SBR工艺

SBR工艺（通用9篇）

SBR工艺 篇1

1 试验方法与装置

1.1 废水来源与水质指标。

试验用水取自某屠宰厂, 该厂污水主要由屠宰生猪的生产污水和生活废水两部分组成。屠宰废水的水质见表1。

1.2 试验装置。

SBR反应器采用瞬间进水的方式, 人工方式用小水桶将废水从中间水箱快速加入到SBR反应器内, 废水加入完毕后立刻开动曝气装置向SBR反应器提供氧气, 曝气量的大小根据溶解氧浓度的高低来控制, 风量由空气流量计来调节, 通过时间控制装置设定的曝气时间, 风机自动停止工作。曝气停止后系统进入沉淀阶段, 沉淀反应后的废水由各个出水口排出。再经过一定的闲置时间SBR系统又进入下一个反应周期。

2 结果与讨论

2.1 曝气时间对出水COD浓度变化的影响。

进水COD浓度为458.72mg/L, 污泥浓度以MLSS计, 为4732mg/L, 曝气时间对出水COD浓度的影响如图1所示。

由图1可知, 随着曝气时间的延长, COD浓度的变化曲线会出现短暂的上升和下降点。曝气时间0.5h时, COD浓度由初始的458.72mg/L迅速下降到110.21mg/L, 曝气时间到3h时, COD浓度突然升高, 然后随着曝气时间的延长, COD浓度又逐渐降低, 曝气时间到6~7h时, COD浓度略有上升, 而后随着时间延长COD浓度又略有下降, 曝气时间到9~10h时, COD浓度降至最低。

在曝气时间0~0.5h时, 主要靠吸附作用降解COD;而在曝气时间0.5~10h时, 主要靠氧化作用降解COD。随着反应的进行, 被吸附的却没来得及氧化分解的COD又被释放出来, 就会出现COD浓度上升点, 接着通过微生物的氧化分解作用降解, COD浓度又逐渐下降, 氧化分解过程相对吸附过程较慢, 因此必须保证适当的曝气时间。

2.2 曝气时间对COD、NH4+-N去除率的影响。

曝气时间是影响处理效果最主要的因素。曝气时间的长短直接影响着COD和NH4+-N去除率。本试验中, 最佳曝气时间的确定是以COD、NH4+-N的出水指标达到排放标准为主要原则。

进水COD浓度为1023.9mg/L, NH4+-N浓度为68.33 mg/L, 污泥浓度为5903mg/L, 供气量为0.1m3/h。试验结果如图2和图3所示。

由图2可知, 随着曝气时间的延长, COD去除率逐渐增高, 但增幅明显减小, 最大降解速率发生在开始3h之内。当曝气3h时, COD去除率为93.4%, 出水COD浓度为67.61mg/L, 说明在SBR工艺中, COD能在较短的曝气时间内去除, 达到排放标准;但随着曝气时间的延长, COD去除率的增幅不大。曝气8h后, COD浓度仅剩25.01mg/L, 去除率为97.56%, 可以认为水中残留有机物质属难生物降解类物质。

由图3的可知, 随着曝气时间的延长, NH4+-N去除率也逐渐增高, 当曝气3h时, NH4+-N去除率并不高, 只有47.52%, 此时出水NH4+-N浓度为35.86mg/L, 表明曝气时间不足。当曝气时间6h时, NH4+-N去除率为80.91%, 出水NH4+-N浓度为13.04mg/L, 再延长曝气时间, NH4+-N的去除率达到90%以上, 为使硝化反应进行更为彻底, 最优的曝气时间为7~8h。综合COD和NH4+-N去除率, 在实际工程中, 屠宰废水曝气时间应控制在6~8h可以达到排放标准。

2.3 曝气时间对SV、SVI的影响。

进水污泥浓度为4820mg/L左右, COD浓度为872.5mg/L, 在不同的曝气时间对污泥沉降比 (SV) 和污泥容积指数 (SVI) 进行测定, 试验结果如图4所示。

一般来说, 污泥沉降比值能反映出污泥浓度、污泥凝聚和沉降性能, 可用于控制排泥量和及时发现初期的污泥膨胀。在一定的污泥量下, 污泥容积指数值能较好地反映活性污泥的松散程度和凝聚沉降性能。SVI值过高则污泥沉降比大, 说明污泥难于沉降分离, 污泥有膨胀的趋势或已处于膨胀状态;SVI值过低, 说明污泥颗粒细小紧密, 无机物多, 缺乏活性和吸附能力低。SVI与污泥沉淀性能的定性关系为:SVI<100沉淀性好;SVI=100~200沉淀性一般;SVI>200沉淀性差。

由图4可知, 随着曝气时间的延长, 污泥沉降比在26%~29%范围内变化, 反应开始阶段变化稍大, 后期变化很小。这可能因为在反应开始阶段, 活性污泥吸附较多有机物, 细菌处于对数增殖期, 而在反应后期, 有机物浓度减少, 微生物的活动也出现平稳状态。

同时, 污泥容积指数在52~58范围内上下波动, 虽然反应过程中, SV和MLSS发生同方向变化, 但是SV和MLSS增加和减少的程度不同, 因此导致SVI也出现一定程度的波动。因此在1~8h的曝气时间内SV和SVI值会发生变化, 但是变化幅度不大, 这在一定程度上反应了污泥的活性。SVI值在52~58之间, 说明活性污泥的沉降性和絮凝性较好, 能很好地将分散的微生物和细小有机物颗粒凝聚成较大颗粒, 因而能加快污泥沉降速度。在实际工程中增大SV必然降低运行效率, SV的值不宜过高, 而SVI值过高就有污泥膨胀的倾向。

2.4 污泥浓度对处理效果的影响。

泥浓度可以直接影响到COD的去除效果, 这与污泥的生物吸附与降解功能有关。污泥的浓度和活性是生物处理工艺中致关重要的因素。活性污泥主要来自进入生物处理系统的有机物总量, 悬浮固体总量等, 系统必需具备一定的活性污泥浓度, 这样才能确保降解有机物的效率。

