個循環中，原水大部分時間是進入主曝氣格。接著是部分或全部污水進入作為SBR的序批處理格。在主曝氣格中完成了大部分有機碳、有機氮和氨氮的氧化。另外，主曝氣格在*混合狀態下連續曝氣，創造了一個穩定的生物反應環境。這使得整個設備能承受沖擊負荷的影響。
(4)從序批處理格到主曝氣格的循環流動，使得前者積聚的懸浮固體運送到了后者。循環也把主曝氣格內的被氧化的硝化氮運送到在半個循環的大部分時期處在缺氧攪拌狀態下的序批處理格，實現脫氮的目的。
(5)污泥層作為一個污泥過濾器，對改善出水質量和缺氧內源呼吸進行的反硝化有重要作用。
MSBR法的應用與發展
MSBR技術已在幾個污水處理廠應用。位于加拿大Saskatchewan的Estevan污水處理廠則為一實例。雖然由于嚴寒造成一些冰凍問題，但污水廠還是取得了相當好的處理效率。平均溫度為13℃。