SBR法在垃圾渗滤液处理的作用

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。

                          表3.3  SBR池进出水水质                 单位：（mg/L）

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Q_max=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T_A

                                                    （4.20）

   式中：T_A——曝气时间，h；

         S₀——进水平均BOD₅，mg/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T_S

                       （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；

        V_max——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V_max =4.6×10⁴×4000^-1.26=1.33m/h

               沉淀时间

  （3）排水时间T_D=2h

（4）周期数n

    一周期所需时间T_C≥T_A+T_S+T_D=7+1.32+2=10.32h

   周期数n=                             （4.23）

   取n=2，则T_C=12h

（5）进水时间

                                                  （4.24）

    式中：T_F——进水时间，h；

          T_C——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T_F=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；

Q_max——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