MSBR污水脫氮除磷處理工藝模板

MSBR污水脫氮除磷處理工藝模板資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。MSBR污水脫氮除磷處理工藝連續(xù)流序批式活性污泥法新工藝(ModifiedSequencingBatchReactor,簡稱MSBR),是同濟(jì)大學(xué)顧國維教授課題組對傳統(tǒng)活性污泥法(SBR)進(jìn)行了改進(jìn),在工藝流程和結(jié)構(gòu)形式上綜合了Bardenpho,A2/O,氧化溝,CAST等脫氮除磷工藝的優(yōu)點(diǎn),開發(fā)成功的最新成果。MSBR污水處理新工藝能使噸污水處理廠投資減少近三分之一,而處理效果要優(yōu)于傳統(tǒng)的處理工藝。該工藝為各種微生物繁殖創(chuàng)造了最佳的環(huán)境條件和水力條件,使有機(jī)物的降解、氨氮的硝化、磷的釋放和吸收等生化過程一直處于高效反應(yīng)狀態(tài),提高了降解效率,整個系統(tǒng)采用組合式聯(lián)體結(jié)構(gòu),不需設(shè)備初沉池和二沉池,減少了占地面積,降低了運(yùn)行費(fèi)用。MSBR工藝可根據(jù)具體情況進(jìn)行流程布局:城市污水強(qiáng)化除磷系統(tǒng):突出系統(tǒng)的除磷效果,保證最高的除磷效率,而脫氮效率可在一定的變化范圍內(nèi)調(diào)整。城市污水高效除磷脫氮系統(tǒng):可同時保證最高的脫磷和除氮效果,進(jìn)一步提高了脫氮效率。工藝污水處理系統(tǒng):可根據(jù)處理對象和要求去除的污染物的不同進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,適用于含高濃度氨氮有機(jī)污水處理。系統(tǒng)自動控制:整個污水處理廠可實現(xiàn)自動控制,根據(jù)處理規(guī)模的大小和構(gòu)筑物的設(shè)置設(shè)定幾個PLC控制子站,可用上位機(jī)對系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行情況,、系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)視,對故障情況及時給予聲光報警,并可對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定,自動生成并打印有關(guān)數(shù)據(jù)報表,經(jīng)過使用遠(yuǎn)程Modem,可對污水處理廠實行異地地監(jiān)控和操作。1、MSBR池集水量及水質(zhì)調(diào)節(jié)、生化反應(yīng)與污泥沉淀功能于一身,無需另建二沉池,采用組合結(jié)構(gòu)形式與其它工藝相比較而言,土建投資較少;2、MSBR系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)歷缺氧、厭氧、缺氧、沉淀等階段,微生物可經(jīng)過多種途徑進(jìn)行代謝,利用不同形態(tài)的氧源作為電子受體,使有機(jī)質(zhì)的降解更完全且能耗又省,脫氮除磷效果更好;3、MSBR系統(tǒng)中污泥同樣經(jīng)過厭氧、好氧環(huán)境,篩選了優(yōu)勢菌種,抑制了絲狀菌的生長,污泥的沉降性能和脫水性能良好,較低的剩余污泥產(chǎn)率和較高剩余污泥濃度使該系統(tǒng)更具有吸引力;4、污泥濃度高,耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),能適合各種進(jìn)水水質(zhì)的有機(jī)廢水處理;5、排放剩余污泥濃度高,體積小,剩余污泥處理方便簡捷。一、概述MSBR(ModifiedSequencingBatchReactor)是改良式序列間歇反應(yīng)器,是C.Q.Yang等人根據(jù)SBR技術(shù)特點(diǎn)[1-3],結(jié)合傳統(tǒng)活性污泥技術(shù),研究開發(fā)的一種更為理想的污水處理系統(tǒng)。MSBR既不需要初沉池和二沉池,又能在反應(yīng)器全充滿并在恒定液位下連續(xù)進(jìn)水運(yùn)行。采用單池多格方式,結(jié)合了傳統(tǒng)活性污泥法和SBR技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)[4-5]。