间歇式活性污泥法及其变型

,
年 代 左 右 由 于 自动 控 制 技术 已 趋 成 熟 使 间
。
歇 式 活 性 污 泥 法 研 究和 应 用 出 现 转 机 的澳 大 利 亚 A s u
、
拥 有 此 技术
、
在 进 水 阶段 时 反 应 器 对 基 质 也 起 了 均 衡 作
;
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公 司在澳 大利亚 美
型工艺 问世
。
般安 排 在 灌 水 器 回 复至 最 高 休 息状 态
闲 置时 可 进 水 不 曝 气
。
分钟 后 即 可
,
进 人 一 个 闲 置 阶 段 闲置 段 至 灌 水 阶段 结 束 时 终 止
日流 量 2 4 小 时 不 间 断 回 流
。
,
IC
变
回 流 污 泥 一般 为 2 5 % 平均
通 常将 在 同 一 反 应器 内按 时 序安 排 分 别执行 和
活 性 污 泥性
间歇 工 艺 I C
SB R
In te r m itte n t C y e le A c t iv a t e d S lu d g e S y s t e m
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目前 其 最 大 单 池 处 理 量 达
.
,
;
,
1 5
万 吨/ 日
。
由于 S B R 工 艺 是 间 歇 进 水 各 反 应 器 在 不
,
2
,
CA S S
同 时 刻 进 水 造 成 系 统 中 反 应 器 流 量 及 有 机 负荷 较 大差 异 给系 统稳 态 操 作 带 来 不 便 以 致 影 响 出 水 严
,
。
由池 底 部 进 水 以 达 到 强 化 生 物 吸 附 作 用 且 进 水 阶
段 1 /
2
,
处 理 费用 较 省
一些 问题
1
.
/ 时 间 不 曝 气 (为 限 止 进 水 ) 而 另 1
。
2
时间曝
尽 管 S B R 有众 多 优 点 但 是 工 程 实 践 中 亦 遇 到
,
气 据 报 道 可 望 改 善污 泥 沉 降性 能
1
设
的 负荷 浓 度 梯度 变 化 和 液 相 反 复好 氧 缺 氧 或厌 氧 的 周期 循 环 抑 制 了 丝 状 菌 的 生 长 因 此 S B R 具 有 较
,
污 泥 回 流 设施 回 流 污 泥 不 间 断 从 主 曝 气 区 进 人 生
物选 择 区
进水
。
典型 操 作 见 图
进水
。
好 的 污 泥 沉 降性 能 污 泥 不 易 膨 胀
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单 外 尚有 下 述 主 要 特 点
,
,
:
尽 管 S B R 工 艺 因 可 以省 略 初 沉 池 和 二 沉 池 故 具 有 流 程 简 单 占地 省 处 理 效 果 较 好 等特 点 成 为
,
、 、
1
.
SB R 反 应 器 和 理 想 推 流 反 应 器 具 有 相 同 的
,
停 留 (反 应 ) 时 间 而 连 续 全 混 流 反 应 器 所 需 的 时 间 则 长得多
,
美 国加 州 C A S S 水 处 理 工 程 公 司 拥 有 己 获 专 利
的 C A S S 技术
:
。
其 主 要 特 点 为 反 应 器 分 为三 个 区
5
:
重 时 将 影 响 排 水 水 质 ; 而 对 小 型 工 程 项 目 而 言 由于
,
域 生 物 选 择 区 ( 占总 体 积
、
% ) ; 次 曝 气 区 ( 占总 体
S BR
氧一 厌 氧状 态 且 可 控 制 状 态 的 时 间段 因 此 为 生 物
工 程建 成 并 于 8 0
, ,
除 磷 脱 氧创 造 了 必 要 条件
5
,
.
;
年 代 初 被 美 国 环 保 总 署 列 为 革 新 与 取 代 技术 由 此
S B R 工 艺 在 欧 美逐 步被 采 用
。
在沉 淀 阶 段 整 个 反 应 器 成 为 一 个 静 态 沉 淀
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1/ 5
一
池 其表 面 负荷 仅 为 常 规 二 沉 池 的
1/ 8
左右
,
V
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l 22 N O
.