进水COD浓度为700mg/L左右, NH4+-N浓度为60mg/L左右, 曝气量一定, 曝气时间为8h, 改变污泥浓度, 测定NH4-N和COD去除率的变化情况, 试验结果如图5所示。

由图5可知, 污泥浓度从1500mg/L升高到6259mg/L时, 随着污泥浓度的增加, COD去除率也在逐渐增加, 但NH4+-N去除率没有明显的升高或降低。这与两者分子结构和在屠宰废水中的形式有关, COD很多是大分子的易降解物质, 有些还是以胶体物质存在, 很容易被吸附降解, 而NH4+-N都是以溶解性小分子形式存在, 因此, 污泥浓度的增加对两者的影响不同。

当污泥浓度太低时反应器处于好氧环境, 对高浓度有机物去除不利;当污泥浓度达到4000mg/L左右时反应器中的污泥处于厌氧和好氧交替状态, 厌氧将大分子有机物分解, 为好氧创造良好的前提条件, 还可增加有机物去除率, 因此厌氧好氧交替有利于高浓度有机物降解;而且污泥浓度高时, 耐冲击负荷能力强, 能够抑制丝状菌生长。活性污泥微生物从污水中去除有机物的代谢过程, 主要是由微生物细胞物质的合成活性污泥的增长, 有机物 (包括一部分细胞质) 的氧化分解和氧的消耗组成。污泥浓度可以直接影响到NH4+-N和COD的去除效果, 当污泥浓度大于4000mg/L时, NH4+-N和COD去除率均达到90%以上, 随着污泥浓度的升高, 两者的去除率仍有升高。但污泥浓度太高时, 出水率不高, 沉淀时间也相对增加, 影响系统的处理效率。因此, 在保证出水效果的前提下, 应尽量保持低的污泥浓度。本试验当污泥浓度在4000~5000mg/L之间时, NH4+-N和COD去除率已满足处理效果。

SBR工艺 篇2

结合实际污水处理工程的运行经验,深入分析了SBR工艺的运行参数和运行方式、环境因素及污泥自身平衡因素等方面对SBR工艺污泥特性的`影响.分析结果表明:污泥龄必须大于15天,以保证硝化的需要;为了提高反硝化速度,C/N必须大于4;污泥负荷降低到1.0 kg BOD/kg MLSS・d时,SVI迅速升高,加速污泥膨胀的发生;与低温条件下相比,20 ℃左右的污泥更易压缩沉降;EPS的存在不利于污泥沉降,随着EPS浓度增大导致污泥沉降性能恶化.

作 者：尹军 周爱丽 解艳萃 王建辉 YIN Jun ZHOU Ai-li XIE Yan-cui WANG Jian-hui  作者单位：吉林建筑工程学院,市政与环境工程学院,吉林,长春,130021 刊 名：辽宁化工 英文刊名：LIAONING CHEMICAL INDUSTRY 年，卷(期)： 37(5) 分类号：X703 关键词：SBR   污泥特性   影响因素  

SBR工艺脱氮处理途径 篇3

随着社会经济的不断发展和和科学先进技术的不断进步, 生物脱氮工艺也日渐成熟。很多工艺都已经应用在实际含盐废水的处理中, 为了能够节省更多的能源和提高经济效益, 越来越多的脱氮途径被人们发现并研究。硝化-反硝化作用是通过亚硝酸盐而并不是硝酸盐而建立的。硝化过程中涉及的两组生物细菌体:氨氧化细菌 (AOB) 和亚硝酸盐氧化细菌 (NOB) 。这两种菌群体都是有氧-自养型的, 应该更喜欢在较恒定的条件下的好氧反应器中生存[2]。

1 全程硝化-反硝化

全程硝化-反硝化是指生物脱氮过程由硝化和反硝化菌作用共同完成。硝化作用就是在异养硝化细菌的作用下, 通过有机物提供能量, 曝气泵提供的氧气将氨氮氧化成亚硝态氮, 由于亚硝态氮很不稳定, 亚硝化菌将系统中的亚硝态氮转化为硝态氮的过程。反硝化作用就是指在厌氧或缺氧的条件下, 系统中的反硝化细菌利用有机物提供能量, 在氧气缺少或没有的条件下通过还原作用将硝态氮还原成氮气的过程, 该过程不需要氧气但是消耗系统中的有机物COD来为反硝化细菌提供能量[3]。全程硝化反硝化能源消耗高, 但是处理效果很好。王淑莹等研究盐度对SBR脱氮性能的研究中表明反硝化菌比硝化菌有更强的盐度耐受能力, 随着盐度的升高污泥系统的比反硝化速率下降, 5和7.5g/L系统运行一段时间后比反硝化速率升高并趋于稳定[4]。

2 短程硝化-反硝化

短程硝化-反硝化是指在全程硝化-反硝化基础上而言的, 主要是利用硝酸菌和亚硝酸菌在动力学特性上存在的不同特性, 控制硝化反应只进行到NO2--N阶段, 使系统中大量的NO2--N不断累积, 并且不进行硝化反应, 而直接进行反硝化反应[5]。同传统生物脱氮工艺相比具有节约能源、缩短水力停留时间、减少剩余污泥排放等优点[6]。郑淑玲等在研究表明, 在常温、不添加任何药剂的条件下, 实现了稳定的短程硝化反硝化;在水力负荷约为0.45m/ (m·d) 的条件下, 其对COD和氨氮的总去除率分别为 (78%~85%) 、 (79%~87%) , 亚硝化率>99%[7]。

3 厌氧氨氧化

厌氧氨氧化是指在厌氧或缺氧的条件下, 活性污泥系统中的微生物菌群直接以NH4+-N做为电子的供体, 以NO2--N作为电子的受体, 将系统中的NH4+-N和NO2--N反应转变成N2的过程, 达到去除污染物的目的[8]。由于厌氧氨氧化反应是自养型的, 因此在系统进行反应的过程中就不需要添加COD来参与反硝化作用。刘成良等研究表明当盐度小于30g/L时随着盐度的增加厌氧氨氧化菌的脱氮效率表现为稳中有升的趋势, 总氮的去除效率超75%[9]。

