1、SBR工藝設(shè)計(jì)討論摘要：序批式活性污泥法日益受到重視。本文在其工藝的特點(diǎn)、機(jī)理、設(shè)計(jì)方法等方面進(jìn)展了簡(jiǎn)要的討論。關(guān)鍵詞：SBR機(jī)理設(shè)計(jì)1前言SBR法是通過時(shí)間上的安排，在一個(gè)池子內(nèi)完成了進(jìn)水、反響、沉淀和排水等一系列工藝過程，構(gòu)成了一個(gè)周期。這種工藝近年來在我國(guó)已廣泛應(yīng)用。但是，這種工藝組合方式多變，加之應(yīng)用時(shí)間較短，尚未總結(jié)出一套完好的設(shè)計(jì)、控制方法，因此制約著SBR法的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。本文擬在前人研究的根底上，結(jié)合本人在工程設(shè)計(jì)中的體會(huì)，對(duì)SBR法的工藝設(shè)計(jì)方法談?wù)剛€(gè)人的見解。2SBR法的特點(diǎn)序批式活性污泥法是污水生化處理方法中的一種間歇運(yùn)行的處理工藝。它具有以下特點(diǎn)：工藝簡(jiǎn)單，占地面積

2、孝設(shè)備少、節(jié)省投資。由于只有一個(gè)反響器，不需二沉池、回流污泥及其設(shè)備，一般情況不設(shè)調(diào)節(jié)池。理想的推流過程使生化反響推力大、處理效率高。運(yùn)行方式靈敏，由于反響在同一個(gè)反響器內(nèi)進(jìn)展，可以從時(shí)間上安排曝氣、缺氧和厭氧等不同狀態(tài)下工作，實(shí)現(xiàn)除磷脫氮的目的。污泥活性高，沉降性能好。耐沖擊負(fù)荷，處理才能強(qiáng)。3工作機(jī)理3.1生化處理過程污水分批注入反響池，然后按順序進(jìn)展反響、沉淀，處理水上清液分批排出，完成一個(gè)處理過程。進(jìn)水初期，由于沒有向系統(tǒng)供氣，混合液中游離氧和殘留在池內(nèi)的游離氧首先被消耗，系統(tǒng)由缺氧狀態(tài)轉(zhuǎn)為厭氧狀態(tài)。曝氣初期，系統(tǒng)供氧缺乏，加之在靜沉、排水、閑置階段并未供氧，系統(tǒng)處于缺氧階段。在曝氣反

3、響階段，大量的氧氣注入反響池維持溶解氧在24gl之間，系統(tǒng)處于好氧階段。以上三個(gè)階段間歇交替運(yùn)行，按時(shí)間編程自動(dòng)控制的周期循環(huán)往復(fù)，始終保持污泥的活性，充分利用活性污泥對(duì)有機(jī)物質(zhì)高效吸附、降解等特點(diǎn)，確保處理后的水質(zhì)到達(dá)最正確效果。3.2生化處理機(jī)理SBR生化反響過程經(jīng)歷厭氧和好氧階段，SBR反響池在非穩(wěn)定條件下運(yùn)行，池內(nèi)生物相復(fù)雜，微生物種類繁多，有機(jī)物去除率很高。特別是在運(yùn)行初期，反響池內(nèi)氧濃度低，一些兼氧性細(xì)菌通過厭氧消化和不完全氧化，使污水中局部難以降解的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易降解物質(zhì)。SBR具有較好的脫氮功能。進(jìn)水初期，池內(nèi)殘留的游離氧首先消耗，反硝化菌以污水中的有機(jī)碳作為供體，把池內(nèi)殘留的N

4、N復(fù)原成氮?dú)饣蚬┳陨砗铣煞错懶枰挠袡C(jī)氮。另一方面，由于進(jìn)水期活性污泥對(duì)高濃度基質(zhì)的吸附，并以聚物形式貯存起來，當(dāng)反響液中有機(jī)物質(zhì)去除到達(dá)局部硝化后，減少或停頓向系統(tǒng)供氧，絮凝體形成菌膠團(tuán)那么可將進(jìn)水期吸附貯存的碳源釋放出來，使兼性反硝化菌進(jìn)展反硝化脫氮。在SBR靜沉、排水期間，微生物處于內(nèi)源呼吸狀態(tài)，反硝化菌以內(nèi)源碳作為供體進(jìn)展反硝化脫氮。生物除磷的反響過程同樣是在厭氧、好氧條件下進(jìn)展的，積磷菌處于厭氧狀態(tài)，將好氧階段積聚的磷，一局部轉(zhuǎn)化為細(xì)菌自身的合成能量，一局部在產(chǎn)酸菌的作用下轉(zhuǎn)化為磷酸鹽。在好氧階段，積磷菌大量的吸收污水的磷，使污水中的磷轉(zhuǎn)化到污泥中，通過排泥到達(dá)除磷的目的。4工藝設(shè)計(jì)

