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SBR法在垃圾渗滤液处理的作用

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发表时间:2018-03-09 11:21

SBR法在垃圾渗滤液处理的作用

SBR也称间歇曝气活性污泥法或序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor),是一种间歇运行的污水处理方法。与传统的活性污泥法相比,SBR去除污染物的机理相似,只是运行方式不同。SBR工艺采用间歇运行方式,污水间歇进入处理系统并间歇排出。系统内只设一个处理单元,该单元在不同时间发挥不同的作用,污水进入该单元后按顺序进行不同的处理,最后完成总的处理被排出。一般说来,SBR的一个运行周期包括进水期、反应期、沉淀期、排水期、闲置期五个阶段。排泥可在排水器或闲置期进行。

SBR方法可通过时间控制,在一个单池内完成进水、厌氧搅拌、充氧曝气、沉淀、排水等过程,具有较强抗冲击负荷能力,同时可根据渗滤液水质复杂多变的特点,灵活地调整工艺参数,并且厌氧与好氧的交替进行,可以达到较好的脱氮除磷效果。

厌氧生物处理工艺中,ABR处理渗滤液应用较广,极适用于处理高浓度废水且工艺较成熟,污泥流失损失较小,而且不需设混合搅拌装置,不存在污泥堵塞问题。启动时间短,运行稳定,与SBR工艺的结合运用十分成熟,且处理效

率较高,适合此次渗滤的厌氧处理。

好氧生物处理中SBR工艺是现在较为成熟的,且本次设计的设计水量也满足SBR的处理要求,同时SBR对有机物和氨氮都具有很高的去除率,非常适用于本次设计。

SBR的操作程序是在一个反应器中的一个处理周期内依次完成进水、生化反应、泥水沉淀分离、排放上清液和闭置等5个基本过程组成,其运行工序如图

2.1所示。SBR法的工艺设备是由曝气装置、上清液排出装置(滗水器),以及其他附属设备组成的反应器。SBR对有机物的去除机理为:在反应器内预先培养驯化一定量的活性微生物(活性污泥),当废水进入反应器与活性污泥混合接触并有氧存在时,微生物利用废水中的有机物进行新陈代谢,将有机污染物转化为CO2、H2O等无机物;同时,微生物细胞增殖,最后将微生物细胞物质(活性污泥)与水沉淀分离,废水得到处理。SBR 技术的核心是SBR 反应池,该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一体,无污泥回流系统。

SBR具有以下优点:  

1. 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,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、水量进行调整,运行灵活。  

5. 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DO、BOD5浓度梯度,有效控制活性污泥膨胀。  

7. SBR法系统本身也适合于组合式构造方法,利于废水处理厂的扩建和改造。  

8. 适用于脱氮除磷,适当控制运行方式,实现好氧、缺氧、厌氧状态交替,具有良好的脱氮除磷效果。

9. 工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器,无二沉池、污泥回流系统,布置紧凑,占地面积省。

SBR最基本的特点是处理工序是间歇、周期性的整个运行过程分成进水期、反应期、沉降期、排水期和闲置期,各个运行期在时间上按序排列称为一个运行周期。

进水期是反应器接纳废水的过程,污水进入反应器的选择区与回流污泥混合,混合后的混合液进入主反应区,进水开始曝气反应。进水后期由程序控制开始曝气,即反应期,这是达到有机物去除目的的主要工序。在此期间,微生物一般要经历从生长到死亡的全过程。在完成有机物去除的反应期后,停止曝气和搅拌,活性污泥絮凝体进行重力沉降和固液分离。活性污泥固相形成污泥层,层面不断地向池底下降,胶团凝聚而下沉,清水则留在上面。在排水期,开启滗水器排水,洋水堰槽开始匀变速下降,排除污泥沉降后的上清液,水位恢复到设计水位,回流污泥使用,剩余污泥由排泥泵排出,水池内剩余的污水起到循环和稀释作用。排水之后与下周期开始进水之前的时间为待机期或闲置期。由于实际操作时排水所花的时间总比设计时间短,因此多出来的时间是整个运行周期的机动时间,其目的在于灵活调节各阶段的运行时间。

   SBR池的进出水水质见表3.3。

 

                          3.3  SBR水水质                 单位:mg/L


项目
COD
BOD5
NH3-N
SS
进水水质
1020
560
190
245
去除率
85%
83%
88%
76%
出水水质
153
95
24
60


SBR池设计及计算:

 SBR 工艺的核心是SBR 反应池,SBR法的工艺设备是由曝气装置、上清液排出装置(滗水器),以及其他附属设备组成的反应器。SBR法按进水方式分为间歇进水方式和连续进水方式;按有机物负荷分为高负荷运行方式、低负荷运行方式及其他运行方式。本设计采用间歇进水,高负荷运行方式,由流入、反应、1.设计参数[14]

设计流量Qmax=300 m3/d=12.5 m3/h=3.472×10-3 m3/s;

反应池水深H=5m;

BOD5-污泥负荷Ls=0.12kgBOD/(kgMLSS·d);

污泥浓度MLSS=4000mg/L;

排水比    

安全高度ε=0.5m;

反应池数N=2;

池宽与池长之比为1:1;

需氧量系数a=1.0kgO2/kgBOD5

   2.设计计算[15]

  (1)曝气时间TA

                                                    4.20

   式中:TA——气时间,h;

         S0——进水平均BOD5mg/L

         Ls——SBR污泥负荷,kgBOD/(kgMLSS·d);

         ——排水比;

         X——反应器内混合液平均MLSS浓度,mg/L

      计算得:曝气时间

(2)沉淀时间TS

                       (4.21)

                                        (4.22)

   式中:Ts——沉淀时间,h;

         H——反应器水深,m

         ——排水比;

         ε——安全高度;

        Vmax——活性污泥界面的初始沉降速度,m/h

            X——反应器内混合液平均MLSS浓度,mg/L

       计算得:污泥界面初始沉降速度Vmax =4.6×104×4000-1.26=1.33m/h

               沉淀时间

  (3)排水时间TD=2h

(4)周期数n

    一周期所需时间TCTA+TS+TD=7+1.32+2=10.32h

   周期数n=                             (4.23)

   取n=2,则TC=12h

(5)进水时间

                                                  (4.24)

    式中:TF——进水时间,h;

          TC——一个周期所需时间,h;

          N——一个系列反应池数量

    计算得:进水时间TF=h

(6)反应池容积V

                                              (4.25)

   式中:V——各反应池容积,m3

         N——反应池的个数;

         n——周期数;

Qmax——日最大废水处理量,m3/d

    计算得:

       反应池容积m3

(7)反应池尺寸:

    单个反应池面积A=m2

    取SBR池长L=10m,则SBR池宽B=6m。

(8)进水变动的讨论

 排出结束时水位:

图4.5  SBR反应池水位概念图

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