低温SBR法污水处理系统运行特性
SBR工艺活性污泥系统运行状态
SBR工艺活性污泥系统运行状态1 引言活性污泥法(Activated Sludge Process)用于城市生活污水和工业废水处理已有一百多年历史,是最广泛应用的废水生物处理工艺,其核心是活性污泥中存在的微生物(细菌类、真菌类、原生动物和微型后生动物等)及其群体所组成的微生态降解系统.活性污泥培养驯化是活性污泥系统启动和运行的关键环节,通过驯化条件(原污泥、废水水质、处理工艺等)对微生物的选择作用,构建适用于不同水质和运行条件下的活性污泥微生态系统.然而,对活性污泥的培养驯化机理并不是十分了解,只是推测在此过程中可能涉及到微生物群落正向自发突变的积累.微型动物在活性污泥微生态系统中发挥着重要作用:一方面,微型动物(Microfauna)(包括原生动物(Protozoa)和微型后生动物(Micro-metazoa))通过捕食细菌,保持细菌群落活力,从而维持活性污泥微生态系统稳定;另一方面,产生的溶解性有机物质(DOM)代谢产物可作为细菌的矿物营养,促进细菌生长繁殖等.更重要的是,活性污泥微型动物与污水厂运行状况之间存在着密切的关系,可作为活性污泥污水处理性能的指示生物,从而反映活性污泥系统运行状态.生物群落物种多样性可以反映群落的结构和功能,多样性高低可通过量化指数来衡量.在一定时期内物种多度保持不变的群落称为“稳定群落”,而把另外一些物种多度表现出很大变化的群落称为“不稳定群落”.有研究者基于物种数与群落总多度之比定义的稳定性指数以及群落物种多样性值的变异系数的动态变化探讨群落稳定性问题.然而,目前对于活性污泥培养驯化过程中微型动物群落结构演变的研究,仅进行了粗略的描述,对活性污泥微型动物群落物种多样性、稳定性等缺乏系统的研究.本研究以废水生物处理中广泛使用的序批式活性污泥工艺(Sequencing batch reactor,SBR)为平台,对培养驯化过程中活性污泥微型动物群落结构、物种多样性及稳定性情况进行考察.对污泥驯化过程中微型动物生态学研究,可从微生态层面揭示污水处理间歇曝气活性污泥驯化中微型动物群落结构特征、物种多样性和稳定性变化规律,以揭示缺氧/好氧交替环境下活性污泥培养驯化微观机理,阐明微型动物群落与污泥特性及污水处理效果之间的相互关系,为活性污泥培养驯化启动和系统调试运行操作提供技术基础支撑.2 材料与方法2.1 反应器运行控制试验采用序批式反应器(SBR),反应器主体由高85 cm、内径7.5 cm的有机玻璃柱制成,有效容积为 3.2 L.空气压缩机通过置于反应器底部的微孔曝气头提供系统所需氧气,同时为泥、水的混匀与环流提供动力.通过调节空气流量计控制曝气强度(0.2 L·min-1),维持水中稳定的溶解氧((5.42±0.03)mg·L-1).反应器在室温(20±2.1)℃下运行.接种污泥取自马鞍山市某污水处理厂好氧池回流污泥,清洗3遍后投加至SBR反应器闷曝,2 d后混合液悬浮固体浓度(MLSS)为1100 mg·L-1,污泥沉降比(SV)为32%.运行16 d,MLSS达到4000 mg·L-1左右时,通过每日排泥的方式维持稳定的MLSS,并控制污泥龄θ为20 d左右.污泥培养驯化原水由自来水配制而成,水中投加一定量的C6H12O6、NH4Cl、KH2PO4(微量元素来自于试验用水),使碳、氮、磷之比接近100∶5∶1.用NaHCO3/Na2CO3缓冲体系(pH=9.25)调节进水pH至7.50±0.05.整个试验过程中,进水 CODCr 为(1695.28±139.50)mg·L-1、氨氮为(40.71±7.83)mg·L-1、总磷为(8.25±0.17)mg·L-1,污泥负荷约为0.3 kg·kg-1·d-1.SBR反应器每天运行2个周期,每个周期12 h,分成2个阶段:①反应器进水曝气阶段,时间10 h;②沉淀排水阶段,曝气完成后自然沉淀时间2 h,然后将反应器中上清液通过出水口排出,排水比(进水体积与反应池总有效体积之比)为1/3.2,然后补入新鲜原水至原水位,重新进入下一个周期运行,如此循环往复.通过系统中活性污泥微型动物群落物种多样性及出水水质等指标判定,运行约1个月,活性污泥微型动物群落达初步稳定,驯化完成.2.2 微型动物采样、鉴别计数与分类统计从反应器启动后第4 d开始取样,每1~2 d在曝气阶段结束前30 min内,通过虹吸管在反应器垂直方向上等距离(距离反应器底部10 cm、40 cm、70 cm处)采集3个一定量污泥混合液平行样用于微型动物鉴别计数.另外,取一定量的混合液做污泥特性常规项检测,沉淀结束前取上清液做水质常规项检测.使用微量移液器(DRAGON大龙)移取25 μL摇匀后的污泥混合液置于光学显微镜(PH50系列)(×100或×400)下对微型动物进行鉴别、计数.根据形态学和行为学特征并依照图谱、文献将微型动物按需要鉴定到种或类群.原生动物均鉴定到种,轮虫、线虫等微型后生动物鉴定到类群.鉴定工作在5 h(最长不超过8 h)内完成,以避免微型动物群落物种多度和丰富程度在鉴别过程中改变. 将微型动物群落中常见的纤毛虫类原生动物分为菌食性纤毛虫和肉食性纤毛虫,其中菌食性纤毛虫又分为匍匐型纤毛虫(Crawling ciliates)、固着型纤毛虫和游泳型纤毛虫等三大类群,将微型动物数量所得数据折算成个· mL-1.2.3 微型动物优势种群及群落物种多样性与稳定性分析确定优势种的优势度计算公式:Y=(ni/N)×fi,其中,ni表示第i个种的多度(单位体积混合液中微型动物群落所有物种的个体总数),N表示微型动物群落所有物种的总多度,fi为第i个种在样品中出现的频率.优势度Y≥0.02的种为优势种,优势种属和优势类群参考同样方法确定.活性污泥微型动物群落物种多样性指数计算方法如表 1所示.表 1 微型动物群落物种多样性指数的计算及意义采用物种稳定指数WS和多样性稳定指数WH表征活性污泥培养驯化过程中微型动物群落稳定性.物种稳定指数 WS= S/N,其中S、N同上;多样性稳定指数 WH= ds /dm,其中,ds 为不同驯化阶段的多样性值标准差,dm不同驯化阶段的多样性值的平均值(蒋杰贤等,2011).以上两个指数的值越小,群落越稳定.2.4 理化与运行参数测定化学需氧量(COD)、氨氮(NH+4-N)、总磷(TP)按照标准方法测定;污泥沉降比(SV)采用30 min沉降直接读数法测定;混合液悬浮固体浓度(MLSS)采用重量法测定;溶解氧(DO)和水温(T)采用便携式溶解氧测定仪(雷磁JPBJ-608)测定;pH值采用数显pH计(雷磁PHS-25)测定.2.5 数据处理与分析所有试验数据(除另有注明外)均取3个平行样的平均值进行分析.统计分析采用软件SPSS 19.0进行Spearman秩相关性和t检验分析,采用Origin 9.0和Excel 2007完成相关图表制作.3 结果3.1 活性污泥培养驯化阶段的划分污泥特性、污染物降解效能、生物特性等方面是评价活性污泥系统性能的重要依据,故本研究根据污泥浓度(MLSS)和污泥沉降性能(SVI)、出水水质(CODCr、NH+4-N)、活性污泥微型动物群落结构特征划分污泥培养驯化阶段.反应器运行10 d时,MLSS达2800 mg·L-1(适宜范围为2000~4000 mg·L-1),SVI值由启动时的250 mL·g-1降为70 mL·g-1(适宜范围为50~150 mL·g-1)(图 1a);CODCr、NH+4-N去除率分别达94.19%和100%,此后变化不大(两者标准差SD分别为2.50%和2.45%)(图 1b).运行1~14 d,其平均相对多度(物种个体数量占所有物种总数量的百分比)高达95.27%.运行20 d后,鞭毛虫平均相对多度才降低至40%以下(36.14%).