世界污水處理廠都在用的污水處理工藝 SBR工藝你了解多少？
發(fā)布日期：2016-11-22 點擊：1103
SBR工藝是一種應(yīng)用廣泛，效果顯著的污水處理工藝，污水處理廠一般應(yīng)用較多，污水處理效果較好。那么，你知道這種方法的來源，工藝流程及發(fā)展趨勢嗎?本文帶大家徹底熟悉一下SBR的相關(guān)知識。
定義
SBR是序列間歇式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。它是基于以懸浮生長的微生物在好氧條件下對有機物、氨氮等污染物進行降解的廢水生物處理活性污泥工藝。按時序來以間歇曝氣方式進行，改變活性污泥的生長環(huán)境，是一種被全球廣泛認可和使用的廢水處理工藝。
歷史
1914年，由英國學(xué)者Ardern和Locket發(fā)明。英國的Salford 市建造了世界上第一個間歇式活性污泥法污水處理廠。
1915年，美國Milmaukee 市建造了一座類似的活性污泥法污水處理廠。二十世紀 七十年代末，美國人借助自動化技術(shù)，重新研究SBR工藝。
1980年，美國印地安那州建成了世界上第一個自動化控制的SBR 法污水處理廠。
應(yīng)用SBR工藝最先進的澳大利亞，先后建成SBR 工藝污水處理廠600 余座，還興建日處理量21 萬噸大型SBR工藝污水處理廠。
工藝流程
SBR 工藝的過程是按時序來完成的, 一個操作過程分五個階段: 進水、 反應(yīng)、 沉淀、 潷水、 閑置。這五個階段都是單池運行,當處理污水量較大時，可以進行多池多組的交替運行處理，此時人工操作難以發(fā)揮它的優(yōu)點，需要由高度自動化的控制系統(tǒng)進行管理。
SBR 的運行周期由進水時間、 反應(yīng)時間、 沉淀時間、 潷水時間、 排泥時間和閑置時間來確定。具體時間根據(jù)進水量及進水時間可以進行適當調(diào)節(jié)。‘’
計算方法：
沉淀排水時間( Ts D) 一般按2～4h 設(shè)計。閑置時間( Tx) 一般按0.5~1h 設(shè)計。 設(shè)定反應(yīng)時間為( Tf) 。一個周期所需時間T≥Tf Ts D Tx。
時間分配例子，如：運行周期12h，其中進水2h，曝氣4～8h，沉淀2h，排水1h。
SBR工藝優(yōu)點：
1) 工藝簡單，節(jié)省費用和場地;
2)理想的推流過程使生化反應(yīng)推力大效率提高;
3)運行方式靈活，脫硫除氮效率好;
4)這是防止污泥膨脹的最好方法;
5)耐沖擊負荷，處理能力強。
應(yīng)用SBR工藝最先進的澳大利亞，先后建成SBR 工藝污水處理廠600 余座，還興建日處理量21 萬噸大型SBR工藝污水處理廠;廣州興豐垃圾衛(wèi)生填埋廠處理滲透液等采用了普通SBR工藝;國禎環(huán)保應(yīng)用SBR工藝的實時控制技術(shù)，去除有機物和脫氮除磷效率高，另外在高氨氮廢水脫氮方面有較大突破。
衍生工藝
1、CASS工藝
CASS(Cyclic Activated Sludge System)是周期循環(huán)活性污泥法的簡稱，又稱為循環(huán)活性污泥工藝CAST (Cyclic Activated Sludge technology)，是在SBR的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，反應(yīng)池沿池長方向設(shè)計為兩部分，前部為生物選擇區(qū)也稱預(yù)反應(yīng)區(qū)，后部為主反應(yīng)區(qū)，其主反應(yīng)區(qū)后部安裝了可升降的自動撇水裝置。整個工藝的曝氣、沉淀、排水等過程在同一池子內(nèi)周期循環(huán)運行，省去了常規(guī)活性污泥法的二沉池和污泥回流系統(tǒng);同時可連續(xù)進水，間斷排水。
預(yù)反應(yīng)區(qū)內(nèi)，微生物能通過酶的快速轉(zhuǎn)移機理迅速吸附污水中大部分可溶性有機物，經(jīng)歷一個高負荷的基質(zhì)快速積累過程，這對進水水質(zhì)、水量、PH和有毒有害物質(zhì)起到較好的緩沖作用，同時對絲狀菌的生長起到抑制作用，可有效防止污泥膨脹;隨后在主反應(yīng)區(qū)經(jīng)歷一個較低負荷的基質(zhì)降解過程。