5、方法SBR法是在單一的反響池內(nèi)進(jìn)展活性污泥處理工藝，并使污水處理的單元操作以時(shí)間的形式連續(xù)地進(jìn)展處理的方法。工序組成有：進(jìn)水曝氣沉淀排水4.1各工序所需時(shí)間的計(jì)算SBR法的一個(gè)運(yùn)行周期所需的時(shí)間就是上述工序所需時(shí)間的總和。各工序所需的時(shí)間必須滿足以下條件：TTATsTDTFTNTsTDTTF式中：T一個(gè)周期的所需時(shí)間TF進(jìn)水時(shí)間TA曝氣時(shí)間Ts沉淀時(shí)間TD排水時(shí)間N每一個(gè)系列的反響池?cái)?shù)量4.1.1進(jìn)水時(shí)間TF根據(jù)每一系列的反響池?cái)?shù)、總進(jìn)水量、最大變化系數(shù)和反響池的有效容積等因素確定。4.1.2曝氣時(shí)間TA根據(jù)LSS濃度、BDSS負(fù)荷、排出比、進(jìn)水BD濃度來確定。因?yàn)椋築DSS負(fù)荷QsseAVk

6、gBDkgSS.d式中：Qs污水進(jìn)水量3ds進(jìn)程度均BDglA反響池內(nèi)平均LSS濃度glV反響池容積3e曝氣時(shí)間比enTA24n周期數(shù)TA1個(gè)周期的曝氣時(shí)間由于QsV1n1排出比那么BDSS負(fù)荷LSnseAkgBDkgSS.d將enTA24代人TA24sLsA4.1.3沉淀時(shí)間Ts根據(jù)活性污泥界面的沉降速度、排出比確定。活性污泥界面的沉降速度和LSS濃度有關(guān)。由經(jīng)歷公式得出：當(dāng)LSS3000gl時(shí)Vax7.4104tA1.7當(dāng)LSS3000gl時(shí)Vax4.6104A1.26式中Vax活性污泥界面的沉降速度ht水溫A開場(chǎng)沉降時(shí)的LSS濃度gl沉淀時(shí)間TsH1Vax式中：H反響池水深1排出比活性污

7、泥界面上的最小水深Vax活性污泥界面的初期沉降速度hTA與污泥的沉降性能及反響池的外表積有關(guān)，由于SBR系統(tǒng)污泥沉降性能良好根據(jù)運(yùn)行經(jīng)歷SVI一般在100gl左右，且為靜止沉淀，沉淀時(shí)間一般為12小時(shí)。4.1.4排水時(shí)間TD每一周期的排水時(shí)間可根據(jù)上清液排水裝置的溢流負(fù)荷、排出比確定。通過增加排水裝置的臺(tái)數(shù)或擴(kuò)大溢流負(fù)荷來縮短。反之，減少排水裝置的臺(tái)數(shù)，需將排水時(shí)間延長(zhǎng)。排水時(shí)間可用下式計(jì)算：TDQTFqD式中：qD為潷水器的排水速度排水時(shí)間不宜太短，否那么會(huì)擾動(dòng)泥層，降低出水質(zhì)量。4.1.5排泥時(shí)間T排泥時(shí)間T根據(jù)每周期要排放的剩余污泥量及排泥設(shè)備的速度。排水時(shí)間可用下式計(jì)算：TQq式中：Q

8、每周期要排放的剩余污泥量q排泥設(shè)備的排放速度4.2反響池的設(shè)計(jì)SBR工藝的反響池形式有圓形和矩形。反響池的設(shè)計(jì)參數(shù)主要有：BDSS負(fù)荷；反響池內(nèi)的污泥濃度LSS；排出比等。反響池容積VqnN式中：V各反響池的容量1排出比n周期數(shù)N每一系列反響池?cái)?shù)量q每一系列污水進(jìn)水量周期數(shù)可由公式算出：n24TATs十TD4.3需氧量計(jì)算在SBR工藝中，每一周期的需氧量可由下式求得：D0.54Lr0.0033ATA4.57N2.86ND式中：D需氧量LrBD去除量A反響池內(nèi)的生物量TA曝氣時(shí)間N硝化量ND脫氮量根據(jù)上式，雖可求出需氧量，但在設(shè)計(jì)中，一般采用：當(dāng)高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，需氧量為0.51.5kg2kgBD當(dāng)