.
4 2 003
净
;
,
水
技
术
,
因此 出 水 5 5 大大 低 于 连 续 流 工 艺
6
.
一1 0 % ) 进 水 经 选 择器 后 再 进 人 S B R 反 应 区 域 ; 或
通 常 泥龄 较 长 剩 余 污 泥稳 定 性 好 故 污 泥
在 灌 水 阶 段 时 可 由池 底 内 的 污 泥 泵 将 剩 余 污 泥 排 出反 应 器 此 时 污 泥 浓 度 约 为
,
完成 生 化 反 应 与 固 液 分 离 并 进 行 周 期 循 环 操 作 的
活 性 污 泥 法 统 称 IC 工 艺
,
。
,
8
一
10 9
/L 最大规
,
按 照 处 理 过 程 中进 排 水
,
被 逐 步推 广 以 后 运 行结 果 证 实 由 于 在 I C
,
、
,
。
但 实 践 运行 证
,
、
进水
实 传 统 S B R 系 统 也 时常 有 污 泥 膨 胀 现 象发 生 这
与 流 量 及 浓 度变化 和 冲 击 氧 利 用 率 泥 龄 和 操 作 条
Байду номын сангаас
件等 有 关
2
。
流
回
间歇 式 活 性 污 泥 法 及 其 变 型 工 艺
画
曝 气 一 进水
:
,
剩余 曝气一 进水
者的 3 ~
2
.
早 期 活 性 污 泥 法 首先 工 程 化 的 技 术 但 因 其 间 歇操
,
。
对 一 级 反 应 而 言 后 者 的 停 留 时间 为 前
,
作 的 特 点 及 当 时 处 理 无 法实 现 自动 控 制 以 至 暴 露
,
4
倍 因此 S B R 反 应 器 容 积 也 可 小 得 多
, ,
.
磷 除 氮 功 能 强 占地 小 投 资 省 等 优 点 在 7 0 年 代 中后 期 逐 步得 到广 泛 应 用 并 发 展 成 多 种 变 型 工 艺
,
.
在对多种常用 I C 工艺分
类 后 重 点介 绍 了 各 典 型 工 艺 的 反 应 器 技术 特 点 及 应 用 简况
关 键词
。
污水处理
模 的工 程 是
19 9 9
年 投 人运 行 的 泰 国 曼谷 市 的
,
.
Y
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,
-
的水 力 流 动 特 征 不 同 可 将 目 前 常 用 的 I C 工 艺 技术
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24
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污 水 处理 厂 其 平 均 日处 理量 为 2 0
。
0
万吨 由
分 为 下 述 三 大类
:
:
个 反 应 器组 成
第 一类 间歇 进水 间歇排 水
1 8
.
,
万 吨 该 厂于
:
,
,
1999
年 投人运 行
。
能 以 及 污 泥 回流 等
1
.
。
其 代表 工 艺 为
S B R S C A SS
,
。
第 二类 连续进 水 间歇 排 水 I C 工 艺 (C I
一
; C ) I
SB R S
其代 表 工 艺 为 I C
1
.