4 同步硝化-反硝化

在同步硝化-反硝化 (Simultaneous Nitrification Denitrification-SND) 工艺中, 硝化与反硝化反应在同一个反应器中同时完成, 目前对SND的生物脱氮过程还有待进一步地研究与讨论和了解, 但初步形成三种较成熟的解释:宏观环境解释论、生物学解释和微环境理论解释。赵玲等对SBR系统中的SND脱氮效果的研究中指出, DO能够有效的控制SND的实现, 调节DO浓度为3mg/L, SND现象最明显, 可以达到最佳的脱氮效果。

参考文献

[1]郑杨春, 邓旭.氨氮废水生物脱氮研究进展.化工环保, 2004 (24) :141~144

[2]李凌云, 彭永臻, 杨庆等.SBR工艺短程硝化快速启动条件的优化.中国环境科学, 2009, 29 (3) :312~317

[3]马勇, 陈伦强, 彭永臻等.实际生活污水短程/全程硝化处理中试研究[J].环境科学, 2006, 27 (12) :2477-2482

[4]祝贵兵, 彭永臻, 郭建华.短程硝化反硝化脱氮技术[J].哈尔滨工业大学学报, 2008, 40 (10) :1552-1557

[5]杨庆, 彭永臻, 曾薇等.城市污水SBR法短程生物脱氮系统硝化菌群的定量分析.北京工业大学学报, 2007, 33 (8) :843一848

[6]张少辉, 郑平.厌氧氨氧化反应器启动方法的研究[J].中国环境科学, 2004, 24 (4) :496-500

[7]赵志宏, 廖德祥, 李小明.厌氧氨氧化微生物颗粒化及其脱氮性能的研究[J].环境科学, 2007, 28 (4) :800-804

[8]万金保, 王敬斌.同步硝化反硝化脱氮机理分析及影响因素研究[J].江西科学, 2008, 26 (2) :345-350

SBR工艺 篇4

对各种类型SBR工艺的发展和应用进行了综述,分析了其发展演变情况,归纳了经典及新型SBR工艺的特点.

作 者：王凯军 宋英豪  作者单位：北京市环境保护科学研究院,北京,100037 刊 名：中国给水排水  ISTIC PKU英文刊名：CHINA WATER & WASTEWATER 年，卷(期)： 18(7) 分类号：X703.1 关键词：污水处理   SBR工艺   ICEAS工艺   CASS工艺   UNITANK工艺  

SBR工艺 篇5

某糖厂是一家以甘蔗为原料的制糖企业, 该企业的废水主要来自酒精车间。废水包括糖蜜酒精生成槽液、地面和设备清洗水及酵母分离时的废水, 其中糖蜜酒精生成槽液是高浓度的有机废水, 直接排放水域会造成严重的污染。

2 废水水质及水量

2.1 废水水质水量

排水量为每天200m3, 平均时流量为8.3m3/h。根据糖厂的调查报告显示, 废水水质如下:CDO115000mg/L, BOD555000mg/L, SS11000mg/L, p H4.1~4.5, 温度:>90℃。

2.2 排水要求

根据环保部门对厂方的要求, 排放水应达到《污水综合排放标准》 (GB8978-1996) 二级标准。其具体指标如下:COD≤300mg/L, BOD5≤150mg/L, SS≤200mg/L, p H6～9。

3 废水处理工艺流程的确定

3.1 废水处理工艺流程的选择

糖蜜酒精废液是一种量大、颜色深、带有较高酸性的高浓度有机废液, 本方案采用厌氧+好氧的处理工艺, 即高浓度废水经UASB反应器[1,2,3,4], 再进入SBR池进行好氧处理[3,4,5,6]。

3.2 工艺流程

废水经冷却塔、沉砂池, 进入调节池调节水质后进入兼氧处理系统, 出水进入絮凝沉淀池, 由污水泵提升进入UASB厌氧装置, UASB处理后废水中大部分有机物得到有效的去除;厌氧出水, 然后由泵提升至SBR装置, 再进行沉淀后废水达标排放。工艺流程见图1。

3.3 主要构筑物设计及设备选型

(1) 沉砂池

数量1座, 设计流量200m3/d, 尺寸2×1.2×1.3m。

(2) 格栅井

数量1座, 尺寸0.50×1.2×1.0m, 格栅栅隙10mm, 格栅倾角60°, 栅前水深0.3m。

(3) 废水调节池

数量1座, 尺寸10.0×5.0×4.5m, 有效容积200m3, HRT24h。内设潜污泵两台 (一用一备) , 潜污泵型号WQ10-10-1, 扬程10m, 流量10m3/h, 功率1KW, 过流最大粒径25mm。

(4) 兼氧处理系统

数量1座, HRT12小时, 单池尺寸5.0×5.0×4.5m, 超高0.5m。

(5) 絮凝沉淀池

数量1座, 尺寸3.6×2.5×3.5m, 有效容积28.8m3。

(6) UASB反应器

数量2座, 单池尺寸5.4×5.4×5.5m, 容积负荷5.0kgCOD/ (m3·d) , 布水系统采用PVC穿孔管布水器。

(7) SBR反应池

数量2座, 每池运行周期12h, 每周期进水时间0.5h, 每周期曝气时间10h, 每周期沉淀时间1h, 每周期排水时间0.5h, 最高水位反应池平均污泥浓度3000mg/L, 最低水位反应池平均污泥浓度5500mg/L, 每天运行周期数2, 充水比0.44, 最低水位.9m, 最高水位4.0m。单池尺寸:15.0×11.0×4.5m, 超高0.5m, 每座SBR反应池设滗水器1台, 共2台滗水器, 排水量200m3/h。

(8) 鼓风机房

数量1间, 设鼓风机三台 (二用一备) , 型号JTS-150, 电机功率33KW, 流量18.8m3/min。

(9) 沉淀池

数量1座, 尺寸3.6×2.5×3.5m, 有效容积28.8m3。

4 工艺运行

4.1 工艺运行效果分析

该废水处理工艺经调试, 出水水质稳定, COD263mg/L, BOD5115mg/L, SS130mg/L, p H 6~9。达到了《污水综合排放标准》 (GB8978-1996) 二级标准, 即:COD≤300mg/L, BOD5≤150mg/L, SS≤200mg/L, p H6~9。