9、低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，需氧量為1.52.5kg2kgBD4.4曝氣設(shè)備曝氣設(shè)備雖然有多種多樣，但在SBR法中，由于在同一反響池進(jìn)展曝氣、沉淀，所以要求曝氣裝置具備不易堵塞，既能供氧又對(duì)混合液進(jìn)展充分?jǐn)嚢璧男阅堋?.4.1微孔曝氣器從混合狀態(tài)分析，微孔曝氣器分散的氣泡直徑小，主要是垂直方向上起混合作用，因此對(duì)周圍混合液的混合攪拌強(qiáng)度低，不能有效地利用反響池內(nèi)的活性污泥降解有機(jī)物。4.4.2中粗氣泡曝氣器中粗氣泡曝氣器克制了微孔曝氣器的缺點(diǎn)，并在混合才能上有所進(jìn)步，其氧轉(zhuǎn)移效率在612，是目前應(yīng)用較多的曝氣器。4.4.3自吸式射流曝氣器自吸式射流曝氣器對(duì)于小型工程，安裝方便，運(yùn)行靈敏，且因設(shè)備可直接設(shè)于池

10、內(nèi)，省去了鼓風(fēng)、管道和曝氣設(shè)備的投資。4.4.4噴射式混合攪拌曝氣器噴射式混合攪拌曝氣系統(tǒng)能靈敏的實(shí)現(xiàn)A、A2等工藝操作，實(shí)現(xiàn)去除有機(jī)物的同時(shí)除磷脫氮。4.5潷水器由于SBR工藝是周期排水，且排水時(shí)池中水位是不斷變化的，為了保證排水時(shí)不擾動(dòng)池中各層清水，且排出的總是上層，同時(shí)為了防止水面上的浮渣溢出，排水堰口始終處于吞沒流狀態(tài)。因此，SBR工藝要求使用潷水器浮動(dòng)式排水堰。4.6控制系統(tǒng)SBR工藝中按照時(shí)間程序，需定時(shí)進(jìn)展開關(guān)操作，這些操作均為時(shí)間程序控制，無控制回路，非常易于實(shí)現(xiàn)自控。5工程設(shè)計(jì)例如某制藥廠采用SBR處理系統(tǒng)對(duì)全廠消費(fèi)廢水和生活污水進(jìn)展處理。5.1設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)水水質(zhì)：進(jìn)水流量：Q

11、25003dBD650glD800glSS120gl出水水質(zhì)：BD60glD100glSS20gl處理工藝流程：5.2工藝計(jì)算5.2.1格柵計(jì)算略5.2.2調(diào)節(jié)池用于調(diào)節(jié)水質(zhì)、水量。采用水下攪拌器攪拌，防止污泥沉淀。水力停留時(shí)間：6小時(shí)外形尺寸：15105有效水深：4.25.2.3SBR反響池設(shè)計(jì)條件：反響池池?cái)?shù)N2反響池有效水深H6.0平安高度0.5排出比113LSS濃度A4000glBDSS負(fù)荷Ls0.25kgBDkgSSd曝氣時(shí)間TA：TA24sLsA246500.25340005.2h沉淀時(shí)間Ts：TsH1Vax當(dāng)LSS3000g1時(shí)Vax7.4104tA1.7當(dāng)LSS3000g1時(shí)V

12、ax4.6104tA-1.26那么TsH14.6104tA-1.265130.54.6104t4000-1.261.7h排水時(shí)間TD：選潷水器的排水速度4503h那么排水時(shí)間TD1.1小時(shí)一周期所需要的時(shí)間T：TTATsTD5.21.71.18.0h周期數(shù)n24TATsTD2483進(jìn)水時(shí)間TFTN824h反響池容積：反響池容積VqnN32500326253池需氧量：由于當(dāng)?shù)拓?fù)荷運(yùn)行時(shí)，需氧量為1.52.5kg2kgBD此處，以2.0kg2kgBD計(jì)算那么D25006501032.03250kg2d當(dāng)周期數(shù)n3、反響池?cái)?shù)量N2那么每一周期需氧量為：D325032541.7kg2周期池曝氣時(shí)間前面計(jì)算為5.2小時(shí)，D541.75.2104.2kg2h標(biāo)準(zhǔn)需氧量根據(jù)需氧量、污水溫度以及大氣壓的換算可求出標(biāo)準(zhǔn)需氧量SR。當(dāng)混合液水溫200，混合液的D濃度為2gl，反響池水深為6時(shí)：SR142.2kg2h計(jì)算過程略其它曝氣設(shè)備、潷水裝置、污泥脫水設(shè)備等計(jì)算略5.3技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析土建費(fèi)：65.09萬元設(shè)備費(fèi)：75.85萬元其它費(fèi)用：41.66萬元安裝、調(diào)試、管理、設(shè)計(jì)等費(fèi)用工程總投資：182.6萬元單方工程造價(jià)：730.4元36完畢語SBR工藝，由于有工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備少、造價(jià)低、