SBR反應(yīng)器處理沈陽康平縣污水的技術(shù)研究
摘 要:對SBR廢水處理方法進(jìn)行了簡要介紹。應(yīng)用SBR反應(yīng)器對沈陽康平縣污水廠進(jìn)行了模擬處理研究,并對反應(yīng)溫度對CODcr、BOD5去除率的影響,SBR工藝的需氧與供氧之間的關(guān)系,NO32N進(jìn)水期與厭氧期、閑置期濃度變化等進(jìn)行了討論,得出了最佳工藝運(yùn)行條件。
關(guān)鍵詞:SBR法;污水處理;去除率
1 SBR法的適用范圍及特點(diǎn)
SBR法(SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess)是一種好氧微生物處理技術(shù),是序批式活性污泥法的簡稱。它的處理機(jī)理與普通活性污泥法相同。SBR法集調(diào)節(jié)、初沉、曝氣、二沉、生物脫氮等過程于一池,按照時(shí)間順序進(jìn)行不同的操作程序。
SBR工藝在整個(gè)污水處理的生物反應(yīng)過程中,池內(nèi)的污染物濃度(如BOD、COD、NH32N、有機(jī)磷濃度)以及活性污泥的濃度等時(shí)刻都在變化,是一個(gè)動(dòng)態(tài)反應(yīng)過程。近幾年,SBR法在城市污水處理中被廣泛采用。
1.1 SBR法的適用范圍
SBR活性污水處理系統(tǒng)法在應(yīng)用領(lǐng)域里具有很明顯的優(yōu)勢[1],主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)間歇排放量和流量變化較大的地方,中小城鎮(zhèn)生活污水和廠礦企業(yè)工業(yè)廢水,比較適合應(yīng)用SBR法。
(2)較高出水水質(zhì)的地方。如湖泊和港灣、風(fēng)景游覽區(qū)等。可以去除有機(jī)物,還使出水脫氮除磷,防止河湖富營養(yǎng)化。
(3)水源緊缺的地方。此法可在生物處理后進(jìn)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,使用此法比較適合。
(5)已建連續(xù)流污水處理廠的改造,適合應(yīng)用此法。
(6)非常適合處理小水量,間歇排放的工業(yè)廢水與分散點(diǎn)源污染廢水的治理。
1.2 SBR法處理工藝主要優(yōu)點(diǎn)
SBR作為先進(jìn)的活性污泥污水處理系統(tǒng),與傳統(tǒng)的CFS活性污染水處理系統(tǒng)相比較,具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn):(1)工藝簡單,節(jié)省基建費(fèi)用;(2)運(yùn)行方式靈活,脫氮除磷效果好;(3)能夠防止污泥膨脹,污泥沉淀性能良好;(4)耐沖擊負(fù)荷,處理能力強(qiáng);(5)理想的推流過程使生化反應(yīng)推力大、效率高。
2 SBR法處理城市生活污水的實(shí)驗(yàn)研究
2.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)采用沈陽康平縣污水廠污水,經(jīng)分析其水質(zhì)如表1:
2.2 實(shí)驗(yàn)裝置
實(shí)驗(yàn)在有機(jī)玻璃制成的有效容積為10L的裝置內(nèi)進(jìn)行,由空壓機(jī)曝氣。
2.3 試驗(yàn)運(yùn)行方式
從沈陽康平縣污水廠取污泥進(jìn)行培養(yǎng),20天后開始試運(yùn)行,試運(yùn)行一周后正式開始進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)運(yùn)行采取進(jìn)水—厭氧—好氧—沉淀—排水的方式。在SBR處理工藝中,將5道工序(進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水、空置)放在同一反應(yīng)器中進(jìn)行。根據(jù)試驗(yàn)計(jì)算初步確定實(shí)驗(yàn)的運(yùn)行程序?yàn)?進(jìn)水(瞬間)、厭氧2~6h、曝氣2~3h、沉淀2h、排水1h、空置4h。
2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn),可以得出,經(jīng)過SBR反應(yīng)器處理過的污水水質(zhì)情況如表2:
3 結(jié)果與討論
3.1 反應(yīng)溫度對CODcr、BOD5去除率的影響
圖2表明:實(shí)驗(yàn)中微生物的最適宜的溫度大約在30°C,低于或高于這個(gè)溫度都會(huì)導(dǎo)致去除率的降低。這是因?yàn)榈蜏貢?huì)降低微生物新陳代謝速度,高溫會(huì)抑制微生物活性,從而降低污染物的去除率。由此我們可以得出結(jié)論:在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,對溫度的調(diào)控是十分重要的,溫度因素對整個(gè)實(shí)驗(yàn)起著不可忽視的作用:適宜的溫度促進(jìn)反應(yīng)速度,加快污染物的去除率;溫度過高或過低,降低微生物的活性,影響整個(gè)實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。
3.2 SBR工藝的需氧與供氧之間的關(guān)系[2]
在SBR反應(yīng)器中,有機(jī)物濃度是逐漸變化的,在反應(yīng)初期,池內(nèi)有機(jī)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(jī)物的降解速率。隨著好氧進(jìn)程的深入,有機(jī)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(jī)物濃度的高低成為影響有機(jī)物降解速率的一個(gè)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)器保持充足的供氧,可以提高有機(jī)物的降解速度,隨著溶解氧的出現(xiàn),逐漸減小供氧量,可以節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用,縮短反應(yīng)時(shí)間。從以上分析可以看出:SBR反應(yīng)池通過曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì),采用漸減曝氣更經(jīng)濟(jì)、合理一些。
3.3 NO3-N進(jìn)水期與厭氧期、閑置期濃度變化[3]
每個(gè)周期進(jìn)水期,經(jīng)過適當(dāng)攪拌,NO32N濃度迅速下降,它的殘余濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于按照濃度稀釋的計(jì)算值,原因是因?yàn)檫M(jìn)水時(shí)碳源,NO32N濃度(前一周期硝化的結(jié)果)均較高,由于沒有曝氣,污水中殘余的溶解氧迅速消耗殆盡。在厭氧條件下,反硝化速度進(jìn)行得很快,在25~35min內(nèi),NO32N幾乎全部被反硝化。在厭氧段內(nèi),尤其是后期,NO32N濃度幾乎不變,這是因?yàn)樘荚丛谶M(jìn)水期和厭氧前段已經(jīng)被消耗,反硝化速度明顯降低,而且NO32N濃度略有下降、因此導(dǎo)致NO32N濃度變化不大,甚至有所回升,此時(shí)厭氧段主要是為碳泥分解而設(shè)置。閑置期內(nèi),如果污水滯留在4h內(nèi),NO32N濃度變化不大,若超過4~6h則反硝化現(xiàn)象比較明顯。由于此時(shí)污水中碳源極低,反硝化的動(dòng)力只可能來自污泥自身的內(nèi)源呼吸。這樣則對降低污泥增殖,減少系統(tǒng)排泥有所幫助。
4 結(jié) 語
實(shí)驗(yàn)得到最佳工藝運(yùn)行條件為:(1)溫度30°C;(2)pH=7.0;(3)進(jìn)水(瞬間)、厭氧3h、好氧2h、沉淀1h、排水0.5h、空置3.5h。此條件下處理效果穩(wěn)定,CODcr、BOD5、SS的去除率均大于85%,CL的去除率大于60%。出水達(dá)到GB3838IV類水域一級標(biāo)準(zhǔn)。SBR反應(yīng)池通過曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì),采用漸減曝氣更經(jīng)濟(jì)、合理一些。在各個(gè)反應(yīng)時(shí)期,NO32N進(jìn)水期與厭氧期、閑置期濃度變化有其特定的規(guī)律。
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