SBR污水處理裝置運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化

1、SBR污水處理裝置運(yùn)行參數(shù)優(yōu)化摘要：以生活污水為供試水樣，通過討論曝氣時(shí)間、污泥負(fù)荷、厭氧好氧時(shí)間分配、pH值等因素對SBR反應(yīng)器中污水COD去除效果的影響，確定在室溫205C和進(jìn)水pH值6.457.55條件下SBR反應(yīng)器最佳運(yùn)行參數(shù)為厭氧2.5h、曝氣2h、沉淀lh,污泥負(fù)荷為0.0490.082kgBOD5/kgMLSS,MLSS30005000mg/L。在此條件下，COD、BOD5、NH3-N、TP和SS的平均去除率分別為85.45%、95.23%、80.25%、95.04%和85.84%，出水水質(zhì)可滿足污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)中的一級標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞：SBR；運(yùn)行參數(shù)；生

2、活污水；脫氮除磷引言SBR法是序批式活性污泥法的簡稱，與傳統(tǒng)活性污泥法相比，SBR法具有工藝簡單、節(jié)省費(fèi)用、運(yùn)行方式靈活、脫氮除磷效果好、耐沖擊負(fù)荷高、能有效防止污泥膨脹、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)1，因此在國內(nèi)外已受到廣泛的關(guān)注，并成為研究熱點(diǎn)。SBR法符合當(dāng)代污水處理所要求的簡易、高效、節(jié)能、靈活、多功能的發(fā)展趨勢，也符合“三低一少”技術(shù)要求2，即低建設(shè)費(fèi)用，低運(yùn)行費(fèi)用，低操作管理要求，二次污染物排放少的污水處理技術(shù)，同時(shí)也順應(yīng)國家“十一五”節(jié)能減排的需要。為此，本文針對SBR反應(yīng)器運(yùn)行過程中影響污水處理效果的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以期為SBR污水處理工程設(shè)計(jì)及調(diào)試運(yùn)行提供理論指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)裝置與方法實(shí)驗(yàn)裝置S

3、BR反應(yīng)器采用不銹鋼制作，反應(yīng)器長x寬x高為800mmx400mmx400mm，有效容積約為100L。試驗(yàn)時(shí)，好氧采用底部微孔曝氣(用流量計(jì)調(diào)節(jié)曝氣量)，厭氧時(shí)采用機(jī)械攪拌。本試驗(yàn)裝置如圖1所示。氣泵潛水泵曝氣頭厭氧攪拌器潷水器溢流口反應(yīng)器原水箱排泥口電控箱圖1SBR反應(yīng)器試驗(yàn)裝置圖實(shí)驗(yàn)方法供試水樣為實(shí)驗(yàn)室配制的生活污水，配方見表1；活性污泥取自沈陽北部污水處理廠曝氣池，經(jīng)培養(yǎng)馴化后投入使用；水質(zhì)分析方法見參考文獻(xiàn)3。表1生活污水配方mg/L葡萄糖Cad?KH2PO4MgSO4NH4CIFeSq酵母膏NaHCO34005030502001010200SBR進(jìn)水生活污水水質(zhì)如表2。表2原水水質(zhì)指

4、標(biāo)（mgL-1,除pH）項(xiàng)目范圍pH6.457.55CODCr220.85450.64BOD5240.32255.62NH3-N17.5635.48TP2.125.84SS45.9860.86實(shí)驗(yàn)運(yùn)行方式米用程序控制，依次進(jìn)水厭氧好氧沉淀排水排泥；裝置運(yùn)行期間進(jìn)水量為100L/h,進(jìn)氣量為1.0m3/h。根據(jù)文獻(xiàn)確定實(shí)驗(yàn)運(yùn)行程序?yàn)椋哼M(jìn)水0.5h、厭氧13h、曝氣24h、沉淀1h、排水山。在此運(yùn)行程序基礎(chǔ)上針對曝氣時(shí)間、污泥負(fù)荷、厭氧好氧時(shí)間段的分配等因素分析對水質(zhì)COD去除效果影響研究。結(jié)果與討論3.1曝氣時(shí)間對COD去除效果的影響曝氣時(shí)間是影響SBR對污水處理效果至關(guān)重要的因素肌在厭氧2h，