运行23 d后降至10%以下(2.49%),此后一直维持在10%以下(4.52%±3.57%).指示活性污泥驯化成熟的微型后生动物轮虫在反应器运行23 d后才开始出现,综合考虑后续微型动物群落结构的变化情况及其稳定性将污泥成熟起始时间定为第26 d.因此,可将整个培养驯化过程划分为初期(污泥性能达标期)、中期(鞭毛虫消减期)和后期(污泥成熟期)3个阶段,各阶段分别为1~10 d、11~25 d、26~31 d.图 1培养驯化过程中污泥特性( a) 和污水处理效果( b) 动态变化3.2 污泥驯化过程中微型动物群落结构动态与物种多样性变化3.2.1 驯化过程中微型动物优势种群变化由活性污泥微型动物优势种群对应的优势度可知(表 2),活性污泥培养驯化初期鞭毛虫为唯一优势类群(Y≥0.02),其优势度高达0.989.到驯化中期,鞭毛虫优势度下降至0.509,比培养驯化初期降低了48.5%,匍匐型纤毛虫和固着型纤毛虫成为优势类群,优势度分别达0.133和0.322.驯化后期,微型动物群落优势类群达到4个,分别是匍匐型纤毛虫(Y=0.144)、固着型纤毛虫(Y=0.275)、肉食性纤毛虫(Y=0.533)和鞭毛虫(Y=0.044).表 2 污泥不同驯化阶段微型动物优势种群组成及优势度Y驯化初期,波豆虫属(Bodo sp.)为唯一优势属(Y=0.989),包括4个低等的鞭毛虫优势种:尾波豆虫(B. caudatus)(Y=0.160)、阿氏波豆虫(B. alexeieffii)(Y=0.021)、球波豆虫(B. globosus)(Y=0.112)、小波豆虫(B. minimus)(Y=0.643).驯化中期优势种属增至5个,分别为斜管虫属(Chilodonella sp.)(Y=0.020)、楯纤虫属(Aspidisca sp.)(Y=0.032)、钟虫属(Vorticella sp.)(Y=0.216)、累枝虫属(Epistylis sp.)(Y=0.071)和波豆虫属(Bodo sp.)(Y=0.503),含有7个优势种,分别是有肋楯纤虫(A. costata)(Y=0.027)、沟钟虫(V. convallaria)(Y=0.024)、小口钟虫(V.microstoma)(Y=0.135)、湖累枝虫(E.lacustris)(Y=0.061)、尾波豆虫(B. caudatus)(Y=0.080)、球波豆虫(B. globosus)(Y=0.072)和小波豆虫(B. minimus)(Y=0.216),增加了4个较高等级的固着型和匍匐型纤毛虫,减少了1个较低等级的鞭毛虫.驯化后期,除波豆虫属(Bodo sp.)优势度降至较低水平(Y=0.025)外,其他优势属的优势度均有所提高.此外,半眉虫属(Hemiophrys sp.)在后期也成为优势种属,其优势度高达0.524,此阶段优势种有5个,均为较高等级的原生动物,已不存在较低等的鞭毛虫类优势种(Y<0.02).3.2.2 污泥驯化过程中微型动物群落结构动态活性污泥驯化初期,鞭毛虫为单一优势类群(表 2),其相对多度高达99.0%±1.6%(图2b,下同),物种种数为4种(图 3,下同),占所有物种数的73.3%±17.4%.驯化中期,鞭毛虫多度变化较大,在中期的14 d达到峰值(19587±792)个·mL-1(图 2a,下同),其相对多度达96.1%,随后逐渐减小至驯化后期的5.3%±3.6%,种数减至1~2种,运行20 d鞭毛虫优势被固着型纤毛虫取代.图 2驯化过程中活性污泥微型动物群落结构演变(图a 数据为均值平均值+标准差)图 3驯化过程中原生动物群落不同类群物种的分布变化进入驯化中期后,固着型纤毛虫开始大量繁殖,至21 d固着型纤毛虫多度达到峰值(9289±51)个·mL-1,其相对多度达66.6%.运行15 d,固着型纤毛虫种数开始增多,至第20 d 达最大值(7种),占物种总数的58.3%,此后所占比例保持相对稳定(SD:±9.8%).匍匐型纤毛虫在反应器运行12 d后才出现,至运行第21 d,占物种总数的25.2%±7.9%,后逐渐增长至第25 d的最大值(10911±533)个·mL-1,相对多度也达最大值71.7%.肉食性纤毛虫在运行初期偶有出现,运行25 d后才开始大量繁殖,其后期尽管种类不多(1~3种),占物种总数约30%,但多度保持在较高水平(约4500 个·mL-1),相对多度约63%.30 d时,肉食性纤毛多度达到最大值(6933±617)个· mL-1,其相对多度也达到最大值67.2%.整个试验过程中,有壳变形虫和裸变形虫种类少,只观察到了1~2种.有壳变形虫在试验初期偶有出现,裸变形虫在试验后期少量出现,它们多度均小于100 个·mL-1,相对多度均在1%上下波动.微型后生动物轮虫在反应器运行23 d后出现,且多度较小(约50 个·mL-1),说明活性污泥开始逐渐趋于成熟.在整个试验过程中,未观察到菌食性游泳型纤毛虫,这与早期的研究结论有所不同,可能是因为该系统污泥负荷相对较低(0.3 kg·kg-1·d-1),而在高负荷(0.6~0.9 kg BOD·kg-1·MLSS-1·d-1)活性污泥系统中游泳型纤毛虫才会成为优势类群.因此,SBR工艺活性污泥培养驯化过程中,活性污泥微型动物类群演替顺序为:鞭毛虫→固着型纤毛虫→匍匐型纤毛虫+固着型纤毛虫→匍匐型纤毛虫+固着型纤毛虫+肉食性纤毛虫→匍匐型纤毛虫+固着型纤毛虫+肉食性纤毛虫+微型后生动物;数量上占较大优势的类群其包含的优势种属和优势种也多.污泥培养驯化过程中,活性污泥微型动物群落类群出现上述演替规律的原因可能是:反应器启动初期,细菌活力弱,其对污泥絮体的凝聚能力低,污泥絮体松散粒径小,因而不利于爬行或附着于污泥絮体表面捕食细菌的匍匐型和固着型纤毛虫生长繁殖,而有利于游离在细小絮体表面活动的鞭毛虫存活;此外,相对于体型较大的纤毛虫原生动物,鞭毛虫(尤其是异养型鞭毛虫(HNAN))对游离细菌的捕食效率更高,更有竞争力而得以快速繁殖.随着培养驯化的进行,细菌活力得到增强,其凝聚力增加,污泥絮体粒径增大,爬行或附着于污泥絮体表面捕食细菌的匍匐型和固着型纤毛虫数逐渐成为共优势类群.随着污泥培养驯化的进一步强化,数量巨大的匍匐型和固着型纤毛虫为肉食性纤毛虫提供了食物,肉食性纤毛虫大量繁殖成为优势类群,鞭毛虫、纤毛虫又为大型的微型后生动物提供了丰富的食物,使得微型后生动物出现,形成了稳定的食物链与微生态系统.3.2.3 污泥驯化过程中微型动物群落物种多样性变化污泥驯化过程中微型动物群落物种多样性变化如图 4所示.培养驯化初期,微型动物群落物种Shannon-Wiener指数H′呈现“先增后减”变化.运行4 d时,H′为0.63±0.09,6 d达初期最大值的1.24±0.00,较启动时增大约96.8%,后降低至第10 d的0.96±0.06.驯化初期的Shannon-Wiener指数H′与Simpson指数D显著负相关(r=-0.829,p<0.05)(表3,下同),说明群落最常见种集中性程度“先减小后增大”是造成群落物种多样性“先增后减”的主要原因.进入驯化中期后,Shannon-Wiener指数H′呈现逐步增大的趋势.运行至第19 d时H′达最大值(1.87±0.18),比驯化开始时增大约1.97倍.20 d后H′有小幅降低,直到这一阶段结束前的1.33±0.00.在这一阶段(驯化中期),活性污泥微型动物群落物种Shannon-Wiener指数H′与其Margalef指数R、Pielou指数E和Simpson指数D均显著相关(p<0.05),说明活性污泥培养驯化中期微型动物群落物种丰富程度、均匀性和集中性程度均是影响群落物种多样性变化趋势的重要因素.驯化后期,微型动物群落物种Shannon-Wiener指数比驯化中期有所下降,但稳定在1.10左右,较驯化前增大约75%.