不但無需間斷流量,還省去了多池工藝所需要的更多的連接管、泵和閥門。經(jīng)過中試研究及生產(chǎn)性應(yīng)用,證明MSBR法是一種經(jīng)濟(jì)有效、運(yùn)行可靠、易于實現(xiàn)計算機(jī)控制的污水處理工藝。一、MSBR的基本原理與特點(diǎn)1、MSBR的基本組成反應(yīng)器的三個主要部分組成:曝氣格和兩個交替序批處理格。主曝氣格在整個運(yùn)行周期過程中保持連續(xù)曝氣,而每半個周期過程中,兩個序批處理格交替分別作為SBR和澄清池。如圖1所示。4序批處理格3曝氣格2曝氣格1序批處理格圖1MSBR平面布置圖2、MSBR的操作步驟在每半個運(yùn)行周期中,主曝氣格連續(xù)曝氣,序批處理格中的一個作為澄清池(相當(dāng)于普通活性污泥法的二沉池作用),另一個序批處理格則進(jìn)行以下一系列操作步驟,如圖2所示。缺氧混合步驟1缺氧混合出水澄清曝氣曝氣進(jìn)水出水澄清曝氣曝氣出水曝氣曝氣澄清缺氧混合曝氣曝氣進(jìn)水步驟2出水曝氣曝氣澄清缺氧混合曝氣曝氣進(jìn)水進(jìn)水出水澄清缺氧混合步驟3進(jìn)水出水澄清缺氧混合步驟4曝氣曝氣曝氣進(jìn)水曝氣曝氣曝氣進(jìn)水出水澄清出水澄清進(jìn)水進(jìn)水出水曝氣曝氣澄清靜置沉淀出水曝氣曝氣步驟5進(jìn)水進(jìn)水出水曝氣曝氣澄清靜置沉淀出水曝氣曝氣澄清延時曝氣步驟6澄清延時曝氣圖2MSBR的運(yùn)行過程示意圖步驟1:原水與循環(huán)液混合,進(jìn)行缺氧攪拌。在這半個周期的開始,原水進(jìn)入序批處理格,與被控制回到主曝氣格的回流液混合。在缺氧和豐富的硝化態(tài)氮條件下,序批處理格內(nèi)的兼性反硝化菌利用硝酸鹽和亞硝酸鹽作為電子受體,以原水及內(nèi)源呼吸所釋放的有機(jī)碳作為碳源,進(jìn)行無氧呼吸代謝。由于初期序批處理格內(nèi)MLSS濃度高,硝化態(tài)氮濃度較高,因此碳源成為反硝化速率的限制條件。隨著原水的加入,有機(jī)碳的濃度增加,提高了反硝化的速率。來自曝氣格和序批格原有的硝態(tài)氮經(jīng)過反硝化得以去除。另外,該階段運(yùn)行也是序批處理格中較高濃度的污泥向曝氣格回流的過程,以提高曝氣格中的污泥濃度。步驟2:部分原水和循環(huán)液混合,進(jìn)行缺氧攪拌。隨著步驟1中原水的不斷進(jìn)入,序批處理格內(nèi)有機(jī)物和氨氮的濃度逐漸增加。為阻止在序批處理格內(nèi)有機(jī)物和氨氮的過分增加,原水分別流入序批處理格和主曝氣格。使序批處理格內(nèi)維持一個適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)碳水平,以利于反硝化的進(jìn)行?；旌弦航?jīng)過循環(huán),繼續(xù)使序批處理格原來積聚的MLSS向主曝氣格內(nèi)流動。步驟3:序批格停止進(jìn)原水,循環(huán)液繼續(xù)缺氧攪拌。此后中斷進(jìn)入序批處理格的原水。原水在剩下的操作中,直接進(jìn)入主曝氣格。這使得主曝氣格降解大量有機(jī)碳,并減弱微生物的好氧內(nèi)源呼吸。序批處理格利用循環(huán)液中殘留的有機(jī)物作為電子供體,以硝化態(tài)氮作電子受體,繼續(xù)進(jìn)行缺氧反硝化。由于有機(jī)碳源的減少,缺氧內(nèi)源呼吸的速率將提高。來自主曝氣格的混合液具有較低的有機(jī)物和MLSS濃度。經(jīng)循環(huán),把序批處理格內(nèi)的殘余有機(jī)物和活性污泥推入主曝氣格,在此進(jìn)行曝氣反應(yīng)降解有機(jī)物,并維持物質(zhì)平衡。步驟4:曝氣,并繼續(xù)循環(huán)。進(jìn)行曝氣,降低最初進(jìn)水所殘余的有機(jī)碳、有機(jī)氮和氨氮,以及來自主曝氣格未被降解的有機(jī)物和內(nèi)源呼吸釋放的氨氮,并吹脫在前面缺氧階段產(chǎn)生的截留在混合液中的氮?dú)?。連續(xù)的循環(huán)增加了主曝氣格內(nèi)的微生物量,同時進(jìn)一步降低序批處理格中的懸浮固體,降低了MLSS濃度,有利于其在下半個周期中作為澄清池時,減少污泥量以提高沉淀池的效率。步驟5:停止循環(huán),延時曝氣。為進(jìn)一步降低序批處理格內(nèi)的有機(jī)物和氮濃度,減少剩余的氮?dú)馀?采用延時曝氣。這步是在沒有循環(huán),沒有進(jìn)出流量的隔離狀態(tài)下進(jìn)行。