4.2 经济分析

废水处理成本主要包括电费、人工费、试剂费等。每日电费为226.2元/天。废水水处理站设工作人员4人, 日工资50元/天, 则人工工资为200元/天。药剂费90元, 折合吨水成本为2.58元/吨水。

4.3 环境效益分析

该废水处理站的稳定运行, 大大减轻了排放废水对环境的污染, 提高了企业的竞争力。

5 结语

采用UASB/SBR工艺处理制糖废水, 能有效处理废水中的主要污染物, 出水水质稳定并达到了《污水综合排放标准》 (GB8978-1996) 二级标准。该废水处理工艺的稳定运行为类似废水的处理提供了实际参考。

参考文献

[1]张萍, 孙银琪, 毛小伟.微电解/UASB/生物接触氧化处理染料生产废水[J].中国给水排水.2011 (16) .

[2]王秋云, 陈云翔, 鲍兵兵等.UASB-SBR处理涤纶短纤维废水的实验研究[J].环境工程学报.2011 (9) .

[3]赵群英, 王俞淑.UASB/吹脱塔/SBR/纳滤工艺处理生活垃圾渗滤液[J].中国给水排水.2011 (12) :74-76.

[4]陈卫平.混凝—UASB—生物接触氧化处理制滤膜高浓度废水[J].工业水处理.2011, 31 (9) :88-90.

[5]代伟娜, 贺延龄, 李恒.SBR法处理煤制甲醇废水工程实例[J].水处理技术.2011 (10) :128-130.

SBR工艺 篇6

关键词：SBR工艺,脱氮除磷,改进措施

SBR法具有不易发生污泥膨胀、污泥沉淀性能良好、抗外部冲击能力强, 运行灵活、脱氮除磷性能良好、工艺流程简单, 土建和投资低, 自动化程度高等优点。但是传统序批式活性污泥法SBR处理工艺在设计及运行仍存在一定局限性。

1 传统序批式活性污泥法缺点分析

1.1 脱氮除磷效率较低

SBR工艺的运行过程主要通过时序来控制, 每一运行周期分为进水、曝气反应、沉淀、排放、闲置5个阶段。虽然传统的SBR工艺具有一定的脱氮除磷效果, 但在目前的工程实际应用中, SBR工艺大多以基本运行方式进行设计和运行控制, 当要求同时进行有机物、氮和磷的去除时, 基本的运行方式虽在有机物的去除方面效果较好, 但因脱氮除磷所需的环境条件及所需基质的不同和产物间彼此的相互影响, 往往使SBR工艺难以达到理想的脱氮除磷效果, 主要表面在以下几个方面:

⑴基本运行方式中的一个运行周期内各阶段的工作是按时序进行的, 其中沉淀、排水、排泥的操作过程对保证出水中的低磷浓度极为不利, 而沉淀和排水阶段所需的时间一般为2h左右, 此时污泥处于厌氧和缺氧状态, 因而将使污泥中的部分磷提前释放而影响出水中磷的浓度。

⑵虽然在SBR的整个运行过程中有厌氧 (或缺氧) 与好氧环境的交替, 使沉淀、排水及排泥阶段的污泥可处于良好的厌氧或缺氧状态, 但因此时反应器中的有机底物已所剩无几, 因而无论是对于反硝化还是聚磷菌的磷释放, 都不具备足够的易被聚磷菌所利用的有机底物。

⑶对脱氮除磷处理要求而言, SBR工艺的基本运行方式虽充分考虑了进水基质浓度及有毒有害物质对处理效果的影响而采取了灵活的进水方式 (如非限量曝气等) , 以提高工艺抗冲击负荷的能力, 但由于这种考虑与脱氮或除磷所需的环境条件相左, 因而在实际运行中往往削弱脱氮或除磷的效果。就除磷而言, 采用非限量或半限量进水方式, 将影响磷的释放;对脱氮而言, 则将影响硝态氮的反硝化作用而影响脱氮效果。

因此, 要使传统的SBR工艺在保证对有机物去除的同时兼有脱氮除磷的效果则必须对其运行工况加以改进。

1.2 停留时间较长, 导致投资增加

根据《室外排水设计规范》 (GB50014-2006) 中第6.6.36要求:SBR反应池容积, 可按下列公式计算:

式中:

Q——每个周期进水量 (m3) ;

tR———每个周期反应时间 (h) 。

So———生物反应池进水五日生化需氧量 (mg/L) ;

X———生物反应池内混合液悬浮固体平均浓度 (gMLSS/L) ;

Ls———生物反应池五日生化需氧量污泥负荷[kgBOD5/ (kgMLSS·d) ]。

根据以上公式, 以城市生活污水为例, 如按进水、曝气反应、沉淀、排放、闲置5个阶段来考虑, 计算后其停留时间通常在20h以上, 另一方面, 由于存在闲置阶段, 容积利用率低因此, 与其它活性污泥法相比, 其降低工程投资方面并无明显优势, 相反增加了运行管理难度。必须对其运行方式进行改变, 才能实现其处理效果好、投资低的优点。

2 改进措施

2.1 提高处理效率的运行方式改进流程

流程为:进水 (曝气) —反应 (曝气) —沉淀排泥—排水。取消闲置阶段, 同时增设生物选择区, 停留时间约为1～1.5h。将混合液回流至该区域使进水与回流污泥混合接触, 能达到良好的脱氮或除磷效果。在进水开始同时进行曝气, 通常进水时间在1～1.5h, 反应时间在2～6h, 根据式一计算, 其停留时间可减少20%～30%, 在强化磷的释放和反硝化作用的同时, 大大提高了BOD5去除效率。