朱铁群等(2008)的研究也有类似的结论,即随着驯化条件不断强化,活性污泥微生物的多样性表现出递减趋势.图 4培养驯化过程中微型动物群落物种多样性指数随时间的变化(数据分别为均值±3 个重复的标准差)表 3 微型动物群落物种多样性指数间的相关性Table 3对试验数据进行t检验分析可知,培养驯化初期与中期相比群落物种Shannon-Wiener 指数和Margalef指数均存在显著性差异(p<0.05),而Pielou指数和Simpson指数差异性不显著(p>0.05);培养驯化中期和后期相比,这些生物特性指数差异性均不显著(p>0.05),说明活性污泥驯化中后期群落物种多样性趋于稳定.3.3 活性污泥驯化过程中微型动物群落稳定性活性污泥培养驯化过程中,物种稳定指数和多样性稳定指数随运行时间的变化如图 5所示.物种稳定指数呈“急剧变小→逐步增大→降低趋稳”的变化规律.具体地,反应器启动时,物种稳定指数WS高达7.14×10-3,驯化初期结束前的第9 d即迅速降至0.5×10-3,说明活性污泥培养驯化初期是微型动物群落物种稳定指数急剧降低的过程,也即该阶段是活性污泥微型动物群落稳定性急剧增强的过程.进入驯化中期后,WS表现出剧烈的波动(方差为2.386×10-3),说明活性污泥驯化中期微型动物群落仍不稳定.驯化后期,WS值的波动幅度与中期相比较小(方差为0.303×10-3),说明该阶段群落趋于稳定;从多样性稳定指数来看,也可得出同样的结论,即驯化中期多样性稳定指数(0.226)略大于驯化初期多样性稳定指数(0.216),而驯化后期多样性稳定指数(0.155)为整个培养驯化过程中的最低值,较驯化初期降低28.2%,说明SBR工艺活性污泥培养驯化过程中微型动物群落稳定性大小顺序为驯化中期略小于初期,而驯化后期明显大于初期和中期,即培养驯化后期活性污泥微型动物群落达初步稳定.图 5驯化过程中群落物种稳定性指数与物种多样性稳定指数的动态变化群落的容纳能力即群落物种多度是决定群落稳定性的关键因素,且物种多样性的增加是增强群落稳定性的重要因素,而物种稳定指数和多样性稳定指数正是基于群落物种多度、物种数和物种多样性指数建立的群落稳定性特征值.由活性污泥驯化过程中微型动物群落多度与物种数随运行时间变化的最小二乘法(The least square method)拟合曲线可知(图 6),系统运行初期和中期,微型动物多度和物种数均增长较快,培养驯化至后期两者均趋于稳定.此外,t检验结果表明:驯化初期和中期,群落多度和物种种数均存在显著差异(p<0.05),而中期和后期相比,群落多度和物种种数差异性均不显著(p>0.05),说明驯化中期和后期微型动物群落在多度、物种种数上已逐步趋于相近.由此可知,活性污泥培养驯化过程中,群落物种多度和物种数逐渐趋于稳定是微型动物群落趋于稳定的原因.图 6活性污泥驯化过程中微型动物群落多度与物种数随运行时间变化4 结论4.1 SBR工艺活性污泥微型动物优势种群不同于传统活性污泥工艺传统活性污泥系统(Conventional activated sludge system,CAS)中,尽管微型动物群落结构随周年动态变化,但一般以纤毛虫类原生动物为主,而其中出现频度最高(>50%)和最有代表性的原生动物是缘毛类固着型纤毛虫和寡毛类匍匐型纤毛虫,两者为共优势类群,尤其是固着型纤毛虫,其多度最大,在同一个污水厂中固着型纤毛虫的Shannon -Wiener 多样性指数也最高.从原生动物种类看,有肋盾纤虫(A. costata)、凹缝楯纤虫(A. sulcata)、游仆虫(E. affinis)、沟钟虫(V. convallaria)、褶累枝虫(E. plicatilis)和半圆表壳虫(A. hemisphaerica)出现频率较大,有时经常大量出现,为原生动物优势种;轮虫经常出现,数量维持中等水平,为优势后生动物.然而本研究结果显示,驯化中期小口钟虫(V. microstoma)和沟钟虫(V. convallaria)均为优势种(Y≥0.02),到驯化后期沟钟虫(V. convallaria)已不占优势(Y<0.02),而小口钟虫(V. microstoma)优势却得到进一步增强(表2),可能是SBR活性污泥工艺存在阶段性缺氧环境(沉淀排水阶段),而小口钟虫(V. microstoma)是一种腐生种,它对低溶解氧环境条件有很强的耐受力.本研究中SBR活性污泥工艺中微型动物群落优势类群、优势种不同于传统活性污泥,如在传统活性污泥系统中不占优势的肉食性纤毛虫、小口钟虫(V. microstoma)等在该系统中成为优势类群或优势种,说明不同的工艺类型其微型动物群落结构具有明显的差异,这与前人研究结论相一致.4.2 活性污泥微型动物群落稳定滞后于其水处理性能稳定由试验结果可知,SVI由运行第5 d的248 mL·g-1逐渐降低到11 d的69 mL·g-1,在运行12~31 d内,保持在适宜范围内(50~150 mL·g-1),变化较小(SD:±10.3 mL·g-1)(图1a),污泥的沉降比SV 26.1%±5.8%也维持在适宜范围内(15%~30%),说明微型动物群落达到稳定所需时间大于污泥成熟时间;从污水处理效能来看,反应器运行10 d后,CODCr、NH+4-N 的去除率分别达94.2%和100%,且直到试验结束去除率(CODCr、NH+4-N)保持了相对稳定,分别为95.12%±2.50%、99.23%±2.31%(图 1b),即活性污泥污染物降解性能达稳定的初期阶段只需10 d左右时间,而培养驯化后期(运行25 d后)活性污泥微型动物群落才渐趋于稳定(图 5),由此可知,活性污泥微型动物群落达到稳定所需时间也大于处理效能达稳定所需时间.活性污泥培养驯化过程中,微型动群落稳定滞后于污泥成熟、水处理性能稳定.其原因可能是活性污泥微生态系统中有低营养级细菌、高营养级的微型动物、有机物、无机物质等,它们由细菌分泌的有粘性的胞外聚合物(Extracellular polymeric substance,EPS)凝聚成污泥絮体.而细菌类原核微生物生长快、繁殖快,产生大量的胞外聚合物是污泥发生生物絮凝降低SVI,使得污泥成熟时间短.细菌容易发生变异,能很快地适应废水环境,产生了很高的活性,能快速、高效地的分解废水中污染物质,使得污水处理效果稳定所需时间短;而处于微生态食物链顶端的微型动物的生长繁殖速度低于细菌,在污泥培养驯化过程中,发生从低等到高等的优势种群演替变化(3.2.1 节),才能达到群落的稳定,因此,微型动物群落稳定所需时间较长.具体参见污水宝商城资料或更多相关技术文档。
SBR污水生物处理技术
06
SBR技术的未来发展与挑战
新技术的应用与研发
01
智能控制
利用物联网、大数据和人工智能 技术,实现SBR反应器的智能控 制,提高处理效率和稳定性。
02
SBR技术的基本原理
微生物的代谢过程
分解代谢
微生物通过分解代谢将有机物转化为自身细胞物质,并释放能量。
合成代谢
微生物利用能量将简单的无机物合成有机物,合成细胞物质。
细胞物质的合成与分解
在污水处理过程中,微生物通过合成代谢和分解代谢实现细胞物质 的合成与分解,从而去除有机物并产生能量。
反应动力学原理
05
SBR技术的实际应用案例
城市污水处理厂
01
城市污水处理厂是SBR技术应用的重要领域之 一。通过采用SBR工艺,可以实现城市污水的
有效处理,满足排放标准。
03
SBR技术的优点在于能够实现高效、稳定、节能的 污水处理,同时减少占地面积和投资成本。
02
在城市污水处理厂中,SBR技术可以用于处理 生活污水、工业废水等各类污水,具有较好的
微生物种群
在SBR反应器中,存在多种微生物种群,包括细菌、真菌、原生 动物等。
微生物之间的相互作用
在SBR反应器中,微生物之间存在共生、竞争、捕食等相互作用关 系。
微生物的适应性
