SBR法在農(nóng)村生活污水處理中的應(yīng)用
摘要:SBR法的工藝流程簡單,且造價低,主體設(shè)備只有序批式間歇反應(yīng)器,無二沉池與污泥回流系統(tǒng),初沉池也可省略,布置緊湊, 占地面積小,可根據(jù)水質(zhì)和水量情況靈活運行,具有良好的脫氮除磷效果。采用SBR法處理農(nóng)村生活污水,COD,BOD,SS,TNP和NHl廣N去除率高,并且都能達到6B8978 1996中一級排放標準。
關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)工程;農(nóng)村生活污水處理;綜述;SBR
O 引言
農(nóng)村生活污水已經(jīng)成為廣大農(nóng)村地區(qū)面源污染的重要來源。農(nóng)村地區(qū)的生活污水具有量少、分散、遠離排污管網(wǎng)及大水體、水環(huán)境容量小、污水處理率低和管理水平低等特點,污水一般不經(jīng)任何處理直接排入附近河流湖泊,加劇了水環(huán)境的污染。特別是農(nóng)村生活污水中富含氮磷,從總磷排放負荷來看,生活污水占60%,是引起水體富營養(yǎng)化的重要原因。農(nóng)村生活污水的處理已經(jīng)成為控制面源污染亟待解決的問題。
1 污水處理系統(tǒng)
污水一級處理系統(tǒng)主要由隔柵、篩網(wǎng)、沉砂池、沉淀池等組成。隔柵和沉砂池也常作為城市污水的預(yù)處理系統(tǒng)。
污水常夾帶大量懸浮物和漂浮物,通過一級處理系統(tǒng)可以攔截沉淀體積和密度較大的污染物,以保護后續(xù)處理設(shè)施,保證處理出水效果達標,因此是污水處理必不可少的組成部分。典型城市污水一級處理流程如圖1所示。在實際污水處理工程設(shè)計時,應(yīng)根據(jù)具體水質(zhì)進行選擇。
污水二級處理系統(tǒng)以生物處理技術(shù)為主體,可以大幅度去除污水中呈膠體和溶解狀態(tài)的有機污染物,BOD 去除率達85%~95%,而一級處理中BOD的去除率只能達到20%~30%。
目前,污水二級處理技術(shù)主要有活性污泥法、AB法、氧化溝法、SBR法及生物膜法等,條件適宜的地區(qū)也可以采用穩(wěn)定塘和土地處理系統(tǒng)。
2 幾種常用農(nóng)村生活污水處理工藝
2.1 常規(guī)活性污泥法
常規(guī)活性污泥法是目前應(yīng)用較普遍的處理技術(shù),又稱普遍活性污泥法或傳統(tǒng)活性污泥法。
2.2 生物接觸氧化法
生物接觸氧化法是介予活性污泥法與生物膜法之問的生物處理方法。生物接觸氧化法具有較強的耐沖擊負荷能力,污泥生成量少,無污泥膨脹,易維護管理,如設(shè)計不當,容易產(chǎn)生堵塞。
2.3 氧化溝
氧化溝法是活性污泥法的一種變種。氧化溝處理生活污水效果穩(wěn)定,操作管理簡單,運行成本較低, 日益受到人們的重視。但由于占地面積大等原因, 目前氧化溝法應(yīng)用還不廣泛。
3 SBR生活污水處理法的工藝及特點
3.1 工藝
SBR法全稱為序批式活性污泥法,是一種新型的好氧生物處理技術(shù)。它采用可變間歇式反應(yīng)器,提供了時問程序的污水處理,而不是連續(xù)流提供的空間程序的污水處理。SBR法按時間順序進行進水、反應(yīng)(曝氣)、沉淀、出水、待機(閑置)等基本操作,從污水流人開始到待機時問結(jié)束為一個周期,這種周期循環(huán)往復(fù),從而達到污水凈化的目的。其工作進程是:在較短時間內(nèi)把污水加到反應(yīng)器中,并在反應(yīng)器充滿水后開始曝氣,污水中的有機物通過生物降解達到排放要求后停止曝氣,沉淀一定時間將上清液排出。此過程可以簡單歸納為:
短時間進水一曝氣反應(yīng)一沉淀一短時間排水一進入下一個工作周期。SBR法工藝流程如圖2所示。
序批式活性污泥法的核心是反應(yīng)池。該池集水質(zhì)均化、初次沉淀、生物降解及二次沉淀等功能于一體,整個工藝簡潔,運行操作可通過自動控制裝置完成,合理簡單,投資較省。序批式活性污泥法中“序批式”包括兩層含義:一是運行操作在空間上按序批和問歇的方式運行, 由于污水大都是連續(xù)或半連續(xù)排放,處理系統(tǒng)中至少需要2個或多個反應(yīng)器交替運行,因此總體上污水是按順序依次進入每個反應(yīng)器,而各反應(yīng)器相互協(xié)調(diào)作為一個有機的整體完成污水凈化功能,但對每一個反應(yīng)器則是間歇進水和間歇排水;二是每個反應(yīng)器的運行操作分階段、按時間順序進行,典型SBR工藝的一個完整運行周期由5個階段組成,即進水階段、反應(yīng)階段、沉淀階段、排水階段和閑置階段,從第一次進水開始到第二次進水開始稱為一個工作周期。