寧夏銀川市污水處理廠、山東青島市城陽污水處理廠，江蘇淮安市金湖縣污水處理廠，阜陽市污水處理工程的一期工程處理潁西區(qū)城市污水采用CASS工藝。
2、CAST工藝
CAST整個工藝在一個反應(yīng)器中完成有機污染物的生物降解和泥水分離過程。反應(yīng)器分為三個區(qū)，即生物選擇區(qū)、兼氧區(qū)和主反應(yīng)區(qū)。生物選擇區(qū)在厭氧和兼氧條件下運行，使污水與回流污泥接觸區(qū)，充分利用活性污泥的快速吸附作用而加速對溶解性底物的去除，并對難降解有機物起到酸化水解作用，同時可使污泥中過量吸收的磷在厭氧條件下得到有效釋放。兼氧區(qū)主要是通過再生污泥的吸附作用去除有機物，同時促進磷的進一步釋放和強化氮的硝化/反硝化，并通過曝氣和閑置還可以恢復(fù)污泥活性。
惠陽城區(qū)污水處理廠，老虎灘污水處理廠，湛江市霞山污水處理廠，南京市仙林污水處理廠，舒蘭市污水處理廠，普蘭店市污水處理廠，鎮(zhèn)江市征潤州污水處理廠，大連凌水河污水處理廠等均采用CAST工藝。
3、DAT-IAT工藝
DAT-IAT系統(tǒng)的主體構(gòu)筑物由一個連續(xù)曝氣池和一個間歇曝氣池串連而成。一般情況下，DAT連續(xù)進水、連續(xù)曝氣，其出水連續(xù)流入IAT，在IAT完成反應(yīng)、沉淀、出水等工序。
DAT-IAT系統(tǒng)是SBR工藝完善和發(fā)展的新型式，它的反應(yīng)機理以及污染物去除機制與連續(xù)活性污泥法相同，DAT池為預(yù)反應(yīng)池，也稱為連續(xù)曝氣區(qū)，池中水流呈完全混合流態(tài)，絕大部分有機物在這個池中降解。IAT相當一個傳統(tǒng)的SBR池。但進水為連續(xù)流。
撫順三寶屯污水處理廠， 天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠采用DAT-IAT 工藝處理廢水。
4、AICS工藝
AICS工藝的標準模式
AICS 工藝(Alternated internal cyclic system)也稱為交替式內(nèi)循環(huán)活性污泥法。是中國北京環(huán)境保護科學(xué)研究院獨立開發(fā)完成的污水處理工藝。該工藝由水力相通的四個反應(yīng)池組成，通過各反應(yīng)池在空間上的有序狀態(tài)改變(曝氣，沉淀和出水)來達到連續(xù)處理和去除有機污染物的目的。
階段A：污水首先從1號邊池進入，隨著池內(nèi)水流的推動作用,混合液通過2號、3號中間池,4號為沉淀池,經(jīng)澄清分離后排出。2、3號池末端有一部分混合液分別回流至1號和2號池參與降解反應(yīng)。這樣在1號池與2號池之間、2號池和3號池之間分別形成類似氧化溝的循環(huán)流動水力特性,從而彌補了因推流作用而造成的局部區(qū)域污泥濃度降低,使污泥分布更加趨于合理。
階段B:1號池停止進水,開始靜止沉淀30min。污水從2號池進入,流至3號池進行降解,最后經(jīng)4號池出水,此時內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)關(guān)閉。
階段C和D:2號池停止進水,切換至4號和3號池進水,1號池出水。該階段進水方向與內(nèi)循環(huán)回流方向均和階段A和B正好相反,但作用原理與階段A和B完全一致。
敦化市污水處理廠，新疆阿克蘇污水處理廠，吉林省通化市柳河縣污水廠等采用AICS工藝處理污水。
5、ICEAS工藝