另一方面, 采用此流程, 由于存在水位差, 将增加曝气运行控制的难度。

2.2 提高除磷效率的运行方式改进流程

流程为:进水—曝气—沉淀排泥—排水, 取消闲置阶段。在进水阶段, 需采用严格控制反应池溶解氧含量的操作方式, 以使污泥在厌氧条件下充分利用进水中的基质进行磷的充分释放, 在此阶段, 需设置搅拌装置进行良好的搅拌, 使进水与前一周期留在反应器内的污泥充分混合接触, 并控制良好的厌氧环境DO≯0.2mg/L。将曝气阶段后的沉淀、排水和排泥3个阶段作时序和操作方式的改进, 变沉淀—排水—排泥为沉淀—排泥—排水的运行方式, 即在沉淀阶段同时进行排泥的操作, 而将排水阶段作为最后一道工序进行, 这样改进的目的在于进行及时排泥, 防止在2.0h左右的沉淀和排水期内污泥中的磷提前释放, 使聚磷菌在释放磷之前便于以剩余污泥的形式排出系统, 从而保证出水水质。此外, 以此方式运行时应合理控制曝气时间, 控制硝化的过度发生并在反应器中积累而影响磷在厌氧阶段的释放, 其运行周期一般控制在6～10h之间。

经实践, 按此方式运行的SBR工艺, 一般可获得80%～90%以上的除磷效果。

2.3 提高脱氮效率的运行方式改进流程

流程为:进水→曝气→停曝搅拌→沉淀→排水→排泥。SBR工艺的改进脱氮运行方式与SBR的基本运行方式相比, 改进后的SBR工艺运行方式中, 增加了停曝搅拌阶段, 其流程为:在停曝搅拌阶段, 虽经曝气后的混合液中有机底物已基本被氧化, 反硝化作用并不十分显著, 但与基本运行方式相比, 由于其全部混合液均进行反硝化, 因而十分有利于总体脱氮效果的提高。一般而言, 这种运行方式可使脱氮总效率提高70%～80%。此外, 为保证良好的脱氮效果, 建议在进水阶段采用限量或半限量曝气的方式, 而不宜采用非限量的曝气方式。

在此工艺的运行过程中, 为获得良好的脱氮效果, 应保持足够的曝气时间以获得充分硝化效果, 因此其运行周期一般较长。

2.4 提高脱氮除磷效率的运行方式改进流程

同时获得脱氮和除磷效果是工程实际应用中经常遇到的问题, 由于SBR法是在一个反应器中的不同运行阶段完成脱氮和除磷的不同过程, 因而为获得良好的处理效果, 进行合理的运行控制显得尤为重要。考虑脱氮和除磷所需运行条件而提出的SBR改进运行方式为:进水搅拌→曝气→停曝搅拌→沉淀排泥→排水。同时脱氮除磷的改进运行方式为保证磷在厌氧阶段的充分释放, 进水期采用限量曝气搅拌的方式, 同时严格控制溶解氧DO≯0.2mg/L。曝气阶段除进行有机物的分解外, 需保证硝化和摄磷的运行条件, 需有足够的运行时间。在曝气阶段结束后, 为保证良好的脱氮效果, 增加一个停曝搅拌阶段, 在此阶段进行反硝化作用, 由于此时混合液中含有较高浓度的NO3—N, 因而磷的提前释放将受到抑制, 此阶段历时一般为2.0h以上, 时间延长, 一方面可提高脱氮效率, 另一方面可降低进水阶段混合液中的NO3—N浓度, 利于磷的充分释放。为防止在沉淀阶段发生磷的提前释放问题, 同样将排泥阶段与沉淀阶段同时进行, 而将排水阶段置后。此运行方式需有足够的曝气时间, 但应将排泥和排水阶段控制在较短的时间内完成, 工艺运行的周期一般为10～16h。

3 结语

根据不同的处理目标, 合理选择运行控制方式可取得理想的处理效果。随着我国经济建设的不断发展及研究的不断深入, 预计不久的将来SBR及在其基础上开发的CAST工艺和CASS等工艺在生产中的应用将有所突破。

参考文献

[1]卓里颖, 王雷钧.SBR方法改进措施探讨[J], 中华建设, 2008 (08)

SBR工艺 篇7

陈元彩等[3]采用预处理—厌氧水解—二段接触氧化工艺处理阿维菌素废水,出水COD降至557 mg/L。李再新等[4]采用铁炭内电解—UASB—生物接触氧化工艺处理阿维菌素废水,当进水COD为6 000～6 500 mg/L时,出水COD达250～280 mg/L。Huang等[5]实验发现,阿维菌素废水经厌氧和物化处理后,COD、总氮质量浓度和总磷质量浓度分别降至550～650,130～160,1 mg/L。

UASB—SBR工艺具有投资少、操作简单、运行费用低和系统稳定性好等优点[6,7,8,9,10],实际工程中用于处理多种废水均取得较好的效果。

本工作采用UASB—SBR工艺处理阿维菌素废水,取得了较好的效果,可为实际工程提供理论参考。

1 实验部分

1.1 废水水质和试剂

阿维菌素废水取自山东省某化工厂,水质见表1。实验所用试剂均为分析纯。

1.2 实验装置和仪器

UASB反应器内径为90 mm,高700 mm,其中三相分离器高度为80 mm,总有效容积为3 L。反应器放置在中温恒温水浴中,温度控制在(35±2) ℃。接种污泥取自无锡市某柠檬酸厂内循环厌氧反应器的颗粒污泥,大部分呈黑色,粒径均匀,接种污泥量为45 kg/m3,接种污泥体积约为UASB反应器容积的1/3。

SBR反应器高40 cm,直径12 cm,有效容积3 L。接种污泥为苏州市某污水处理厂氧化沟污泥,接种量为SBR反应器容积的1/2。

AUY120型电子天平:日本岛津公司;PHS-3H型玻璃电极pH计:上海精密科学仪器有限公司;721G型可见分光光度计:上海精密科学仪器有限公司;UV-7504型紫外-可见分光光度计:上海顺茂仪器有限公司;QXi315i/SET型溶解氧仪:德国WTW公司;LML-1型湿式气体流量计:长春滤清器有限责任公司。