在SBR反应器中,微生物会逐渐适应环境,形成稳定的微生物群落, 从而提高污水处理效果。
03
SBR技术的工艺流程
预处理阶段
02
它通过在同一个反应器中完成进 水、反应、沉淀、排水和闲置等 阶段,实现污水的生物处理。
SBR工艺及各种改进工艺的特点
SBR工艺及各种改进工艺的特点1.灵活性:SBR工艺的处理过程可以根据实际需要进行调整和优化。
可以根据废水的特性和处理要求,调整投加物质的种类和浓度,调整操作参数如反应时间、曝气时间等,以适应不同的废水处理需求。
2.高效性:SBR工艺采用批处理的方式进行废水处理,每批次处理废水的时间可根据实际需要进行调整。
可以利用不同的处理阶段和步骤,使废水得到更充分的处理,提高处理效率。
3.适应性:SBR工艺适用于各种类型的废水处理,包括生活废水、工业废水、农业废水等。
针对不同类型的废水,可以通过调整工艺参数和运行条件,以及添加适当的辅助物质,实现更好的废水处理效果。
4.减少运营成本:SBR工艺采用空间批处理方式,无需持续供氧和搅拌,降低了运营成本和能耗。
同时,系统运行稳定,减少了备件使用和维护工作,进一步降低了运营成本。
5.灵敏度高:SBR工艺对负荷变化和进水水质波动的适应能力较强。
通过调整操作参数,可以实现较快的响应,适应废水质量的变化,减少因负荷变化而引起的处理效果下降。
除了SBR工艺本身的特点外,还存在一些改进工艺,以进一步提高废水处理效果,包括:1.高级氧化工艺:在SBR工艺中引入高级氧化反应,利用氧化剂如臭氧、过氧化氢等,来降解废水中的难降解有机物。
高级氧化工艺具有氧化能力强、处理效果好的特点,能够处理一些难降解的废水。
2.膜分离工艺:在SBR工艺中引入膜技术,通过膜的物理隔离作用,实现固液分离和液体的澄清、浓缩等操作。
膜分离工艺可以进一步提高废水的处理效果,减少污泥的产生,并能够实现水的回用。
3.生物吸附工艺:通过在SBR工艺中引入吸附材料(如生物膜、植物等),利用其吸附废水中的污染物质,增强废水的去除效果。
生物吸附工艺具有较好的去除效果和去除稳定性,可以处理一些难以降解的有机物。
4.联合工艺:通过将SBR工艺与其他废水处理工艺相结合,如活性污泥法、滤池工艺等,形成联合处理系统,实现综合处理效果的提高。
浅析低温条件下SBR法污水处理技术
格, 也 在不 断 的研 究 和 完善 中 , 虽 然 常温 情 况 下 , S B R技 术对 于污 水 脱 氮 的效果 非 常 明显 , 但 是 一遇 到低 温情 况气 候 , 其活 性污 泥 吸 附性 降低 , 脱氮效率下降, 这也成为了我国 目前低温 S B R技术脱氮的普遍
现象。
3 . 2 . 2加 入 化学成 分增 加其 吸附性 。目前 提升 低温 晴况 下的脱 氮 量, 同时降低生化需氧量的值。在沉淀期 , 随着水质生化需氧量不断 的降低 , 水质也在逐渐的发生厌氧现象 , 这时将污水 中的水和泥沙进 效 率 , 会 按照 比例 在水 中加入 一种 矿物 质 , 沸 石会 在 S B R技 术 的基 础 行静置使其分离。 并在排水期间上层的澄清液体进行排放。 为了保证 上 , 利用 高浓 度 的铵 离 子与 污水 中 的氨氮 元素 发生 反 应形 成硝 化 菌 。 S B R法有效成分的利用率 , 通过静置期使其活性污泥恢复状态 , 并将 而 消化 菌 又会 与沸 石粉 表 面的 铵离 子发 生 氧化放 应 ,使其 吸 收 了铵 活性 较差 的污 泥成分 进行 处理 , 避免 影 响其他 污泥 活性 的作 用 。 1 . 2 S B R法 的优 势 S B R法 与传 统 的处 理 技 术相 比 , 不 仅 处 理技 术 、 环节 、 方 式有 所 加强 , 在投 资 、 设备、 装置、 占地面 积上都 有所 缩减 。污水沉 淀效 率 、 吸 附氮 磷含 量 的效率 也进一 步提 升 。 在 曝气 的过 程 中 , 不仅 加强 了生化 需氧量降低的效果, 在时间上也有所减少。在处理时, 由于该项技术 的间歇性运行方式 , 和防止冲击负荷的能力 , 使其反应灵敏并且有效 保证 了活性污泥的质量 , 同时也降低污水处理的费用。 2低 温条件 下 S B R技术 的设计 条件
污水处理SBR工艺原理及特点
污水处理SBR工艺原理及特点
1.工艺原理
在反应器内预先培养驯化一定量的活性污泥,当废水进入反应器与活性污泥混合接触并有氧存在时,微生物利用废水中的有机物进行新陈代谢,将有机物降解并同时使微生物细胞增殖。
将微生物细胞物质与水沉淀分离,废水即得到处理。
其处理过程主要由初期的去除与吸附作用、微生物的代谢作用、絮凝体的形成与絮凝沉淀性能几个净化过程完成。
2.SBR工艺特点
1.理想的推流过程使生化反应推动力增大,效率提高,池内厌氧、好氧处于交替状态,净化效果好。
2.运行效果稳定,污水在理想的静止状态下沉淀,需要时间短、效率高,出水水质好。
3.耐冲击负荷,池内有滞留的处理水,对污水有稀释、缓冲作用,有效抵抗水量和有机污物的冲击。
4.工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整,运行灵活。
5.处理设备少,构造简单,便于操作和维护管理。
6.反应池内存在DO、BOD5浓度梯度,有效控制活性污泥膨胀。
7.SBR法系统本身也适合于组合式构造方法,利于废水处理厂的扩建和改造。
8.脱氮除磷,适当控制运行方式,实现好氧、缺氧、厌氧状态交替,具有良好的脱氮除磷效果。
9.工艺流程简单、造价低。
主体设备只有一个序批式间歇反应器,无二沉池、污泥回流系统,调节池、初沉池也可省略,布置紧凑、占地面积省。
3.SBR工艺的缺点
1.间歇周期运行,对自控要求高;
2.变水位运行,电耗增大;
3.脱氮除磷效率不太高;
4.污泥稳定性不如厌氧硝化好。
SBR法的基本性能与工艺特点
SBR法的基本性能与工艺特点兼有推流式和完全混合式的特点,属于时间上的理想推流式反应器,从单元操作上其效率明显高于完全混合式的反应器。
反应器内可以维持较高的污泥浓度,污泥有机负荷较低,因此具有很强的抗冲击负荷能力。
特别适用于处理水质水量变化较大的含有有毒物质或有机物浓度较高的工业废水。
SBR法有哪些基本性能?SBR法的基本性能有:(1)去除:BOD5。
(2)去除悬浮物。
(3)硝化和反硝化。
(4)除磷。
SBR法有哪些工艺特点?(1)兼有推流式和完全混合式的特点,属于时间上的理想推流式反应器,从单元操作上其效率明显高于完全混合式的反应器。
反应器内可以维持较高的污泥浓度,污泥有机负荷较低,因此具有很强的抗冲击负荷能力。
特别适用于处理水质水量变化较大的含有有毒物质或有机物浓度较高的工业废水。
(2)泥龄很长,有利于污泥中多种微生物的生长和繁殖,通过适当调节运行方式,可以实现好氧、缺氧(或厌氧)状态交替存在的环境,能充分发挥各类微生物降解污染物的能力,取得单池脱氮和除磷的效果。
(3)废水进入反应池后,浓度随反应时间的延长而逐渐降低,即存在有机物的浓度梯度,浓度梯度的存在及好氧、缺氧(或厌氧)状态交替出现,这些因素都能起到生物选择器的作用、抑制丝状菌等专性好氧菌的过量繁殖,使SVI较低(一般在100左右)、污泥容易沉淀,因此一般不会出现污泥膨胀现象。
(4)沉淀过程不再进水进气,实现了理想的静态沉淀状态。
(5)SBR法将曝气与沉淀两个工艺过程合并在一个构筑物内进行,不需要二沉池和污泥回流系统,甚至在大多数情况下可以不设均质调节池和初次沉淀池,处理构筑物相对较少,因此占地面积小可缩小1/3~1/2,基建投资可节约20%~40%,运行成本低。
(6)系统控制设备如电动阀、液位传感器、流量计等自动控制水平较高,各操作阶段和各运行参数都可通过计算机加以控制,简化管理,甚至可以实现无人操作。
