污水處理技術課件

夏冰生1江西京冶環(huán)保技術有限公司一、SBR工藝原理21、SBR的基本原理SBR的工作過程通常包括五個階段，依次為：

a）進水階段——加入基質；b)反應階段——基質降解；

c）沉淀階段——泥水階段；

d）排放階段——排上清液；

e）閑置階段——活性階段。這5個階段都在曝氣池內(nèi)完成，從第一次進水開始到第二次進水開始稱為一個工作周期。典型的運行模式見圖1。一、SBR工藝原理3一、SBR工藝原理進水階段所用時間需根據(jù)實際排水情況和設備條件確定，在進水階段，曝氣池在一定程度上起到均衡污

水水質、水量的作用，因而，SBR對水質、水量的波

動有一定的適應性，污水中的有機首先被菌膠團吸附。反應階段是SBR最主要的階段，污染物在此階段4一、SBR工藝原理5通過微生物的降解作用得以去除。根據(jù)污水處理的要求的不同，如僅去除有機碳或同時脫氮除磷等，可調(diào)整相應的技術參數(shù)，并可根據(jù)原水水質及排放標準具體情況確定反應階段的時間及是否采用連續(xù)曝氣的方式。沉淀階段階段相當于傳統(tǒng)活性污泥法的二次沉淀池的功能。停止曝氣和撐拌，使混合液處于靜止狀態(tài)，完成泥水分離，靜態(tài)沉淀的效果良好。經(jīng)過沉淀后分離出的上清液即可排放，排放階段結束時水位下降至設計最低水位。然后曝氣池處于閑置階段，可通過曝氣使有機物進一步分解，并等待下一個周期的開始。SBR每一個工作周期中，各個階段的運行時間、運行狀態(tài)可根據(jù)污水水質、排放規(guī)律與出水要求等進行調(diào)整。還可根據(jù)實際情況省去某個階段（例如閑置階段），或者把反應階段與進水階段合并，即進水一開始即進行曝氣，可一直持續(xù)到反應階段一、SBR工藝原理6結束。在反應階段，可以始終曝氣，也可曝氣與攪拌交（此時不曝氣）交替運行，控制十分靈活、方便。2、SBR的污泥特性污泥膨脹是常規(guī)活性污泥法的主要 端。在SBR的每一個工作周期中，微生處于有氧好缺氧的周期性中，一般在反應階段溶解氧較，而在沉淀階段和排水階段溶解氧較低。所以，在進水階段和反應階段，對專性好氧菌及專性厭氧菌都不利，而適于兼性菌的生長、繁殖。在SBR反應器中，微生物的種類從低等細菌到高等的原生動物及微型后生動物，食物鏈較長。由于食物鏈每增加一級，生成2、SBR的污泥特性7的生物量均為前一級的1/10，因此，SBR的污泥產(chǎn)率較低。反應階段污泥產(chǎn)率為0.33.而普通活性污泥法處理污水的污泥率為0.5-0.65。SBR反應器圖8二、SBR反應器的優(yōu)點9通過對以上SBR工藝特點和不同研究者的研究結果進行匯總，不考慮一些由于SBR反應器本身優(yōu)點導致的直接結果，如：投資低和運行費用低等，SBR反應器的眾多優(yōu)點可以歸納成如下幾類：1)沉淀效果好；可以防止污泥膨脹；反應效率高，特別對難降解有機物降解性能好；可以除磷脫氮等等。工藝簡單，如可省去二沉池，不需污泥回流等；1、SBR反應器的理論分析流態(tài)理論；理想沉淀理論；推流反應器理論；選擇性準則；微生物環(huán)境的多樣性；提供了時空上的可操作性。以上的特點，從另一方面分類可以分為：SBR反應器的流態(tài)特點，如上面的1)、2)、3)和4)；生態(tài)特點(5)；結構特點(6)。10表1-111SBR的優(yōu)點匯總2、SBR反應器的優(yōu)缺點分析表1-2不同學者對SBR的不同看法12同時，經(jīng)典的SBR反應器也操作一定的問題，比如對于單一SBR反應器的應用需要較大的調(diào)節(jié)池；對于多個SBR反應器進水和排水的閥門自動切換頻繁；無法解決大型污水處理項目連續(xù)進水、連續(xù)出水的處理要求。設備的閑置率較高污水提升水頭損失較大。正是以上這一系列問題的存在導致了對于SBR反應器的不斷改進和開發(fā)。133、SBR工藝應用和認識上的誤區(qū)初沉池的設置和污泥穩(wěn)定性問題正確認識SBR反應器的優(yōu)缺點SBR工藝把沉淀與反應集中在同一個反應池進行，雖然是SBR反應器的優(yōu)點，但是在一定條件下這也可能成為SBR工藝的缺點，比如ICEAS系統(tǒng)。14圖5-1周期數(shù)對于SBR反應器池容的影響