1.3 实验方法

阿维菌素废水经过计量泵由UASB反应器底部注入,处理后的废水从UASB反应器上部溢流出水,产生的沼气从UASB反应器顶部排出。实验中按照COD ∶m(N) ∶m(P)=(200～350) ∶5 ∶l的比例向反应器内加入碳酸氢铵和磷酸二氢钾,同时加入一定量的微量元素。微量元素质量浓度见表2[11]。用碳酸氢钠、氢氧化钠、醋酸等调节进水pH为7～8。

将经过UASB反应器稳定运行处理后的废水用自来水稀释,泵入SBR反应器,由电磁阀控制出水,进水量和曝气时间等均为自动控制,每天进水3次,每次进水1 L,反应周期为8 h,根据实验情况适当调整。SBR反应器进水30 min,曝气240 min, 搅拌30 min, 沉淀120 min, 排水30 min,闲置30 min。

1.4 分析方法

采用重铬酸钾法测定COD[12];采用玻璃电极法测定pH;采用分光光度法测定ρ(NH3-N)、ρ(NO-3-N)、ρ(NO-2-N)和TP;采用硝酸银滴定法测定ρ(Cl-);采用重量法测定ρ(SOundefined);采用蒸馏滴定法测定c(挥发性有机酸(VFA));采用电位滴定法测定总碱度。

2 结果与讨论

2.1 UASB反应器的运行情况

2.1.1 UASB反应器的启动

在UASB反应器运行初期,为了增加反应器中微生物的活性,先用啤酒-自来水配制进水培养厌氧污泥,进水COD为1 000 mg/L,5 d后进阿维菌素废水。启动阶段为20 d,每天进水3 L,COD从490 mg/L稳步提高至2 400 mg/L,容积负荷由0.49 kg/(m3·d)增加至2.40 kg/(m3·d)。UASB反应器启动阶段COD的变化情况见图1。

● 进水COD; ■ 出水COD; ▲ COD去除率

由图1可见:启动初期,COD去除率较低,约为60%;启动第6天时,COD去除率达到87%;启动第14～20天时,COD去除率稳定在90%左右,出水COD在200 mg/L以下,说明UASB反应器对该废水有很好的适应性,启动成功。启动运行期间,出水中ρ(VFA)约为3 mg/L。

2.1.2 UASB反应器容积负荷的提升

每当反应器稳定运行2～3 d后提升容积负荷。UASB反应器容积负荷提升阶段COD的变化情况见图2。由图2可见:容积负荷从2.50 kg/(m3·d)增加到9.21 kg/(m3·d);容积负荷提升阶段进水COD从2 500 mg/L提升至9 210 mg/L,随着进水COD的提高,COD去除率略有下降;当UASB反应器容积负荷达到9.21 kg/(m3·d)时,出水COD为1 452 mg/L,COD去除率为84%。

● 进水COD; ■ 出水COD; ▲ COD去除率

2.1.3 UASB反应器的稳定运行

UASB反应器稳定运行阶段进水COD维持在9 210 mg/L左右,进水量为3 L/d,水力停留时间为24 h。运行15 d后,出水COD稳定在1 400 mg/L左右,COD去除率稳定在85%左右。反应器运行稳定,对阿维菌素废水有较好的适应性。

2.1.4 UASB反应器出水中c(VFA)的变化

负荷提升阶段至完全回流阶段c(VFA)和COD去除率的变化情况见图3。由图3可见,负荷提升阶段至完全回流阶段c(VFA)逐渐增大,COD去除率较稳定,后期减小。UASB反应器出水的pH维持在7.8左右,反应器运行良好,未出现有机酸积累现象[13]。

2.1.5 UASB反应器出水总碱度的变化

在启动阶段和负荷提升阶段,UASB反应器出水总碱度维持在3 000 mg/L左右,出水pH在7.8左右;完全回流阶段系统总碱度约为6 000 mg/L,出水pH在8.3左右。系统的pH和总碱度都比较高,对酸性物质有较好的缓冲能力。体系碱度高是因为反应过程中产甲烷阶段顺利进行,VFA被产甲烷菌消耗而不会积累,而在厌氧发酵过程中,产生的碳酸氢盐提高了碱度。另外,由于废水中含有大量的有机发酵液,在厌氧消化过程中,甲胺的甲烷化以及氨基酸、蛋白质及其他含氮有机物的降解都会产生游离氨。游离氨是厌氧反应体系中的致碱物质,会增加系统的碱度[14]。

● 出水c(VFA); ■ COD去除率

2.2 SBR反应器的运行情况

先采用啤酒-自来水配制的质量浓度为200 mg/L的溶液对SBR反应器中的好氧活性污泥进行培养。运行5 d后,将UASB反应器处理后的阿维菌素废水稀释10倍后打入SBR反应器中,出水COD在50 mg/L以下,好氧污泥活性良好。通过增大废水比例将进水COD由220 mg/L逐步提高至1 010 mg/L。曝气阶段DO为0.5～2.0 mg/L,呈现先下降后上升的趋势,这是因为,废水刚进入SBR反应器时,体系中的有机物浓度很高,微生物利用有机物进行代谢,此过程耗氧速率大于供氧速率,DO下降;随着体系中有机物逐渐被降解,耗氧速率开始低于供氧速率,DO逐渐上升。

SBR反应器中COD的变化情况见图4。由图4可见:经过培养,活性污泥对该废水已有了一定的适应性,进水COD从300 mg/L提高至1 010 mg/L,容积负荷从0.22 kg/(m3·d)逐步提高至1.01 kg/(m3·d),并稳定运行,COD去除率稳定在75%左右,出水COD在300 mg/L以下,达到GB8978—1996《污水综合排放标准》的二级排放标准[15]。

● 进水COD; ■ 出水COD; ▲ COD去除率

3 结论

a)采用UASB反应器处理阿维菌素废水,进水COD为9 210 mg/L,有机负荷为9.21 kg/(m3·d),COD去除率达85%左右。

b)经过UASB反应器处理的废水进入SBR反应器稳定运行后,进水有机负荷为1.01 kg/(m3·d),进水COD为1 010 mg/L,出水COD在300 mg/L以下,COD去除率约为75%。