SBR法有哪些运行特点?SBR法运行上的特点可以简单归纳如表4—6,表中还简单列出了SBR.法具有这些特点的原因。
SBR工艺特点及其应用发展
SBR工艺特点及其应用发展SBR(Sequencing Batch Reactor)工艺是一种连续循环的活性污泥法,其特点是将整个处理过程划分为若干个步骤,通过调整步骤的时间顺序和操作条件,实现废水的生物降解和去除污染物的效果。
下面将介绍SBR工艺的特点及其应用发展。
1.SBR工艺的特点:(1)反应器多功能性:SBR反应器一般由进水、好氧、静置、沉降等4个步骤组成,通过不同步骤的操作及控制,能够适应各种水质和处理要求。
(2)周期性操作:SBR反应器通过周期性的运行方式,即周期的将进、排水过程连续地进行,保证了废水处理的连续性和稳定性。
(3)空间利用率高:由于SBR反应器可以采用单体或多体反应器的形式,可以根据实际需要选择合适的反应器数量,以最大限度地利用处理场地面积。
(4)操作简单灵活:SBR工艺不需要混合反应器和沉淀池,操作相对简单,且能够根据具体情况灵活调整步骤的时间和参数,适应不同水质的处理。
(5)处理效果好:SBR工艺在去除COD、氨氮、总磷等主要污染物方面有较好的处理效果,其出水指标能够达到国家排放标准要求。
2.SBR工艺的应用发展:(1)农村和小型城市污水处理:由于SBR工艺可以根据需要调整处理能力和出水水质,且操作灵活简单,因此在农村和小型城市污水处理中得到广泛应用。
(2)工业废水处理:SBR工艺在处理工业废水中,尤其是有机废水方面具有较好的适用性。
通过控制好氧环境和添加适宜的菌群,可以实现高效降解和去除有机污染物。
(3)蓄能池和回用系统:SBR工艺可以通过适当改变操作方式,使反应器具有蓄能的功能,形成SBR蓄能池,并用于需求相对平稳的场所,如虚拟电厂等。
同时,SBR工艺还可以与膜技术相结合,实现废水的高效再利用。
(4)微污染物处理:随着环境污染程度的不断加深,SBR工艺在处理微污染物方面的应用研究也日益受到关注。
通过调整反应器的运行条件和添加特定的微生物,可以实现对药物残留、重金属、农药等微污染物的高效去除。
SBR法原理及特点 Word 文档
SBR法原理及特点SBR法是活性污泥法的先驱。
早在1914年Arden和Lecket首次提出的活性污泥法的操作方式就是间歇式的,但是称为充水-排水处理法。
但由于收到但是的自动控制技术水平和检测水平的限制,这种间歇式操作方式只适用于小规模的污水处理,使其未能得到发展和应用。
近年来,随着监控和测试技术的飞速发展,大量新设备被研制出来,如电动阀、气动阀、水位计、泥位计、流量计、自动计时器,特别是计算机自动控制系统的应用,使监控手段趋于自动化、序批式活性污泥法。
由于本工艺具有许多优点,重新引起人们的关注。
20世纪70年代初,美国的Natredame大学Irvine教授对SBR法进行了较为系统的研究。
继Irvine之后,澳大利亚、日本等过也都进行了研究,随着SBR工艺在工程中的应用,其技术也得到长足的进步和发展,马努前已在普通SBR工艺技术的寄出上,并发出多种SBR变形工艺,如ICEAS、CAST、CASS、DAT-IAT、MSBR、UNITANK等工艺。
至1991年,美国已有150做污水处理厂采用了SBR工艺,其中25%按除磷脱氮设计,处理能力最大为5.7万m3/d。
澳大利亚近10多年来建成采用SBR工艺的污水处理厂近600做,中、大型的SBR工艺的污水处理厂也日益增多。
日本采用SBR工艺主要来处理中小规模的污水。
我国目前在云南省昆明市已有两座采用SBR工艺的大中型城市污水处理厂已投产运行,天津经济技术开发区10万m3/d,采用SBR 工艺的污水处理厂,运行情况良好。
1985年伤害吴淞肉联加工厂设计流量为2400m3/d的SBR工艺废水处理站建成投产,运行结果表明BOD5去除率在97%以上,NH4-N去除率为50%~70%。
继肉联加工废水之后,我国陆续在渔业和家禽肉类加工废水、味精废水制药废水、游乐场污水处理工程中采用了SBR法。
SBR法的优缺点:(与普通活性污泥法比较)(1)SBR法的优点构筑物少,投资省,占地少,设备少,维护方式渐变:一般不舍调节池,多数情况下可省初沉池,没有二沉池,没有污泥回流系统。
SBR废水处理系统
SBR废水处理系统1. 简介SBR(Sequencing Batch Reactor)废水处理系统是一种广泛应用于工业废水处理的技术。
它采用一批处理单元依次进行生物反应、沉淀和除氧等处理过程,以达到清洁废水的目的。
本文将介绍SBR废水处理系统的工作原理、主要组成部分、优缺点以及应用领域等方面的内容。
2. 工作原理SBR废水处理系统采用分批生物处理技术,主要包括以下几个步骤: 1. 充负荷阶段:废水被注入SBR反应器,并进行生物降解处理。
2. 沉淀阶段:在静止状态下,通过重力沉淀固体废物。
3. 除氧阶段:通过加氧设备向水体中注氧,提高水中氧气含量,以促进生物降解作用。
4. 排放阶段:经过处理的水通过排放口排出,或者进入下一个批次的处理阶段。
3. 主要组成部分SBR废水处理系统通常包括以下组成部分: - 进水口:用于将废水引入系统。
- SBR反应器:进行生物降解和处理的主要设备。
- 曝气设备:用于给水体注入氧气。
- 沉淀池:用于沉淀固体废物。
- 排放口:将处理后的水排出系统。
- 控制系统:用于监控和控制整个系统的运行。
4. 优缺点4.1 优点•灵活性强:可以根据实际需要进行调整和改进。
•处理效果好:能够有效地去除污染物。
•操作简便:适合自动化控制,操作维护相对简单。
4.2 缺点•能耗较高:需要大量氧气来维持生物降解过程。
•设备投资大:SBR废水处理系统的建设和运行成本较高。
•占地面积较大:相比其他处理技术,需要较大的场地空间。
5. 应用领域SBR废水处理系统广泛应用于以下领域: - 工业废水处理:包括制药、化工、食品加工等行业。
- 城市污水处理:用于处理居民生活污水。
- 农业废水处理:适用于畜牧养殖场等农业废水处理。
6. 结语总而言之,SBR废水处理系统是一种高效、灵活的废水处理技术,虽然存在一些缺点,但在特定的应用场景下仍具有重要的意义。
随着环保意识的提升和技术的不断创新,SBR废水处理系统将在未来得到更广泛的应用和改进。
SBR工艺原理运行
SBR工艺原理运行SBR工艺总结SBR污水处理技术SBR是序列间歇式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activa ted Sludge Process)的简称,是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术,又称序批式活性污泥法。
与传统污水处理工艺不同,SBR技术采纳时刻分割的操作方式替代空间分割的操作方式,非稳固生化反应替代稳态生化反应,静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。
它的要紧特点是在运行上的有序和间歇操作,SB R技术的核心是SBR反应池,该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,无污泥回流系统。
正是SBR工艺这些专门性使其具有以下优点:1、理想的推流过程使生化反应推动力增大,效率提升,池内厌氧、好氧处于交替状态,净化成效好。
2、运行成效稳固,污水在理想的静止状态下沉淀,需要时刻短、效率高,出水水质好。
3、耐冲击负荷,池内有滞留的处理水,对污水有稀释、缓冲作用,有效抗击水量和有机污物的冲击。
4、工艺过程中的各工序可按照水质、水量进行调整,运行灵活。
5、处理设备少,构造简单,便于操作和爱护治理。
6、反应池内存在DO、BOD5浓度梯度,有效操纵活性污泥膨胀。