(假設HRT=24h，沉淀和潷水時間為2.0h)15（二）SBR工藝類型和發(fā)展1)經(jīng)典SBR反應器2)ICEAS工藝163)ICEAS工藝與經(jīng)典SBR工藝的對比17沉淀特性不同；由于連續(xù)進水損失理想推流性能和污泥膨脹的控制功能；連續(xù)進水便于較大型污水處理廠；由于池長過長水平流速會過大，這也使得ICEAS工藝的單池無法進一步擴大；ICEAS工藝的運行周期比較短。4)CASS工藝CASS工藝是Goronszy教授在ICEAS的基礎上開發(fā)出來的(1)生物選擇器(2)缺氧區(qū)(3)好氧區(qū)(4)回流污泥和剩余污泥(5)潷水器圖5-4循環(huán)式活性污泥法工藝(CASS)的組成183)CASS工藝與ICEAS工藝的對比19增加了污泥回流；加大了預反應區(qū)的體積；增加了兼氧區(qū)。通過以上三個措施，CASS反應器強化了以下的功能：加速對溶解性底物的去除和對難降解有機物的水解作用；加大兼氧區(qū)強化污泥中磷在厭氧條件下得到有效的釋放；此外,選擇器和兼氧區(qū)中還可發(fā)生比較顯著的反硝化作用；采用多池串聯(lián)運行，使廢水在反應器的流動呈現(xiàn)出整體推流而在不同區(qū)域內(nèi)為完全混合的復雜流態(tài)，保證了處理效果；改善污泥的沉降性能，防止污泥膨脹問題的發(fā)生。（三）各種不同類型SBR的設計方法201、進水濃度和設計負荷的影響2、周期的影響3、進水方式的影響4、不同類型SBR反應器的設計公式不同類型SBR常用的運行方式和動力學公式二)氧化溝工藝211、氧化溝的定義氧化溝屬于活性污泥處理工藝的一種變形工藝;氧化溝一般采用轉刷等表面曝氣設備；氧化溝結型式采用環(huán)形溝渠型式，混合液在氧化溝曝氣器的推動下作水平流動(平均流速>0.3m/s)；氧化溝采用延時曝氣，不需初沉池，且不采用污泥消化處理；氧化溝的污泥負荷在0.05～0.10kgBOD5/kgMLSS.d之間。污泥負荷和污泥齡的選取，要考慮污水硝化和污泥穩(wěn)定化兩個因素，一般污泥齡為10～30d。二)氧化溝工藝222、氧化溝的特點雖然氧化溝屬于活性污泥工藝的變形,但在其發(fā)展過程中也形成很多獨有的優(yōu)點和特點。氧化溝構造形式多樣；氧化溝曝氣設備的多樣性；曝氣強度可調(diào)節(jié)；對預處理、二沉池和污泥處理進行工藝簡化二)氧化溝工藝233、氧化溝的類型傳統(tǒng)轉刷曝氣氧化溝；三溝式氧化溝；卡魯塞爾氧化溝；奧貝爾氧化溝；一體化氧化溝；微曝氧化溝等等；二)氧化溝工藝4、氧化溝的命名1、根據(jù)采用的特殊曝氣設備命名，例如將采用立式表曝機曝氣的氧化溝，命名為表曝氧化溝，將采用射流曝氣的氧化溝命名為射流曝氣氧化溝等。2、根據(jù)氧化溝的運行方式和氧化溝的主要特點方式命名，例如將目前的雙溝氧化溝和三溝式氧化溝命名為交替(工作)式氧化溝，將沉淀設備在氧化溝內(nèi)的氧化溝命名為一體化氧化溝等。而不宜將采用立式表曝機的氧化溝統(tǒng)稱為卡魯塞爾氧化溝。24在引進項目上可以直接采用原名，如奧貝爾氧化溝、卡魯塞爾氧化溝等等。在我們應用時雖然采用同樣的工

作原理，但是在其已有注冊商標的情況下也不要采用同

樣的名稱。對應用曝氣轉刷和曝氣轉盤的氧化溝沒作命名，這是因為這類設備應用非常廣泛，幾乎可以應用于各種類型的氧化溝。255、不同類型的氧化溝1)卡魯塞爾氧化溝圖6-1采用立式表曝機的卡魯塞爾氧化溝(英國ASH

Vale

污水處理廠)265、不同類型的氧化溝2)交替工作式氧化溝圖6-2

OTV-Gruger的三溝式氧化溝(Faabborg污水處理廠)273)Orbal氧化溝型6-3

Orbal型氧化溝284)一體化氧化溝圖6-4

Simon-Hartley船型氧化溝295)其他類型的氧化溝30射流曝氣(JAC)系統(tǒng)，U-型化溝采用微孔曝氣的逆流氧化溝等等6、氧化溝的裝置1)采用的處理流程312)曝氣裝置32轉刷或轉盤曝氣器立式表面曝氣器

射流曝氣器導管式曝氣機混合曝氣系統(tǒng)3)氧化溝曝氣設備a)水平軸曝氣轉刷或轉盤圖6-7曝氣轉刷設備(OTV-Gruger產(chǎn)品)333)氧化溝曝氣設備b)水平軸曝氣轉盤曝氣轉盤設備(美國US

