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印制線路板廢水處理SBR是序列間歇式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)的簡稱,
是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術(shù),又稱序批式活性污泥法。 與傳統(tǒng)污水處理工藝不同,
SBR技術(shù)采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式,非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng),
靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作,SBR技術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池,
該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,無污泥回流系統(tǒng)。正是SBR工藝這些特殊性使其具有以下優(yōu)點:
1、 理想的推流過程使生化反應(yīng)推動力增大,效率提高,池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài),凈化效果好。
2、 運行效果穩(wěn)定,污水在理想的靜止狀態(tài)下沉淀,需要時間短、效率高,出水水質(zhì)好。
3、 耐沖擊負荷,池內(nèi)有滯留的處理水,對污水有稀釋、緩沖作用,有效抵抗水量和有機污物的沖擊。
4、 工藝過程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進行調(diào)整,運行靈活。
5、 處理設(shè)備少,構(gòu)造簡單,便于操作和維護管理。
6、 反應(yīng)池內(nèi)存在DO、BOD5濃度梯度,有效控制活性污泥膨脹。
7、 SBR法系統(tǒng)本身也適合于組合式構(gòu)造方法,利于廢水處理廠的擴建和改造。
8、 脫氮除磷,適當(dāng)控制運行方式,實現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替,具有良好的脫氮除磷效果。
9、 工藝流程簡單、造價低。主體設(shè)備只有一個序批式間歇反應(yīng)器,無二沉池、污泥回流系統(tǒng),調(diào)節(jié)池、初沉池也可省略,
布置緊湊、占地面積省。
SBR系統(tǒng)的適用范圍
由于上述技術(shù)特點,SBR系統(tǒng)進一步拓寬了活性污泥法的使用范圍。就近期的技術(shù)條件,SBR系統(tǒng)更適合以下情況:
1) 中小城鎮(zhèn)生活污水和廠礦企業(yè)的工業(yè)廢水,尤其是間歇排放和流量變化較大的地方。
2) 需要較高出水水質(zhì)的地方,如風(fēng)景游覽區(qū)、湖泊和港灣等,不但要去除有機物,還要求出水中除磷脫氮,防止河湖富營養(yǎng)化。
3) 水資源緊缺的地方。SBR系統(tǒng)可在生物處理后進行物化處理,不需要增加設(shè)施,便于水的回收利用。
4) 用地緊張的地方。
5) 對已建連續(xù)流污水處理廠的改造等。
6) 非常適合處理小水量,間歇排放的工業(yè)廢水與分散點源污染的治理。
SBR設(shè)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(yīng)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(yīng)有一個最優(yōu)值。
如上所述,充水時間應(yīng)根據(jù)具體的水質(zhì)及運行過程中所采用的曝氣方式來確定。當(dāng)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(yīng)適當(dāng)取長一些;當(dāng)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(dāng)取短一些。充水時間一般取1~4h。
反應(yīng)時間(tR)是確定SBR 反應(yīng)器容積的一個非常主要的工藝設(shè)計參數(shù),其數(shù)值的確定同樣取決于運行過程中污水的性質(zhì)、
反應(yīng)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(yīng)時間可以取短一些,
反之對含有難降解物質(zhì)或有毒物質(zhì)的廢水,反應(yīng)時間可適當(dāng)取長一些。一般在2~8h。
沉淀排水時間(tS+D)一般按2~4h設(shè)計。閑置時間(tE)一般按2h設(shè)計。
一個周期所需時間tC≥tR﹢tS﹢tD
周期數(shù) n﹦24/tC
2、反應(yīng)池容積的計算
假設(shè)每個系列的污水量為q,則在每個周期進入各反應(yīng)池的污水量為q/n·N。各反應(yīng)池的容積為:
V:各反應(yīng)池的容量
1/m:排出比
n:周期數(shù)(周期/d)
N:每一系列的反應(yīng)池數(shù)量
q:每一系列的污水進水量(設(shè)計最大日污水量)(m3/d)
3、曝氣系統(tǒng)
序批式活性污泥法中,曝氣裝置的能力應(yīng)是在規(guī)定的曝氣時間內(nèi)能供給的需氧量,在設(shè)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(yīng)池內(nèi)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(yīng)池的攪拌性能。常用的曝氣系統(tǒng)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(tǒng)
⑴上清液排除出裝置應(yīng)能在設(shè)定的排水時間內(nèi),活性污泥不發(fā)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。
⑵為預(yù)防上清液排出裝置的故障,應(yīng)設(shè)置事故用排水裝置。
⑶在上清液排出裝置中,應(yīng)設(shè)有防浮渣流出的機構(gòu)。
序批式活性污泥的排出裝置在沉淀排水期,應(yīng)排出與活性污泥分離的上清液,并且具備以下的特征:
1) 應(yīng)能既不擾動沉淀的污泥,又不會使污泥上浮,按規(guī)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(gòu)應(yīng)盡量*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(yīng)平穩(wěn)進行,動作準確,持久可*。(可*性)
排水裝置的結(jié)構(gòu)形式,根據(jù)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(shè)備
設(shè)計污泥干固體量=設(shè)計污水量×設(shè)計進水SS濃度×污泥產(chǎn)率/1000
在高負荷運行(0.1~0.4 kg-BOD/kg-ss·d)時污泥產(chǎn)量以每流入1 kgSS產(chǎn)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(chǎn)生0.75 kg計算。
在反應(yīng)池中設(shè)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(shè)初沉池,
易流入較多的雜物,污泥泵應(yīng)采用不易堵塞的泵型。
SBR工藝的需氧與供氧
SBR工藝有機物的降解規(guī)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(yīng)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(yīng)初期,池內(nèi)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(xiàn),微生物開始可以得到充足的氧氣供應(yīng),
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(guān)系來看,
在反應(yīng)初期SBR反應(yīng)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(xiàn),
逐漸減少供氧量,可以節(jié)約運行費用,縮短反應(yīng)時間。SBR反應(yīng)池通過曝氣系統(tǒng)的設(shè)計,采用漸減曝氣更經(jīng)濟、合理一些。
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(yīng)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(jù)微生物降解有機物的規(guī)律,當(dāng)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(dāng)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(shè)計選用的污泥負荷率、混合液污泥濃度等有關(guān)。
SBR反應(yīng)池混合液污泥濃度
根據(jù)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(yīng)器容積的大小。SBR工藝也同樣如此,當(dāng)混合液污泥濃度高時,
所需曝氣反應(yīng)時間就短,SBR反應(yīng)池池容就小,反之SBR反應(yīng)池池容則大。但是,當(dāng)混合液污泥濃度高時,生化反應(yīng)初期耗氧速率增大,
供氧與耗氧的矛盾更大。此外,池內(nèi)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(dāng)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(shù)值,反之則宜選用較小的數(shù)值。
SBR工藝混合液污泥濃度的選擇應(yīng)綜合多方面的因素來考慮。
關(guān)于污泥負荷率的選擇
污泥負荷率是影響曝氣反應(yīng)時間的主要參數(shù),污泥負荷率的大小關(guān)系到SBR反應(yīng)池最終出水有機物濃度的高低。
當(dāng)要求的出水有機物濃度低時,污泥負荷率宜選用低值;當(dāng)廢水易于生物降解時,污泥負荷率隨著增大。
污泥負荷率的選擇應(yīng)根據(jù)廢水的可生化性以及要求的出水水質(zhì)來確定。
SBR工藝與調(diào)節(jié)、水解酸化工藝的結(jié)合
SBR工藝采用間歇進水、間歇排水,SBR反應(yīng)池有一定的調(diào)節(jié)功能,可以在一定程度上起到均衡水質(zhì)、水量的作用。
通過供氣系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)的設(shè)計,自動控制方式的設(shè)計,閑置期時間的選擇,可以將SBR工藝與調(diào)節(jié)、
水解酸化工藝結(jié)合起來,使三者合建在一起,從而節(jié)約投資與運行管理費用。
在進水期采用水下攪拌器進行攪拌,進水電動閥的關(guān)閉采用液位控制,根據(jù)水解酸化需要的時間確定開始曝氣時刻,
將調(diào)節(jié)、水解酸化工藝與SBR工藝有機的結(jié)合在一起。反應(yīng)池進水開始作為閑置期的結(jié)束則可以使整個系統(tǒng)能正常運行。具體操作方式如下所述:
進水開始既為閑置結(jié)束,通過上一組SBR池進水結(jié)束時間來控制;
進水結(jié)束通過液位控制,整個進水時間可能是變化的。
水解酸化時間由進水開始至曝氣反應(yīng)開始,包括進水期,這段時間可以根據(jù)水量的變化情況與需要的水解酸化時間來確定,
不小于在最小流量下充滿SBR反應(yīng)池所需的時間。
曝氣反應(yīng)開始既為水解酸化攪拌結(jié)束,曝氣反應(yīng)時間可根據(jù)計算得出。
沉淀時間根據(jù)污泥沉降性能及混合液污泥濃度決定,它的開始即為曝氣反應(yīng)的結(jié)束。
排水時間由潷水器的性能決定,潷水結(jié)束可以通過液位控制。
閑置期的時間選擇是調(diào)節(jié)、水解酸化及SBR工藝結(jié)合好壞的關(guān)鍵。閑置時間的長短應(yīng)根據(jù)廢水的變化情況來確定,實際運行中,
閑置時間經(jīng)常變動。通過閑置期間的調(diào)整,將SBR反應(yīng)池的進水合理安排,使整個系統(tǒng)能正常運轉(zhuǎn),避免整個運行過程的紊亂。