8、脱氮除磷,适当操纵运行方式,实现好氧、缺氧、厌氧状态交替,具有良好的脱氮除磷成效。
9、工艺流程简单、造价低。
主体设备只有一个序批式间歇反应器,无二沉池、污泥回流系统,调剂池、初沉池也可省略,布置紧凑、占地面积省。
SBR系统的适用范畴由于上述技术特点,SBR系统进一步拓宽了活性污泥法的使用范畴。
就近期的技术条件,SBR系统更适合以下情形:2) 需要较高出水水质的地点,如风景游玩区、湖泊和港湾等,不但要去除有机物,还要求出水中除磷脱氮,防止河湖富营养化。
3) 水资源紧缺的地点。
SBR系统可在生物处理后进行物化处理,不需要增加设施,便于水的回收利用。
4) 用地紧张的地点。
5) 对已建连续流污水处理厂的改造等。
低温SBR法污水处理系统运行特性
reactor(SBR);low
temperature;performance of
operation;biological
activity;control parameters
间歇式活性污泥处理(sequencing
batch
reac吐,
INT-ETS活性[6-8].目前,常温SBR工艺的污泥 1]rC和INT—ETS活性及OUR已有过部分研究, 但针对低温SBR系统尚未进行过报道. 本文利用(5±1)℃下运行的SBR系统,系统研 究低温SBR工艺的污染物去除效能与特性、控制参 数变化规律、生物活性状况和污泥特性.该研究对于 深人揭示低温SBR处理系统的污染物去除机理,指 导SBR工艺在寒冷地区的应用和运行,具有重要 意义.
第36卷
运行温度从(25±1)℃突然降低到(5±1)℃,然后保 持在低温条件下连续运行.本文主要介绍低温运行 的第1,10,24和31周期的试验结果,其目的一是考 察低温运行的SBR法系统的污染物去除效能、控制 参数、生物活性状况和污泥特性及其变化规律;二是 探索从常温过渡到低温,SBR系统运行特性随低温 运行周期的增加而发生的变化. 在低温SBR系统运行期间,投加相同数量的碳 源、氮源和磷源,质量浓度分别为400,45和6 L-1左右,初始污泥质量浓度为6
为止.OUR测试瓶上端设置水封,其作用是阻止氧
转移.待溶解氧记录完毕后,测定污泥浓度.利用 p(D0)一£曲线的直线部分和污泥质量浓度计算 OUR,公式如下: rYo=ap(DO)/Xt (3)
nag.L.1左右.
在试验研究中,对系统内COD,“三氮”,TTC—ETS 活性,INT—ETS活性,OUR,130,ORP,pH等指标 进行测定和监测. 1.4分析方法
SBR工艺的分类和特点
SBR工艺的分类和特点SBR工艺,即序批式生物反应器工艺,是一种广泛应用于污水处理、工业生产等领域的生物反应器技术。
这种工艺在处理废水、废气等方面具有显著的优势,如处理效果好、能耗低、操作灵活等。
本文将详细介绍SBR工艺的分类及特点,以帮助读者更好地了解和应用这种高效生物反应器技术。
SBR工艺的分类根据反应器形式分类SBR工艺可根据反应器形式分为间歇式反应器和连续式反应器。
间歇式反应器是指废水在反应器内进行一次完整的处理过程后排出,处理效率较高但操作繁琐。
连续式反应器则是废水连续不断地进入反应器进行处理,操作简便但处理效率相对较低。
根据接种微生物分类根据接种微生物的不同,SBR工艺可分为好氧型、厌氧型和兼氧型。
好氧型SBR工艺通过向反应器中接种好氧微生物来降解有机物,厌氧型SBR工艺则通过接种厌氧微生物进行有机物降解,而兼氧型SBR工艺则是同时接种好氧和厌氧微生物进行有机物降解。
根据反应器材质分类根据反应器材质的不同,SBR工艺可分为玻璃钢SBR反应器和塑料SBR 反应器等。
玻璃钢SBR反应器具有强度高、耐腐蚀等优点,但价格较高;塑料SBR反应器则具有价格便宜、轻便等优点,但在强度和耐腐蚀方面略逊于玻璃钢反应器。
根据操作模式分类根据操作模式的不同,SBR工艺可分为手动操作模式和自动操作模式。
手动操作模式需要人工控制进料、曝气、沉淀等过程,而自动操作模式则通过程序控制自动化完成这些过程,具有高效、省力等优点。
SBR工艺的特点工艺简单易懂,应用广泛SBR工艺流程简单,易于理解和操作,因此在污水处理、工业生产等领域得到了广泛应用。
同时,这种工艺对不同废水、废气的适应性强,可以处理多种复杂的有机废弃物。
接种微生物可控,能够实现高效转化SBR工艺通过接种特定的微生物,实现对特定污染物的降解和转化。
由于接种微生物的可控性,该工艺能够保证高效转化污染物,提高处理效率。
操作模式灵活,便于实现自动化控制SBR工艺可根据实际需求进行手动或自动操作,具有很高的灵活性。
SBR污水处理工艺总结
SBR污水处理工艺SBR污水处理工艺概述污水处理是保护环境和人类健康的重要工作。
随着人口的增加和城市化的进程,污水处理工艺的效率和稳定性变得越来越重要。
SBR(序批式反应器)污水处理工艺是一种灵活、高效的处理方法,逐渐得到了广泛应用。
本文将对SBR污水处理工艺进行,重点介绍其原理、优势、运行要点等内容。
原理SBR污水处理工艺主要包括:进料、反应、沉淀、排放四个阶段。
其基本原理是通过分批方式输入污水,在反应阶段进行生物降解反应,然后通过一系列工艺步骤来完成沉淀和排放。
优势SBR污水处理工艺相比传统的连续式处理工艺具有如下优势:1. 调节能力强:SBR工艺可以根据进水水质和负荷波动进行实时调节,适用于季节性和周期性负荷变化的情况。
2. 节省用地:由于采用了分批处理的方式,SBR工艺对处理设备数量要求不高,可以节省用地。
3. 不需要污泥回流:SBR污水处理工艺是通过周期性氧化和沉淀来处理污水的,不需要回流废污泥,减少了处理工艺的复杂性。
4. 可以适应多种水质和水量:SBR工艺可以适用于不同水质和水量的处理,对于处理复杂废水具有较强的适应能力。
运行要点为了保证SBR污水处理工艺的顺利运行,以下是一些关键要点:1. 控制进料质量:及时调整进料的水质和水量,保持稳定的进水质量,避免对SBR系统产生负面影响。
2. 保证氧气供应:SBR工艺需要提供足够的氧气供给菌群进行生物降解反应,要保证氧气供应充足、稳定。
3. 定期清除污泥:周期性清除污泥是保证系统性能的关键步骤,定期进行污泥的排泄和处理,防止废污泥的积累。
4. 监控和调整运行参数:定期监测和调整SBR系统的运行参数,包括温度、pH值、溶解氧浓度等,以保证处理效果。
结论SBR污水处理工艺是一种灵活、高效的处理方法,具有调节能力强、节省用地、不需要污泥回流、适应多种水质和水量等优势。
在实际应用中,需要注意控制进料质量、保证氧气供应、定期清除污泥以及监控和调整运行参数等要点。
基于SBR技术水质净化工艺特性分析
基于SBR技术水质净化工艺特性分析1.引言随着经济的发展和人口的增长,水资源短缺和水污染问题日益突出,提高水质净化技术的效率和效果成为当代环境保护的重要课题之一、SBR (Sequencing Batch Reactor,顺序批处理反应器)技术作为一种常用的生物处理技术,具有很高的水质净化效率和灵活性。
本文将对SBR技术的水质净化工艺特性进行分析。
2.SBR技术原理SBR技术是一种将好氧和厌氧过程结合的生物处理技术,它通过周期性操作将废水引入反应器,经过一系列的好氧、厌氧、静置等阶段的反应,最终实现污水处理和有机物去除。
其中,好氧阶段主要是通过空气供氧,促进各种微生物的生长和代谢,分解和氧化有机物。
厌氧阶段则是利用厌氧微生物进一步分解和降解有机物,产生沼气等。
3.SBR技术的优点(1)工艺灵活性:SBR技术可以根据实际处理需求进行调整,可以根据水质监测结果调整处理过程,适应不同类型的废水处理需求。
(2)高水质净化效率:SBR技术由于采用了间歇操作模式,可以更好地利用微生物对有机物的降解和去除,具有较高的水质净化效率。