延時曝氣使序批處理格中的BOD5和TKN達(dá)到處理的要求水平。步驟6:靜置沉淀。延時曝氣停止后,在隔離狀態(tài)下,開始靜置沉淀,使活性污泥與上清液有效分離,為下半個周期作為澄清池出水做準(zhǔn)備。沉淀開始時,由于仍存在剩余的溶解氧,沉淀污泥中的硝化菌繼續(xù)硝化殘余的氨,而好氧微生物繼續(xù)進(jìn)行好氧內(nèi)源呼吸。當(dāng)混合液中氧減少到一定程度時,兼性菌開始利用硝化態(tài)氮作為電子受體進(jìn)行缺氧內(nèi)源呼吸,進(jìn)行程度較低的反硝化作用。在整個半周期作為沉淀池,其出水質(zhì)量是可靠的。在這一步,能夠從交替序批處理格中排放剩余污泥。第二個半周期:步驟6的結(jié)束標(biāo)志著處理運(yùn)行的下半個循環(huán)操作開始。經(jīng)過兩個半周期,改變交替序批處理格的操作形式。第二個周期與第一個半周期的6個操作步驟相同。3、MSBR法的主要運(yùn)行特點(diǎn)(1)MSBR系統(tǒng)能進(jìn)行不同配置的設(shè)計和運(yùn)行,以達(dá)到不同的處理目的。(2)每半個運(yùn)行周期中,步驟的數(shù)量和每步驟所需的時間,取決于原水的特性和出水的要求。這里介紹了6個運(yùn)行步驟,但所需總的步驟能夠被系統(tǒng)設(shè)計者所選擇。常常能夠在實際運(yùn)行中減少,以便使運(yùn)行過程簡單化。例如,步驟1和步驟2能經(jīng)過延長步驟1和減少步驟2的時間來合并這兩步為一步。增加步驟1的時間則增加序批處理格有機(jī)碳的量,這使得在不進(jìn)原水的缺氧混合時間需要更長,以平衡步驟3。也能夠增加步驟,進(jìn)行更多的缺氧、好氧序批操作,來處理有機(jī)物和氨氮濃度更高的原水,以達(dá)到更低出水總氨的要求。(3)在每半個循環(huán)中,原水大部分時間是進(jìn)入主曝氣格。接著是部分或全部污水進(jìn)入作為SBR的序批處理格。在主曝氣格中完成了大部分有機(jī)碳、有機(jī)氮和氨氮的氧化。另外,主曝氣格在完全混合狀態(tài)下連續(xù)曝氣,創(chuàng)造了一個穩(wěn)定的生物反應(yīng)環(huán)境。這使得整個設(shè)備能承受沖擊負(fù)荷的影響。(4)從序批處理格到主曝氣格的循環(huán)流動,使得前者積聚的懸浮固體運(yùn)送到了后者。循環(huán)也把主曝氣格內(nèi)的被氧化的硝化氮運(yùn)行到在半個循環(huán)的大部分時期處在缺氧攪拌狀態(tài)下的序批處理格,實現(xiàn)脫氮的目的。(5)污泥層作為一個污泥過濾器,對改進(jìn)出水質(zhì)量和缺氧內(nèi)源呼吸進(jìn)行的反硝化有重要作用。4、MSBR法的應(yīng)用于與發(fā)展MSBR技術(shù)已在幾個污水處理廠應(yīng)用,位于加拿大Saskatchewah的Estevan污水處理廠則為一實例。雖然由于嚴(yán)寒造成一些冰凍問題,但污水廠還是取得了相當(dāng)好的處理效率。平均溫度為13℃,系統(tǒng)處理效果(測試時間1996年4月-1997年3月)如表1所示。表1Estevan污水處理廠MSBR測試結(jié)果項目進(jìn)水出水去除率(%)BOD5(mg/l)1658.595TSS(mg/l)2121195TKN(mg/l)393.591TP(mg/l)5.11.963實踐表明MSBR是一種可連續(xù)進(jìn)水、高效的污水處理工藝,且簡單,容積小,單池。易于實現(xiàn)計算機(jī)自動控制。在較低的投資和運(yùn)行費(fèi)用下,能有效地去除含高濃度BOD5、TSS、氮和磷的污水?？傊?系統(tǒng)在低HRT、低MLSS和低溫情況下,具有優(yōu)異的處理能力。MSBR技術(shù)的研究與發(fā)展方向如下:(1)MSBR技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展是生物除磷或同時脫氮除磷。當(dāng)前同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院對此正在作進(jìn)一步的研究,并已取得了有重要理論意義與應(yīng)用價值的研究成果。(2)MSBR系統(tǒng)能夠有各種不同配置,例如溝(渠)形式,且且現(xiàn)在已經(jīng)在開發(fā)研究。(3)MSBR生物處理的動力學(xué)模式研究,以提供普遍的設(shè)計和運(yùn)行依據(jù)。(4)MSBR運(yùn)行過程智能化