E A S ID E A
,
DAT
一
IA T
。
进 水 阶 段 将传 统 S B R 限 止 曝 气 (进 水完 毕 后 曝
IC E A S
19 7 6
气 ) 改 变为 非 限 止 曝 气 (在 整 个 曝 气 阶 段 或部 分 曝 气
阶 段 进 水 ) 因 此 增 加 了 每 一 个 反 应 器 的 进水 时间
,
,
自
年 IC E A S 首 次 在 澳 大 利 亚 得 到应 用 并
净
W
水
技
术
A T E R P U R IFIC A T IO N T E C H N O L O G Y
间歇 式 活 性 污 泥 法及 其 变 型
潘建 良
李 道棠
杨
虹
上海
200 030 )
(上 海 交 通 大 学 生 命科 学技 术 学 院
摘要
间 歇 式 活 性 污 泥 法 (I C ) 由 于 在 同一 反 应 器 内完 成 污 染 物 的生 物氧 化 以 及 固 液 分离 等 功 能 因 此 具 有 流 程 简 单 脱
图
1
潍水
4
污泥
C A SS
,
工艺运行示意图
0 年代 开始 I 8 C 工 艺 成 为 污 水 处 理 新技 术 的 研
究 热点
SB R
。
对 普 通 市 政 污 水 典 型 C A S S 操作 为
;
小 时/ 周
,
其研 究 主 要 焦 点在 于 下 述 几 个 方 面 解 决
;
:
2 小 时 沉 淀 (进 水 ) 1 小时;灌水 期 其 中 曝 气 (进 水 )
,
;
出操 作复 杂 成本 过 高等 问 题 在 上 世 纪 3 0
, ,
年 代左
,
研究 指 出
SB R
系统 中 的活 性 污 泥 中 R N A
4
右 逐 渐 被 连 续流 活 性 污 泥 法完 全 替 代
60
。
的 含 量 通 常 为 传统 工 艺 的 3 ~ 解 速 率也 高 得 多 ;
3
,
.
倍 因 此 其 污染 物 降
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2 0 0 0 3 0 , C h in
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,
Ic
工 艺 (FD
一
C) I
;
C A S S 公 司在 中 国也有 数 个 工 程 项 目
,
其 中位
此 类工 艺 尽 管 水 力 流 动方 式 和 传 统 S B R 完 全
一 致 但 在 操 作方 式进行 了 调 整 设 置 了 生 物 选 择 功
;
于 山 东 省 罗 康 制 药 厂 污 水 处 理 站 规 模 较 大 日处 理 量为
(不 进 水 ) 1
运 行 中 出 现 的 污 泥 膨 胀 问 题 ; 解决 因 间 歇 进水
小时
。
通 常港 水 时间 小 于
4
,
1
小时 故一
带来 的 设 计 及 操 作 问 题 满 足 出 水 的 各 种 要 求 尤 其 是 生 物 脱磷 除 氮 的 强 化 工 艺 以 及 I C 工 艺 的反 应 动 力 学 及 传 质 等 问 题 在 上 述 研究 的 基 础 上 多 种
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IC
S BR
传 统 的 活 性 污 泥 处理 工 艺 是 污 水 连 续 流 状 态 下
分别 在 曝 气 池 和 沉 淀 池 中 实 现 而 序 批 式 反 应 器
(sB R
,
,
本文 将 对 I C 工 艺 进 行 分类 并从 其 工 艺 操 作 运
,
。
用 因 此 具 较 强 的 抗 流 量 和 有 机 负荷 冲 击能 力
4
.
国 日 本 等 国 家地 区 申请 了 专 利 为 连 续 进 水 周期 排
按 时 序安 排 液 相 主 体 可 分 别 处 于 好 氧 一 缺
, ,
水 IC 工 艺 走 向市 场 奠定 了 基 础 0 年 代 有 多个 小 型 的 7
。
SBR
池 数 少 必 须 设置 调 节 池 以 储 存部 分 污 水
2
.
,
;
积 1 0 % )和 主 曝 气 区 ( 占总 体积 8 5 %)
,
进 水先 通 过
。
尽 管 早 先 文 章 报 道 由 于 反 应 过 程 中有 较 大
、
生 物 选 择 区 后 依 次 进 人 次 主 曝 气 区 接受 处 理
,
行 特征 差 异 介绍 各 种 变 型 工 艺
1
。
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) 则 是 污 水 以周 期
SB R
工 艺 特点
,
间 歇 注 人 和 排 出 方 式 在 同一 个 池 中完成 上 述 二 个 单 元操 作
。
与 传统 的 活 性 污 泥 工 艺 相 比 S B R 除 了 流 程 简
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