SBR工艺 篇8

关键词：水解酸化,提取筛选,真空洗浆,活性污泥法

1 概述

造纸行业属于高污排放企业, 造纸废水具有排放量大, 污染物复杂, 难处理等特点。据统计, 全国制浆造纸工业污水排放量约占全国污水排放总量的10%-20%[1]。如何处理造纸废水一直是造纸厂生存及发展的关键。本文以辽宁振兴生态造纸有限公司为例, 该企业充分利用盘锦市120万亩苇田的资源优势, 整合域内资源, 项目总投资4.8亿元, 生产年产6.12万t/a苇浆及7.5万t/a高档文化用纸 (A级胶版印刷纸) 。制浆和中段废水产生量为8460m3/d, 生活污水产生量为98m3/d, 污水总量为8558 m3/d, 项目新建一座污水处理站, 污水处理站处理能力为12000m3/d。采用水解酸化-UASB/-SBR三级污水处理工艺。

2 生产工艺及主要污染物

该企业主体工程主要由制浆车间、造纸车间、碱回收车间组成, 废水主要由制浆废水和中段废水和抄纸白水。制浆废水和中段废水送污水处理站统一处理, 抄纸白水产生的废水全部回用。

2.1 制浆车间生产工艺及主要污染物。

制浆车间由备料及连煮工段、提取筛选工段、漂白工段组成。备料及连煮工段:制浆生产线采用横管连蒸技术, 三套连蒸管粗浆常量510ADT/d。首先原料芦苇经切苇机切断, 再进行干、湿法备料进行洗涤, 原材料通过螺旋脱水机脱水去除其中的杂质、灰尘, 废水通过过滤机进行分离过滤处理, 93.5%较净水循环使用, 6.5%的废水排入污水处理站集中处理。此工段废水主要污染物是大量的沙土、苇沫等悬浮物, SS的产生量为317t/a。提取筛选工段:提取采用两列真空洗浆机+双混挤浆机的3+1串联逆流洗涤方式, 全封闭筛选设备采用美国GL&V公司设备技术。由蒸煮工段来的粗浆料经过真空洗浆机洗涤, 产生的黑液送入碱回收车间, 再经过真空洗筛机组进行逆流洗涤, 洗后的浆料经稀释后进行一级两段压力筛。此工段真空洗筛机组、压力筛、真空洗浆机均产生黑液, 黑液采用传统碱回收技术处理, 提取率达到94%以上, 碱回收车间黑液燃烧炉为日处理固形物610吨, 其产品达到QB/T1012-1991中的A级标准。废水主要污染物是CODcr、BOD5、SS。CODcr产生量272.4t/d, BOD5产生量122.5t/d, SS产生量95t/d。ECF漂白工段:漂白采用ECF无元素氯漂白工艺, 二氧化氯制备系统采用加拿大ERCO公司设备技术。从提取筛选工段来的浆料经二段洗浆机洗涤再到CLO混合器进行升降流式漂白, 氧碱处理后的浆料进入真空洗浆机洗涤。真空洗浆机洗涤产生的漂白水, 其主要污染物是p H、BOD5、CODcr、及少量的AOX。其中CODcr产生量是4537 t/a, BOD5产生量是1702 t/a, SS产生量是1845 t/a, AOX产生量是15.3 t/a。

2.2 抄纸车间生产工艺及主要污染物。

抄纸车间分为打浆辅料工段、抄纸工段、完成工段。废水主要来源于抄纸、完成工段。打浆出来的成浆进行一级三段除渣净化精选后进入纸机进行抄造、压榨。纸机产生的抄纸白水12750 m3/d, 主要污染物是p H、BOD5、CODcr、SS, 其中CODcr产生量是3467 t/a, BOD5产生量是1300 t/a, SS产生量是867t/a, 此部分废水经多圆盘回收后全部回用, 超清白水可做为纸机喷网用, 浊白水做为漂白、打浆工段的稀释水。

3 污水处理工艺流程 (图1)

3.1 工艺特点。

3.1.1格栅与气浮沉淀。综合废水经过机械格栅、初沉池, 经过6小时的水质和水量的调节后, 用泵提升进行气浮, 去除部分SS和COD。气浮后的出水流入水解酸化池, 在酸化池内加入尿素。出水进入UASB反应器, 经厌氧处理后的出水流入SBR池, 经好氧微生物处理后水质可会用于生产。3.1.2 UASB反应器。UASB是上流式污泥反应器, UASB工艺处理制浆造纸废水, 废水停留时间为6h, 废水中的COD、硫化物的去除率达66%和73%。[2]UASB反应器属于高效厌氧处理技术, 该反应器有污泥床、污泥层和气液固三相分离器组合而成, 废水经过UASB反应器后, 大分子、不溶解有机物降解成小分子、可溶解的有机物。UASB反应器的优点有适用高浓度有机废水;启动速度快, 处理时间短;污泥产率低, 污泥性能良好;运行费用低, 低营养源, 沼气可利用;COD去除率高;废水处理稳定达标;节省能源, 占地面积小;抗p H值, 温度变化性强。3.1.3 SBR反应器。SBR (Sequencing Batch Reactor) 即序批式反应器, 是一种活性污泥生物处理工艺[3]。对废水中的甲醇去除率达到100%, 去除COD效果达到90%以上。SBR活性污泥法, 其工艺简单、经济、处理能力强、耐冲击负荷、占地面积小、运行方式灵活等优点, 是一种适用于制浆造纸工业废水处理、投资少、运行费用低、处理效率高的工艺, 废水在SBR反应器里停留时间为6小时。

3.2 处理效果分析。

中段废水和生活污水进入污水处理站, 首先进入格栅集水池, 其作用主要去除较大的杂质, 以确保后续处理正常运行, 再进入初沉池, 采用混凝沉淀预处理方法, 废水在混凝池内与化学药剂充分混合反应后, 进入气浮机, 可去除部分难降解CODcr、SS, 其中CODcr去除率可达20%以上, BOD5去除率可达25%以上, SS去除率可达60%以上。经过气浮处理后的水再经过调节池、加尿素水解酸化和UASB反应池可去除大部分的污染物, CODcr去除率可达55%以上, BOD5去除率可达60%以上, SS去除率可达10%以上。UASB反应器出水经二沉池沉淀后再进入SBR反应器, 在SBR反应器中CODcr去除率可达50%以上, BOD5去除率可达50%以上, SS去除率可达90%以上。