Filter產(chǎn)品)34c)立式低速表曝機圖6-8 荷蘭DHV公司表曝機354)進、出水裝置圖6-9 三溝式氧化溝可調(diào)式出水堰365)導流和混合裝置圖6-10潛水攪拌機圖6-11

水下推進器376)附屬構筑物38如:二沉池刮泥機污泥回流泵房等這一部分與傳統(tǒng)活性污泥工藝相同。7、全面認識氧化溝處理技術391、要考慮污染物的去除目的：對于不同的污染物的去除，設計參數(shù)和方法是不同的；2、氧化溝最重要的特點之一是專用的曝氣設備，對于曝氣設備不僅僅要求掌握其充氧能力，更重要的是全面了解和掌握氧化溝的水力學特性尤為重要；3、有關曝氣設備的水力學特性，大部分設計單位恰恰掌握不夠。致使在設計中由于設備型號和參數(shù)不準，常常導致設計沒有達到預期效果。8、設計、研究和生產(chǎn)廠家應加強基礎研究40氧化溝技術發(fā)展與高效曝氣設備的發(fā)展是密切相關的。國內(nèi)外的實踐證明，往往新的曝氣設備開發(fā)和應用，意味著一種新的氧化溝工藝的誕生；大多數(shù)氧化溝工藝與其擁有的專利和設備是密切相關。并且與各廠商的注冊商標相聯(lián)系。如卡魯塞爾(CarrouselR)、奧貝爾

(Orbal)和三溝式氧化溝等等，都有各自的一些特色。3、曝氣生物濾池工藝41曝氣生物濾池工藝的優(yōu)點負荷高，出水水質好：容積負荷可在6.0kgBOD/m3.d的負荷下，保持出水在20mg/L，出水可以達到硝化，出水達到或接近生活雜用水水標準；占地面積少：曝氣生物濾池的占地只是常規(guī)二級生化處理的1/5-1/10；耐沖擊負荷；投資?。築AF系統(tǒng)總水力停留時間短，所需基建投資少，同時該工藝出水水質高。2)曝氣生物濾池工藝的原理42生物活性高(污泥齡短)；傳質條件好；充氧效率高；有絲狀菌存在；有較高的生物膜濃度。3)曝氣生物濾池的工藝組成曝氣生物濾池主體可分為布水系統(tǒng)、布氣系統(tǒng)、承托層、生物填料層、反沖洗等五個部分。圖7-1

生物曝氣濾池(BAF)的構造43d)曝氣生物濾床444)曝氣生物濾池的運行方式a)曝氣生物濾池的流向(a)采用濾頭的下向流濾池

(b)

不采用濾頭的下向流濾池(c)上向流的曝氣生物濾池45圖7-3

升流式和下向流方式的曝氣生物濾池工藝圖7-4帶回流的升流式曝氣生物濾池工藝46b)曝氣生物濾床的串聯(lián)c)曝氣生物濾床的串聯(lián)運行47d)曝氣生物濾床的脫氮升流式曝氣生物濾池工藝下向流方式的曝氣生物濾池工藝48e)曝氣和回流的布置形式495)Biostyr工藝的結構法國OTV公司開發(fā)Biostyr的生物曝氣濾池的新型好氧生物處理設備1、配水廊道;2、濾池進水和排泥;3、反沖洗循環(huán)閘門;4、填料;5、反沖洗氣管;6、工藝空氣管;7、好氧區(qū);8、缺氧區(qū);9、擋板;10、出水濾頭;11、處理后水的儲存和排出;12、回流泵;13、進水管505、水解—好氧生物處理工藝511)水解池工作機理：水解池為改進的UASB反應器，在與初沉池相當?shù)耐Ａ魰r間內(nèi)，集生物降解、物理沉降和吸附為一體。污水中的顆粒和膠體污染物在水解池得到截留和吸附，并在產(chǎn)酸細菌等微生物作用下得到分解和降解。使得大分子的物質變成小分子物質，固體物質變成了溶解性物質。2)

水解池作用52水解池的去除率高于初沉池：BOD5為30％，COD為40-50％，SS大于80％；水解池能提高污水的可生化性，降低后續(xù)的好氧工藝的能耗與反應時間；水解池能實現(xiàn)污水污泥一元化處理。3)

水解－好氧工藝特點：系統(tǒng)抗沖擊負荷能力大大加強；系統(tǒng)污泥比傳統(tǒng)好氧系統(tǒng)減少30%；工藝投資少,運行費用低,能耗省的污水處理新工藝水解工藝可以與其它各種好氧工藝有機地結合4) 水解－好氧工藝的生產(chǎn)性應用：9-4

密云污水廠53密云污水廠好氧池54阿克蘇污水廠水解池55阿克蘇污水廠改進SBR56吉林省梨樹縣污水處理公司57586、化學強化一級處理59化學強化一級處理的特點分析去除率高投資效益好除磷效果好運行費用問題化學污泥的處理和處置2)一級強化處理工藝的種類60一級強化處理的主要技術有吸附生物降解法(AB法)的A段技術，厭氧(水解)技術和高負荷活性污泥法技術等,也可采用物化法強化一級處理。一級強化生物處理技術的BOD