3.1 SBR產(chǎn)生及發(fā)展
SBR工藝早在1914年即已開發(fā)[4],但由于當時監(jiān)測手段落后,并沒有得到推廣應用。1979年美國的L.Irvine對SBR工藝進行了深入的研究,并于1980年在印第安那州的Culver改進并投產(chǎn)了一個SBR污水處理廠。此后隨著計算機監(jiān)控技術、各種新型不堵塞曝氣器和軟件技術的出現(xiàn),同時也由于開發(fā)了在線溶解氧測定儀、水位計等精度高并且對過程控制比較經(jīng)濟的水質(zhì)檢測儀表,污水處理廠的運行管理逐漸實現(xiàn)了自動化,加之SBR具有均化水質(zhì)、工藝簡單,處理效果穩(wěn)定,耐沖擊負荷力強,出水質(zhì)好,操作靈活、占地面積少等優(yōu)點而成為包括美、德、日、澳、加等在內(nèi)的許多工業(yè)發(fā)達國家競相研究和開發(fā)的熱門工藝。
我國在80年代中期開始對SBR法的應用研究[4]。1985年,上海吳淞肉聯(lián)研制投產(chǎn)了我國座SBR法污水處理站,設計處理水量2400t/d,運行效果良好。目前在云南省昆明市已有兩座采用SBR工藝的大中型污水處理廠,運行情況良好。從國內(nèi)外研究情況來看,SBR法shi一種、經(jīng)濟、可靠的適合我國國情的廢水處理方法。
3.2 工藝流程
間歇式活性污泥法的主要反應器,即曝氣池的運行操作shi由進水、反應、沉淀、排水和閑置五個工序組成[4]。污水在反應器中按序列、間歇地進入每個反應工序,每個SBR反應器的運行操作在時間上也shi按次序排列間歇運行的。
進水工序 實施前,閑置工序處理后的污水已經(jīng)排放,曝氣池中殘存著高濃度的活性污泥混合液。當污水注入流入時,曝氣池可以起到調(diào)節(jié)池的作用,如果進行曝氣可以取得預曝氣效果,也可使污泥再生,恢復其活性。
反應工序 shiSBR工藝主要的一道工序。當污水注入達到預定容積后,可開始反應操作,如去除BOD、硝化、磷的吸收,以及反硝化等。根據(jù)反應需要達到的程度,進行短時間的微量曝氣,以吹脫污泥上粘附的氣泡或氮,以保證排泥順利進行。
沉淀工序 停止曝氣和攪拌,使混合液處于靜止狀態(tài),活性污泥與水分離,相當于二次沉淀池的作用。傳統(tǒng)活性污泥的二沉池shi各種流向的沉降分離,而SBR的沉淀工序shi靜止沉淀,因而有更高的沉淀效率。
排水工序 經(jīng)過沉淀后的上清液作為處理出水排放,一直排放到低水位。沉淀的污泥作為種泥留在曝氣池內(nèi),起到回流污泥的作用。另外反映池中還剩下一部分處理水,可起循環(huán)水和稀釋水的作用。
閑置工序 處理出水排放后,反應器處于停滯狀態(tài),等待下一個操作周期。在此期間,應間斷或輕微曝氣以避免污泥的腐化。經(jīng)過閑置的活性污泥處于營養(yǎng)物的饑餓狀態(tài),因此當進入下個運行周期的流入工序時,活性污泥就可以發(fā)揮較強的吸附能力增強去除作用。閑置工序shiSBR工藝中的重要內(nèi)容。
3.3 工藝特點及主要問題
SBR工藝與連續(xù)式活性污泥法相比,具有如下優(yōu)點[4]:
(1)工藝流程簡單,不需要另設二沉池及污泥回流設備,多數(shù)情況下可以省去初沉池。
(2)占地面積小、造價低;特別shi小城鎮(zhèn)的污水處理可比普通活性污泥法節(jié)省基建投資30%以上。
(3)營養(yǎng)物質(zhì)去除效果及脫氮除磷效果好。