5、沉淀1h,00室溫205C,進(jìn)水濃度穩(wěn)定的條件下，改變曝氣時(shí)間，間隔取樣，分析出水COD去除情況，結(jié)果如圖2所示：1金boo0123456time/h0011%率除去DOC8060402000654321200000000005004oOoO320011L金booMLSS=3849mgL-i出水COD去除率0011806040200%率除去DOC23time/h圖2曝氣時(shí)間對出水COD的影響當(dāng)MISS為1358mgL-i時(shí)，在曝氣5h內(nèi)COD迅速下降，去除率增加幅度較大。在反應(yīng)5h時(shí)COD為101.4mg.L-i，去除率達(dá)78.97%，已滿足污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)中的二級標(biāo)

6、準(zhǔn)。但在5h后COD降幅趨緩，去除率增幅不大。而MISS為SSAgmgL1時(shí)曝氣2h內(nèi)，COD迅速下降，去除率增加較大，高達(dá)至到94.47%，出水已滿足污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)的一級標(biāo)準(zhǔn)，隨后趨于平緩。污泥濃度不同但污水COD變化趨勢一致。這是由于活性污泥中的微生物吸附和同化水中有機(jī)物，產(chǎn)生簡單小分子物質(zhì)CO2和水，并且污泥濃度越高，吸附和同化作用越強(qiáng)的緣故。可見提高反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度可以縮短曝氣時(shí)間，但是曝氣時(shí)間過長會過分消耗水中的有機(jī)物，影響反硝化脫氮效果，同時(shí)曝氣時(shí)間過長消耗較高也不可取。因此在MLSS3000mgL-i的情況下，確定曝氣2h為最佳。3.2污泥負(fù)荷對COD

7、去處效果的影響在厭氧2h，沉淀1h，室溫205C，進(jìn)水濃度穩(wěn)定，曝氣2h的條件下，改變污泥濃度考察污泥負(fù)荷對COD去除效果的影響，結(jié)果如圖3所示。10002000300040005000MLSS/m生-1%奉除去DOC1oooO8642O500050圖3MLSS濃度對COD去除效果的影響經(jīng)過2h處理后，隨著MLSS濃度的增加，出水COD濃度逐漸降低，去除率迅速增大。在MLSS為3000mgL-i后出水COD濃度趨于平緩，去除率增幅較小，此時(shí)COD保持在60mgL-i以下，去除率保持在90%左右；但隨著污泥濃度增高，達(dá)至U5000mgL-i時(shí)，出水沉降性能良好，未出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象。因此控制MLS

8、S在30005000mgL-1為宜，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)確定本實(shí)驗(yàn)污泥負(fù)荷為0.0490.082kgBOD5/kgMLSS。一般地，間活性污泥處理污水時(shí)，當(dāng)要求出水有機(jī)物濃度低時(shí)，污泥負(fù)荷宜選用低值；當(dāng)廢水易于生物降解時(shí)，污泥負(fù)荷隨著增大。因此污泥負(fù)荷是一個(gè)重要的工藝參數(shù)，對處理效果和污泥的沉降性能都有影響。厭氧好氧時(shí)間段的分配在室溫205C，進(jìn)水濃度穩(wěn)定，MLSS為3150mgL-1條件下，考察厭氧-好氧時(shí)間段的分配對COD去除效果的影響。如表3所示，厭氧和好氧階段時(shí)間長短直接影響污水NH3-N、TP和COD的去除效果。好氧（或厭氧）時(shí)間固定時(shí)，隨著厭氧（或好氧）時(shí)間增加，NH3-N、TP和COD去除率

9、均有所提高；當(dāng)厭氧2.5h、好氧2h時(shí)去除率最高，分別為88.64%、97.19%和91.39%，此時(shí)出水水質(zhì)滿足污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996）中的一級標(biāo)準(zhǔn)。表3厭氧-好氧時(shí)間段分配序號厭氧（h）好氧（h）NH3-N去除率（）TP去除率（）COD去除率（）11282.9680.9184.8622284.3783.6787.5031385.1986.8889.2442389.1396.8490.4053390.0298.1692.7962.5288.6497.1991.39據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，SBR反應(yīng)器中進(jìn)水經(jīng)過40min左右的厭氧處理，磷的釋放濃度即達(dá)到最高；在厭氧4060min之時(shí)間段