(3)较小的占地面积:SBR技术通常采用一体化工艺设备,占地面积较小,便于在城市和工业区域等空间受限的地方进行建设和运营。
(4)操作简单、运行稳定:SBR技术的操作相对简单,可以自动化控制,运行稳定可靠,对操作人员的技术要求较低。
4.SBR技术的应用场景(1)生活污水处理:SBR技术适用于处理生活污水中的有机物和氨氮等污染物,可以有效提高水质,改善生活环境。
(2)工业废水处理:SBR技术适用于工业废水处理,可以处理含有重金属、有机物和高浓度氨氮等污染物的工业废水,具有较高的处理效果。
(3)农村污水处理:SBR技术适用于农村地区的小型污水处理厂,可以解决农村地区污水处理设施不完善的问题,改善环境卫生。
5.SBR技术的发展趋势(1)能源回收利用:SBR技术中产生的沼气可以用作能源,可以通过合适的技术手段回收利用,实现废水处理与能源利用的有机结合。
污水处理系统工艺特点
污水处理系统工艺特点SBR法是序列间歇式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)的简称,是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术,又称序批式活性污泥法。
SBR工艺的过程是按时序来运行的,一个操作过程分五个阶段:进水、反应、沉淀、滗水、闲置。
根据所设定的程度不同,可高效地降解COD和BOD。
SBR工艺独特之处在于,它提供时间程序的污水处理,而不是连续流提供的空间程序的污水处理,因此,其工艺流程具有以下特点:(1)运行管理简单。
由于工业的发展,使得系统的运行管理自动化的以实现。
使本来烦琐的管理变的简单。
(2)降低造价,减少占地。
由于SBR罐系统不需设污泥回流系统,且大多数情况可不设初沉池,因此可减少占地,降低造价。
(3)理想静沉、分离效果好。
SBR系统中沉淀时没有进出水干扰,是理想静沉,泥水分离效果好,可避免短路,导重流的影响。
(4)耐冲击负荷。
SBR反应池为间歇进水、排放,本身应耐水量的冲击负荷,同时,因高浓度污水是逐渐进入反应池的,且进反应池的原污水只占反应池容积的2/3左右,有稀释作用,所以也耐水质的冲击负荷。
(5)运行可靠、操作灵活。
SBR系统可调整运行周期和反应曝气时间的长短,使处理水达标排放,泥龄很容易控制。
(6)SBR反应池本身是一个生物选择器,进水中基质浓度高,有利于非丝状菌的生长,这种生物选择作用,促使SBR罐反应池的活性污泥中快速生长的兼性菌占优势,使其污泥活性高、沉降性能好。
(7)出水水质好。
相同条件下SBR反应池一方面活性污泥活性高,降解基质速率高,另一方面,从理论上分析,它也具有比完全混合式更高的基质去初率。
(8)运行费用低。
SBR系统不需要污泥回流,且在开始进水后一段时间不曝气,这样曝气反应时,池内溶解氧的浓度梯度大,氧利用率提高,可降低污水处理的运行费用。
BAF工艺由池体、填料及支架、布水系统和曝气装置等部分组成。
SBR法在污水厂中的运行与管理探讨
SBR法在污水厂中的运行与管理探讨【摘要】污水COD随季节性变化浮动较大,比如造纸业、纺织业等在淡季旺季的生产量不同,造成污水COD浓度的变化,而与此同时,污水BOD值却基本上变化不大,在这种情况下,污水处理厂的管理以及工艺流程的选择运行。
【关键词】COD;SBR法;污水处理由于水质变化比较大,传统污水处理中,SBR法较之于氧化沟与A2/O工艺,耐冲击负荷能力较强。
SBR法在时间上的灵活控制,不仅很容易实现好氧、缺氧与厌氧状态交替的环境条件,而且很容易在好氧条件下增大曝气量、反应时间与污泥龄,来强化有机物的降解、硝化反应和除磷菌过量摄取P过程的顺利完成。
故本文主要讲述SBR法在污水厂中的运行与管理。
一、COD偏高偏低产生原因1、城市排水系统的不完善城市在发展中,所建设而成的排水体制多为雨污合流制,特别是老城区,过去工业不发达,人口少,生活水平不高,所产生的污水相对不大,可以直接排入水体,利用水体的自净功能来处理,这种排水体制一度被采用。
雨污合流制的排水系统对于污水处理厂的进水浓度有着极大的影响。
有些地方虽建起了雨污分流的排水体制,但是在建设过程中,由于排水管网建设早于污水处理厂的建设,因没有出路,很多地区的污水直接接入雨水管道或排入水体。
还有一些I13的排水体制一般是以河流为中心,雨水、污水都是向河流排,管网系统建设完成后,将之与旧的管网系统接连在起来,这样问题就出现了。
因流向的改变,就有可能出现倒流。
当污水处理厂建成投入使用后。
污水不能进入污水处理厂,也就是如此,就影响到了污水厂的实际进水COD。
另外,有一些不能接入污水管道的建设施工用水、绿化水,都将使污水处理厂进水浓度剧烈变化。
2、城市管网的纳污能力过低由于现在大多是城市污水处理建设均为合作制。
很多城市的污水处理厂建好后,但由于各类原因,污水处理厂配套设备污水管网建设却没跟上,有些区域的污水管网没能建设完全,故只能收集部分污水。
一般来讲,管网都是收集中心城区的污水,纳污率大概是52%,有些城市甚至会更少。
SBR性能特点
SBR工艺的性能特点
对水量、水质变化适应性强,有机物去除率高
SBR的特点——
•是一种封闭系统,反应器中基质和微生物浓度是随时间变 化的,在废水和生物污泥接触混合及曝气反应过程中,废 水中基质的去除பைடு நூலகம்由反应时间来决定。 •是理想的推流式反应器,耐冲击负荷且处理有毒或高浓度 有机废水的能力强,同时还具有生化反应推动力大的优点。 •间歇式进水和排水有调节缓和冲击负荷的作用,使SBR系 统运行稳定。
不易出现污泥膨胀 不易出现污泥膨胀
SBR工艺的性能特点
工艺简单, 工艺简单,运行和基建费用低
• SBR工艺极为简单, 一个SBR反应器替 代了普通活性污泥 法中的厌氧池、曝 气池、二沉池和污 泥回流系统,由此 缩减了: 1.处理系统构筑物 的占地面积 2.构筑物间的管道 连接 3.输送液体的设备
• SBR如采用限制曝 气方式运行,则在 曝气反应之初,池 内溶解氧浓度梯度 大,氧气利用率也 较高;在缺氧条件 段,微生物可以有 效地从硝酸盐中获 得氧,这也节省了 充氧量。
• 通常不会设立 污泥处理系统, 污泥处理系统, 直接用污泥压滤 机。整体上就是 曝气池、泵房+ 曝气池、泵房+ 风机房+ 风机房+污泥压 缩房, 缩房,后三者还 可以合在一起。 可以合在一起。
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管理方便:由于处理设施少,又没有沼气系统,不存在危险性, 为获得同样的处理效率SBR SBR法的反应池理 为获得同样的处理效率SBR法的反应池理 管理大大简化; 论上明显小于连续池的体积,且池越多,SBR ,SBR的总 论上明显小于连续池的体积,且池越多,SBR的总 3/d的污水处理厂基建投资比常 基建投资省:规模≤10万m 体积越小。尤其是利用SBR法处理小城镇污水, SBR法处理小城镇污水 体积越小。尤其是利用SBR法处理小城镇污水, 规活性污泥法可节省10%~20%; 要比用普通活性污泥法节省基建投资30% 30%多 要比用普通活性污泥法节省基建投资30%多,并 3/d的污水处理厂处理成本低于 处理成本低:规模≤10万m 且还具有布置紧凑,节约占地面积的特点. 且还具有布置紧凑,节约占地面积的特点.据美国 常规活性污泥法; Center污水处理厂评价 采用SBR 污水处理厂评价, SBR法在二 Grundy Center污水处理厂评价,采用SBR法在二 设备国产率高:除自控仪表和调节阀门外(除磷时还有污泥 级处理中建设费用节省了19%, 19%,整个污水厂的费 级处理中建设费用节省了19%,整个污水厂的费 浓缩机),其余设备国内均可提供,在不久的将来,上述几类设 用节省了8% 8%。 用节省了8%。 备都能实现国产化。