(4)污泥沉降性能好。
(5)適應性良好,且易于維護管理。
SBR法存在的主要問題shi:操作復雜,對自控要求高;此外其工藝流程本身決定了設備裝置利用率低。
3.4 與其它水處理技術的組合應用
SBR工藝仍屬于發(fā)展中的污水處理技術,在高濃度有機廢水處理上,直接采用有時難以取得理想的效果,在基本的SBR工藝基礎上與其它工藝相結(jié)合往往收效顯著。國內(nèi)見報道的有如下幾種:
3.4.1 ABR――SBR[5]:ABR是一種新型的厭氧折板流反應器,它具有不短流、不堵塞、無需攪拌、易啟動的特點,可將其控制在水解酸化階段與SBR聯(lián)用,效果良好。中山寶盈香食品調(diào)味料有限公司是一家以生產(chǎn)醬油調(diào)味料的食品企業(yè),生產(chǎn)車間排放的廢水濃度高、水質(zhì)復雜,濃度波動幅度大,屬難降解污染物。在采用了以ABR—SBR為主體的組合處理工藝后,處理出水指標可達GB 8978-1996的一級標準。
3.4.2UASB――SBR—陶粒過濾工藝[6]:UASB是升流式厭氧污泥床反應器的簡稱。UASB反應器處理工藝具有較高的處理能力和處理效率,尤其適用于各種高濃度的有機廢水的處理,陶粒濾粒質(zhì)輕、表面積大,有足夠的機械強度、水頭損失小、吸附力強,價格較活性碳便宜,適宜于脫色等處理。李學平應用該法處理湖南某廠的白酒廢水,污水可達綜合排放標準GB 8978-1996二級標準。
3.4.3CAF渦凹氣浮――SBR[7]:CFA是自吸旋流氣浮裝置,主要由氣浮槽凈水機組成,配以刮渣機和出渣機等輔助設備,對懸浮物含量高的廢水處理效果明顯。國內(nèi)寧平等人把它與SBR聯(lián)合應用于昆明市生豬食品交易市場中來處理屠宰廢水的處理,其CODCr、SS、動植物油、TP、TN、色度/倍等的去除率分別為:94.49%、98.89%、99.77%、99.45%、60.91%、93.75%,效果明顯。
3.5 SBR工藝展望
相對傳統(tǒng)的活性污泥法,SBR工藝是一種尚需要不斷發(fā)展、完善的新型技術,其操作方法尚不夠科學,運作管理經(jīng)驗還欠成熟[8],還需深入研究下面的幾個問題:
(1)反應器各操作周期中活性污泥中微生物活性和種群分布,以及微生物的代謝理論;
(2)生物脫氮、除磷的微生物機理的進一步深入研究;
(3)SBR操作參數(shù)的確定;
(4)SBR與其它處理工藝的聯(lián)合運用處理含高濃度有毒有害物質(zhì)工業(yè)廢水;
4 結(jié)語
5.1 對于小規(guī)模的有機廢水處理,特別是非連續(xù)排放的生產(chǎn)廢水,采用SBR工藝是經(jīng)濟、有效的。
5.2 SBR工藝運行結(jié)果,出水水質(zhì)好,且穩(wěn)定,其CODcr平均去除率達95%以上,SS去除率為86.4%,NH3-N去除率達78.1%,污泥產(chǎn)量低,減少固液分離和污泥處理設施。
5.3 經(jīng)改進后的排水裝置是經(jīng)濟、有效的,在工程中可節(jié)省投資。
SBR 工藝在處理乳品加工廢水中獲得的成功應用,可有效解決小型高濃度污水的處理問題,適合小企業(yè)污染分散、處理難度大的情況,具有低能耗、投資小、建設周期短、處理效果穩(wěn)定等特點,有一定的實用價值和應用前景。
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