4 结论

随着科技的不断进展, 制浆造纸废水处理和资源化技术日新月异。在不同工艺生产的制浆造纸废水均可采用厌氧和好氧法, 厌氧法与好氧法结合处理效果更佳, 可以充分利用两种方法的优势性[4]。本文采用的水解酸化-UASB-SBR工艺处理造纸废水具有良好的处理效果, 处理后的废水CODcr去除率可达89%以上, BOD5去除率可达89%以上, SS去除率可达92%以上。废水可以回收利用, 节约用水、大大减少了环境污染, 该厂废水处理后排入厂外氧化塘+潜流湿地工艺尾水生态工程再净化, 达标水进入2万多亩芦苇湿地灌溉区, 实现水资源循环。

参考文献

[1]吕志伟, 黄艳宾.SBR工艺处理造纸废水的试验研究[J].河北工程大学学报 (自然科学版) , 2010, 27 (1) .

[2]田永淑.草浆造纸废水处理的工艺研究[J].工业用水与废水, 2006 (6) :34-35.

[3]刘俊超.用SBR工艺处理制浆造纸废水[J].中国造纸, 20004, 23 (12) .

SBR工艺 篇9

1 含氨污水特性及处理难点

含氨污水的处理难度较大, 处理的成本也相对较高。这是由于:虽然污水中COD较易处理, COD/BOD比值>0.4, 且处理成本低, 反应快, 好氧异养菌即可完成。而NH3-N则不容易处理, 以生化反应式表示:

从这一生化反应式的过程来看, 在好氧条件下, 好氧型亚硝酸菌和NH4+作用, 生成NO2-, 再与好氧型硝化菌反应生成NO3-, 同时补加碱度, 完成硝化除NH4反应。再由缺氧型异养菌和NO3-作用, 发生反硝化反应, 生成无害的N2, 最终完成除氨反应。目前除NH3-N工艺 (如A/O、MBR) 对反硝化效果不好, TN脱去率不达标。本工艺可保证出水TN<30mg/L。

除氨反应环节多, 需要大量菌种外。亚硝酸、硝酸菌生长的周期长, 但占用的总菌群数量不多 (5%) 。

硝化反应所消耗的氧较多, 其耗氧量是COD约4.54倍, 在硝化反应的过程中还会消耗大量的碱度 (1mg NH4+耗碱度7.14mg/L) , 在反硝化的过程中需要添加有机碳, 这样一来, 又会进一步地增加了含氨污水的处理成本。

2 A/SBR工艺流程

A/SBR工艺是A/O工艺和SBR工艺的组合[1]。污水经汇集管道汇集后, 经格栅去除飘浮物、悬浮物等杂质后自流入酸化池。内设推流、沉淀区, 出水由提升泵送出。将污水提升入前置反硝化A池, 含氨污水在池内经过搅拌机搅拌与SBR池回流液混合, 将从SBR池回流液中的NO2-和NO3-利用来水中的COD进行反硝化, COD、NO3-和NO2-除去大部分。若来水C/N过小, 需补加碳源。A池的出水自流入SBR池, 通过好氧和兼氧微生物的作用, 在好氧阶段将废水中的COD、NH4-N等污染物分解、转化为H2O、CO2、NO2-、NO3-等物质, 此时应根据实际情况补加碳酸钠;在兼氧阶段将NO2-、NO3-转化为N2, 大幅度去除废水中COD和NH4-N, 此时应根据实际情况补加碳源。SBR出水通过滗水器进入缓冲池, SBR池出水各项污染指标达到规定的排放标准。缓冲池内设一级提升泵两台, 将污水提升入生物过滤器, 残余COD被生物滤料截留, 反洗污水再送回A池。出水残COD超标时, 加入除COD药剂, 经过滤去除。过滤器出水达标送入外排地沟。

3污水来源及水质分析

×××公司利用毛发提取氨基酸产品。生产中使用不少化学品, 产生高浓度污水, 进水水质及出水排放指标见表1。

单位:mg/L

4 A/SBR工艺特点

短程硝化先进工艺匹配新型生化组合池A/SBR是一种强强组合工艺, 具有投资省、占地小、运行费用低、出水水质好、耐负荷冲击的最佳组合工艺。优点是:

(1) 短程硝化效果好, 处理成本低。 (2) 设置缺氧酸化池SBR好氧配套组合工艺, 一池多功能。一是有酸化池分解大分子COD为小分子COD功能, 利于对难生化COD去除, 保证出水COD≤100;二是作为前置反硝化用。充分利用来水中COD进行反硝化降TN, 可减少碳源用量40%;三是利用反硝化产生碱度, 减少后步硝化反应加碱量30%;四是缩短了整体生化时间。硝化—反硝化同步进行。对降建设成本和运行成本作用重大。 (3) SBR工艺为序列式运行, 进水、曝气、沉淀滗水、排泥、待机多工序一池完成, 省却二沉池和污泥循环, 投资省, 抗负荷冲击强, TN脱除率高, 自动化程度高, 因SBR对进水有几十倍的“稀释”能力, 即使进水NH4-N由400mg/L短时间升至1000mg/L, 一样不影响对NH4-N处理, 只需调整运行参数即可。 (4) 出水水质任意调整, 以NH4-N为例, 如现阶段出水标准为<15mg/L, 等一段时间又要求降为≤5mg/L, 只需调整一下各阶段工况即可, 几乎不要进行设备增加或改动, 这是其它工艺无法实现的优点。进出水质变动在化工厂污水是最常见的, 本工艺解决了企业污水因变动造成不合格的处理难题。 (5) 易实现自动化操作控制。

5 结语

综上, 本工艺因是SBR法, 易实现自动控制与操作自动化, 并设置了手动、远程及自控三种操作条件, 任由企业根据自身实际情况进行选择。该工艺具有节省人力、物力, 处理效果稳定等优势, 前景十分广阔, 是一项十分值得推广的应用技术。

参考文献