序批式活性污泥法(SBR—Sequencing
Batch Reactor)是早在1914年就由英國學者Ardern和Locket發明了的水處理工藝。70年代初,美國Natre
Dame 大學的R.Irvine
教授采用實驗室規模對SBR工藝進行了系統深入的研究,并于1980年在美國環保局(EPA)的資助下,在印第安那州的Culwer城改建并投產了世界上第一個SBR法污水處理廠。SBR工藝的過程是按時序來運行的,一個操作過程分五個階段:進水、反應、沉淀、潷水、閑置。
由于SBR在運行過程中,各階段的運行時間、反應器內混合液體積的變化以及運行狀態等都可以根據具體污水的性質、出水水質、出水質量與運行功能要求等靈活變化。對于SBR反應器來說,只是時序控制,無空間控制障礙,所以可以靈活控制。因此,SBR工藝發展速度極快,并衍生出許多種新型SBR處理工藝。
間歇式循環延時曝氣活性污泥法(ICEAS—Intermittent
Cyclic Extended System)是在1968年由澳大利亞新威爾士大學與美國ABJ公司合作開發的。1976年世界上第一座ICEAS工藝污水廠投產運行。ICEAS與傳統SBR相比,最大特點是:在反應器進水端設一個預反應區,整個處理過程連續進水,間歇排水,無明顯的反應階段和閑置階段,因此處理費用比傳統SBR低。由于全過程連續進水,沉淀階段泥水分離差,限制了進水量。
好氧間歇曝氣系統(DAT-IAT—Demand
Aeration Tank-Intermittent Tank)是由天津市政工程設計研究院提出的一種SBR新工藝。主體構筑物是由需氧池DAT池和間歇曝氣池IAT池組成,DAT池連續進水連續曝氣,其出水從中間墻進入IAT池,IAT池連續進水間歇排水。同時,IAT池污泥回流DAT池。它具有抗沖擊能力強的特點,并有除磷脫氮功能。
循環式活性污泥法(CASS—Cyclic
Activated Sludge System)是Gotonszy教授在ICEAS工藝的基礎上開發出來的,是SBR工藝的一種新形式。將ICEAS的預反應區用容積更小,設計更加合理優化的生物選擇器代替。通常CASS池分三個反應區:生物選擇器、缺氧區和好氧區,容積比一般為1:5:30。整個過程間歇運行,進水同時曝氣并污泥回流。該處理系統具有除氮脫磷功能。
UNITANK單元水池活性污泥處理系統是比利時SEGHERS公司提出的,它是SBR工藝的又一種變形。它集合了SBR工藝和氧化溝工藝的特點,一體化設計使整個系統連續進水連續出水,而單個池子相對為間歇進水間歇排水。此系統可以靈活的進行時間和空間控制,適當的增大水力停留時間,可以實現污水的脫氮除磷。
改良式序列間歇反應器(MSBR—Modified
Sequencing Batch Reactor)是C,Y.Yang等人根據SBR技術特點結合A2-O工藝,研究開發的一種更為理想的污水處理系統。采用單池多方格方式,在恒定水位下連續運行。通常MSBR池分為主曝氣池、序批池1、序批池2、厭氧池A、厭氧池B、缺氧池、泥水分離池。
每個周期分為6個時段,每3個時段為一個半周期。一個半周期的運行狀況:污水首先進入厭氧池A脫氮,再進入厭氧池B除磷,進入主曝氣池好氧處理,然后進入序批池,兩個序批池交替運行(缺氧—好氧/沉淀—出水)。脫氮除磷能力更強。
SBR工藝優點
1、理想的推流過程使生化反應推動力增大,效率提高,池內厭氧、好氧處于交替狀態,凈化效果好。
2、運行效果穩定,污水在理想的靜止狀態下沉淀,需要時間短、效率高,出水水質好。
3、耐沖擊負荷,池內有滯留的處理水,對污水有稀釋、緩沖作用,有效抵抗水量和有機污物的沖擊。
4、工藝過程中的各工序可根據水質、水量進行調整,運行靈活。
5、處理設備少,構造簡單,便于操作和維護管理。
6、反應池內存在DO、BOD5濃度梯度,有效控制活性污泥膨脹。
7、SBR法系統本身也適合于組合式構造方法,利于廢水處理廠的擴建和改造。
8、脫氮除磷,適當控制運行方式,實現好氧、缺氧、厭氧狀態交替,具有良好的脫氮除磷效果。
9、工藝流程簡單、造價低。主體設備只有一個序批式間歇反應器,無二沉池、污泥回流系統,調節池、初沉池也可省略,布置緊湊、占地面積省。
SBR系統的適用范圍
由于上述技術特點,SBR系統進一步拓寬了活性污泥法的使用范圍。就近期的技術條件,SBR系統更適合以下情況:
1) 中小城鎮生活污水和廠礦企業的工業廢水,尤其是間歇排放和流量變化較大的地方。
2) 需要較高出水水質的地方,如風景游覽區、湖泊和港灣等,不但要去除有機物,還要求出水中除磷脫氮,防止河湖富營養化。
3) 水資源緊缺的地方。SBR系統可在生物處理后進行物化處理,不需要增加設施,便于水的回收利用。
4) 用地緊張的地方。
5) 對已建連續流污水處理廠的改造等。
6) 非常適合處理小水量,間歇排放的工業廢水與分散點源污染的治理。
SBR設計要點、主要參數
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