10、內(nèi)，磷的釋放濃度基本上沒有太大變化6。本研究中由于進(jìn)水后維持系統(tǒng)穩(wěn)定的厭氧環(huán)境，時(shí)間有所延長。pH對COD去除效果的影響污水pH值影響微生物對有機(jī)物的降解。pH值在68的范圍內(nèi)，磷的厭氧釋放比較穩(wěn)定，pH6.5時(shí)，生物除磷效果會大大降低。pH7時(shí)，硝化速率明顯降低，當(dāng)pH9.6時(shí)，硝化反應(yīng)幾乎停止7。本實(shí)驗(yàn)進(jìn)水pH值在6.457.55之間，在運(yùn)行過程中污水的pH基本保持在中性范圍。最佳條件下系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行污水處理效果在室溫205C、進(jìn)水pH值6.457.55和以上確定的最佳運(yùn)行參數(shù)下進(jìn)行連續(xù)試驗(yàn)研究，如表4所示：表4最佳參數(shù)下連續(xù)運(yùn)行污水處理效果項(xiàng)目CODBOD5NH3-NTPSS出水濃度(mg

11、-L-1)55.6428.354.50.458.25平均去除率()85.4595.2380.2595.0485.84結(jié)論在室溫205C和進(jìn)水pH值6.457.55條件下，SBR反應(yīng)器最佳運(yùn)參數(shù)為厭氧2.5h、曝氣2h、沉淀1h,污泥負(fù)荷為0.0490.082kgBOD5/kgMLSS,MLSS30005000mgL-i。SBR法能有效去除城市生活污水中的有機(jī)物，脫氮除磷效果較好。在優(yōu)化的運(yùn)行條件下，COD、BOD5、NH3-N、TP和SS的平均去除率分別為85.45%、95.23%、80.25%、95.04%和85.84%,出水水質(zhì)可滿足污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(GB8978-1996)中的一級標(biāo)準(zhǔn)。

12、SBR反應(yīng)器形狀為長方體，在一定程度上影響反應(yīng)過程中曝氣、攪拌的傳質(zhì)過程，對污水處理效果具有一定的影響。參考文獻(xiàn)：Zima-KulisiewiczaB.E.,DiezaL.,KowalczykbW.,etalBiofluidmechanicalinvestigationsinsequencingbatchreactor(SBR)J.ChemicalEngineeringScience,2007,63:599-608.楊健,俞庭康.城鎮(zhèn)污水處理最佳實(shí)用技術(shù)新進(jìn)展J.環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,2000,l(5):54-60.水和廢水監(jiān)測分析(第四版)方法。朱明權(quán)，周冰蓮.SBR工藝的設(shè)計(jì)J給水排水.

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14、stewaterTreatmentEquipment(1.DepartmentofBiologyandEnvironmentShenyangUniversityShenyang110044China;2.ShenyangKeyLaboratoryofEnvironmentalEngineering，Shenyang110044，China)Abstract:Thefactorsofaerationtime,sludgeload,distributionofaerationandanaerobictime,andpHvalueinthesequencingbatchreactor(SBR)aff

15、ectingtheremovalofCODwerediscussedinthepresentpaper,takingdomesticwastewaterassample.Theresultsshowedthattheoptimizedoperationparametersofdurationofaeration，theanaerobictimeandprecipitationtimewerelimitedtoabout2.5h,2hand1h,respectively,sludgeloadof0.0490.082kgBOD5/kgMLSS,andtheconcentrationofmixedliquidsuspendedsubstance(MLSS)of30005000mg/L,undertheconditionofinnertemperatureof205CandpHvalueofinletwastewater6.457.55.WhenSBRoperatedundertheoptimizedconditions,theremovalefficiencyofCOD、BOD5、NH3-N、TPandSSwere85.45%,95.23%,8