3.1.1 進水階段
進水階段是反應(yīng)池在一段時間內(nèi)接納需要處理的污水,同時起到調(diào)節(jié)和均質(zhì)的作用,此階段可曝氣或不曝氣。
3.1.2 反應(yīng)階段
反應(yīng)階段是停止進水后的生化反應(yīng)過程,根據(jù)需要可以在好氧或缺氧條件下進行,也可在兩種條件下交替進行,但一般以好氧為主。
3.1.3 沉淀階段和排水階段
沉淀階段停止曝氣,進行泥水分離。經(jīng)過一定時間的沉淀,進入排水階段,利用排水裝置將上清液排出反應(yīng)池。
3.1.4 閑置階段
排水結(jié)束到第2次進水的間隔為閑置階段。這一階段曝氣或不曝氣均可,通常不進水,而是通過內(nèi)源呼吸作用使微生物的代謝速度和吸附能力得到恢復(fù),為下一個運行周期創(chuàng)造良好的初試條件。在每一個運行周期內(nèi),各階段的運行參數(shù)都可以根據(jù)實際情況省去其中的某一階段(如閑置階段),還可以把反應(yīng)期和進水期合并,或在進水階段同時曝氣等,系統(tǒng)的運行方式十分靈活。
3.2 特點
3.2.1 工藝流程簡單造價低
與傳統(tǒng)的活性污泥法相比,SBR 工藝不需要另外設(shè)置二次沉淀池、污泥回流及污泥回流設(shè)備,調(diào)節(jié)池容積小或可以不設(shè)置調(diào)節(jié)池,多數(shù)情況下可以省去初次沉淀池。因此,SBR工藝處理系統(tǒng)布置緊湊, 占地面積小,且造價低。
3.2.2 處理效果好
SBR 反應(yīng)器中的底物濃度和微生物濃度隨反應(yīng)的時間而變化,而且反應(yīng)過程是不連續(xù)的,運行過程是典型的非穩(wěn)態(tài)過程, 因此處理效果好。
3.2.3 脫氮除磷效果好
SBR工藝運行操作靈活,可以根據(jù)不同的處理要求、通過不同的控制手段,來達到凈化處理的目的。SBR工藝可以靈活控制運行時間,為實現(xiàn)脫氮除磷提供了極為有利的條件。SBR工藝可以實現(xiàn)好氧、缺氧和厭氧狀態(tài)交替的環(huán)境條件,而且可以在好氧條件下增大曝氣量、反應(yīng)時間和污泥齡來強化硝化反應(yīng),以及保證除磷菌過量攝磷過程的順利完成。在缺氧條件下,通過投加原污水或提高污泥濃度等方式,提供有機碳源作為電子供體使反硝化過程迅速完成。在進水階段,通過攪拌作用可以維持厭氧條件,促進除磷菌充分地釋放磷。
3.2.4 污泥沉降性能好
SBR工藝的污泥易于沉淀, Ⅵ值較低,在一般情況下不產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象。SBR工藝處理系統(tǒng)中存在著較大的濃度梯度,在反應(yīng)器中缺氧(或厭氧)和好氧情況并存,反應(yīng)器中有較高的底物濃度,污泥齡短, 比增長速率大,因此可以有效地控制絲狀菌的過量繁殖,避免污泥產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象,取得良好的污泥沉降效果。
3.2.5 良好的適應(yīng)性
SBR 工藝對進水水質(zhì)水量的波動具有較好的適應(yīng)性。當進水水質(zhì)與水量急劇變化時,SBR工藝仍可以獲得良好的處理效果,運行穩(wěn)定性較好 在SBR工藝的進水期內(nèi),曝氣池起到了調(diào)節(jié)池的作用,通過曝氣可使污水與原污泥充分混合進行反應(yīng);通過改變進水時間調(diào)整污水調(diào)節(jié)和反應(yīng)的時間;也可通過調(diào)節(jié)閑置時間,調(diào)整活性污泥的吸附和吸收能力,提高污泥活性,從而提高污染物被處理的程度。
3.2.6 易于維護管理
由于連續(xù)式活性污泥法SBR工藝的各個操作階段以及各項運行指標都能夠通過計算機加以控制,易于實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化運行的自動控制,因此可以保證處理水的水質(zhì)。
4 結(jié)束語
SBR法處理農(nóng)村生活污水,運行穩(wěn)定,費用低,處理效果好, 出水水質(zhì)都能達到國家GB8978一l996中一級排放標準。SBR法能夠很好地解決農(nóng)村面源污染的問題。
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