SBR反应池运行的基础知识
SBR 反应池运行的基础知识SBR 是序列间歇式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process )的简称,是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术,又称序批式活性污泥法。
与传统污水处理工艺不同,SBR 技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式,非稳态生化反应替代稳态生化反应,静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。
它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作,SBR 技术的核心是SBR 反应池,该池集均化、初沉、生物降解、二沉淀等功能于一池,无需污泥回流系统。
SBR 与传统活性污泥法相比,具有如下特点:①不需要二沉池和污泥回流设备,投资及运行费用低;②SVI(污泥容积指数)值较低,污泥易于沉淀,一般情况下不产生污泥膨胀现象;③SBR 操作管理比较简单,占地小;④具有较好的脱氮除磷效果。
SBR 的基本原理:SBR 的工作过程通常包括五个阶段,依次为:进水阶段—加人基质;反应阶段—基质降解;沉淀阶段—泥水分离;排放阶段一排上清液;闲置阶段—活性恢复。
这5个阶段都在曝气池内完成,从第一次进水开始到第二次进水开始称为一个工作周期。
典型的运行模式见图1-1:图1-1 典型SBR 反应器运行模式沉淀 进水 排水 加入基质 阶段 反应 闲置 目的 曝气 泥水分离 排上清液 恢复、排泥 基质降解 OFF OFF ON/CYCLE ON/OFF ON/OFF 占最大容积的百分数% 时间占周期的百分数% 35 25 20 15 5 25~75 75~25 100 100 35~25进水阶段所用时间需根据实际排水情况和设备条件确定。
在进水阶段,曝气池在一定程度上起到均衡污水水质、水量的作用,因而SBR对水质、水量的波动有一定的适应性。
反应阶段是SBR最主要的阶段,污染物在此阶段通过微生物的降解作用得以去除。
根据污水处理要求的不同,如仅去除有机碳或同时脱氮除磷,可调整相应的技术参数,并可根据原水水质及排放标准具体情况确定反应阶段的时间及是否采用连续曝气的方式。
SBR有哪些特点?.doc
SBR有哪些特点?什么是SBR?SBR有哪些特点?下面是下面带来的关于SBR的主要内容介绍以供参考。
SBR一般指序批式活性污泥法,是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术。
它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作,SBR技术的核心是SBR反应池,该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池,无污泥回流系统。
尤其适用于间歇排放和流量变化较大的场合。
目前在国内有广泛的应用。
SBR特点在大多数情况下,无需设置调节池;SVI值较低,污泥易于沉淀,一般情况下,不产生污泥膨胀现象;通过对运行方式的调节,在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷反应;应用电动阀、液位计、自动计时器及可编程序控制器等自控仪表,可能使本工艺过程实现全部自动化,而由中心控制室控制;运行管理得当,处理水水质优于连续式;加深池深时,与同样的BOD-SS负荷的其它方式相比较,占地面积较小;耐冲击负荷,处理有毒或高浓度有机废水的能力强。
背景:近年来序列间歇式活性污泥法处理养猪场废水越来越受到关注,该工艺相对比于其他工艺简单、剩余污泥处置麻烦少、节约投资投资省、占地少、运行费用低、耐有机负荷和毒物负荷冲击,运行方式灵活,由于是静止沉淀,因此出水效果好、厌氧和好氧过程交替发生、泥龄短、活性高,有很好的脱氮除磷效果。
且有通过氧化还原电位实时控制SBR反应进程的报道,进一步提高了对氮磷的去除效果、节约了能源和投资。
注意事项1、SBR适用于建设规模为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类的污水处理厂和中、小型废水处理站,适合于间歇排放工业废水的处理。
2、SBR反应池的数量不宜少于2个。
3、SBR反应池的设计参数包括周期数、充水比、需氧量、污泥负荷、产泥量、污泥浓度、污泥龄等。
4、SBR以脱氮为主要目标时,宜选用低污泥负荷、低充水比;以除磷为主要目标时,宜选用高污泥负荷、高充水比。
5、SBR的设计应符合HJ 577-2010和相关工艺类工程技术规范的规定。
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低 温 S R 法 污 水 处 系 运 行 特 性 B 理 统
谭 学 军 , 一唐 利 周 琪 ,
(. 1 同济大学 环境科学与工程学院 ,上海 20 9 ;2 上海市政工程设计研究总院 , 002 . 上海 2 0 9 ) 0 0 2
摘要 : 污染物去除性能 、 从 控制参数变化 、 物活 性状况和污泥特性等方面 , 生 研究 了低 温间歇式活性污泥处理 ( l) R 系统的运 行特 性. 试验结果表 明 : 低温 S R系统 的化学需氧量( O ) B C D 去除过程分 两阶段进行 , 氨氮硝化反应发生在
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第3 6卷第 8期 20 0 8年 8 月
同 济 大 学 学 报( 然 科 学 版) 自 JU N LO O G I NIE ST N T R LS IN E O R A FT N J V R IY( A U A CE C ) U
VbI3 _ 6 No. 8
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ML S的比值高于常温 系统 . S
关键词 :污水处理 ;间歇式活性污泥处理 ; 低温 ; 运行特性 ; 生物活性 ; 控制参数
中图分类号 : 0 . X73 1 文献标识码 : A 文章编 号 : 2 3 7 X(0 8 0 —1 9 ~0 0 5 —3 4 2 0 ) 8 0 4 7
第二个 C OD去除阶段里 ; 污泥 23 5 氯化三苯基 四氮唑( , ,- i ey tt zl m h r e TT ) , ,一 2 3 5t p n l e aoi C l i , C 和碘硝基 四氮 rh — r u od
唑 [一p i o hn 1一一p nt p e y) 一hn lerzl m hoie NT卜 电子传递 体系 ( TS 活性及 摄氧 速率 2( - dp ey)3( -io hn 1 5p ey t aoi C l d ,I o r 一 —t u r E ) ( 瓜) 呈现出周 期性 变化规律 , C和 I T- T TT N E S活性可 以有效表征 出整个 工艺过程 的生化反应进 程 , U 可 以 OR 表征出好 氧阶段的生化 反应进 程 ;H曲线 可为 反应全过程提供可靠信息 , p 溶解氧 ( 仅适合 于揭示好氧 阶段的反 D0) 应进 程 , 氧化还原 电位 ( R 不 适 合 用 于低 温 S R系 统 的过 程 控 制 ; 温 S R 系统 混 合 液 挥 发 性悬 浮 固体 O P) B 低 B ( v S 与混合液悬 浮 固体 ( S ) 比值 随着 运行周 期 的增加 而不断 升 高 , 行稳 定 的低温 系统 ML S与 S) ML S 的 运 VS