ICEAS全稱為間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法(Intermittent Cycle Extended Aeration)，其最大的特點就是在反應(yīng)器的進水端增加了一個預(yù)反應(yīng)區(qū)，運行方式為連續(xù)進水(沉淀期、排水期仍連續(xù)進水)，間歇排水，無明顯的反應(yīng)階段和閑置階段。污水從預(yù)反應(yīng)區(qū)以很低的流速進入主反應(yīng)區(qū)，對主反應(yīng)區(qū)的泥水分離不會產(chǎn)生明顯影響。
ICEAS的運行方式：將SBR反應(yīng)池沿長度方向分為兩個部分，前部為預(yù)反應(yīng)區(qū)，后部為主反應(yīng)區(qū)。預(yù)反應(yīng)區(qū)可起調(diào)節(jié)水流的作用，主反應(yīng)區(qū)是曝氣、沉淀的主體。ICEAS是連續(xù)進水工藝，不但在反應(yīng)階段進水，在沉淀和潷水階段也進水。污水進入預(yù)反應(yīng)區(qū)后，通過隔墻底部的連接口以平流流態(tài)進入主反應(yīng)池，在主反應(yīng)池中進行間歇曝氣和沉淀潷水，成為連續(xù)進水、間歇出水的SBR反應(yīng)池，使配水大大簡化，運行也更加靈活。
昆明市第三污水處理廠，昆明第四污水處理廠，瓦房店市污水廠，金山污水處理廠，青島城陽污水處理廠采用ICEAS工藝處理污水。
6、MSBR工藝
MSBR(Modified Sequencing Batch Reactor)指的是改良式序列間歇反應(yīng)器，該工藝根據(jù)SBR技術(shù)特點，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)進水運行。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。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。通過中試研究及生產(chǎn)性應(yīng)用，證明MSBR法是一種經(jīng)濟有效、運行可靠、易于實現(xiàn)計算機控制的污水處理工藝。
塘棲鎮(zhèn)污水處理廠，江南污水處理廠二期工程，海門市第二污水處理廠，開福污水處理廠，無錫市新城污水處理廠，臨海市污水處理廠二期工程等采用MSBR工藝。
7、UNI-TANK工藝
UNI-TANK廢水處理工藝是由比利時史格斯清水公司開發(fā)的一種專利工藝。這種工藝是SBR 工藝的一種變型，其廢水處理池的池型為矩形，三池共用池壁，節(jié)省投資，同時占地面積省;系統(tǒng)在恒定水位下運行，運行方式較為靈活，可用于脫氮除磷。用于UNITANK系統(tǒng)有效容積系數(shù)不高，僅適臺于中小型污水處理廠。
UNITANK系統(tǒng)由3個矩形池組成，3個池平行而又相通，每個池均設(shè)有供氧設(shè)備，可采用鼓風(fēng)曝氣。其中中間池只作為曝氣池，兩個邊池交替作為曝氣池和沉淀池，邊池設(shè)有固定出水堰和剩余污泥排放口。進入系統(tǒng)的污水通過管道或者渠道配水，交替進入3個池中的任意一個，系統(tǒng)實現(xiàn)連續(xù)進水連續(xù)排水。
佛山市南海丹灶污水處理廠，獵德污水處理廠二期工程，邢臺市污水處理廠，大瀝污水處理廠，贛州市污水處理廠，石家莊高新區(qū)污水處理廠，武漢經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠，澳門，石家莊高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)污水處理廠，上海石洞口污水處理廠和廣西梧州污水處理廠等采用的是UNI-TANK工藝。
8、SBBR工藝
SBBR是序批式生物膜反應(yīng)器(Sequencing Biofilm Batch Reactor)的簡稱,又稱膜法SBR(BABR)，是1992 年Wilderer提出了可控制非穩(wěn)態(tài)運行工藝，現(xiàn)今是目前國內(nèi)外正在研究、應(yīng)用的一種污水生物處理新工藝。
SBBR是在SBR反應(yīng)器內(nèi)裝填不同的填料(如纖維填料、活性炭、陶粒等)而開發(fā)出來的一種新型復(fù)合式生物膜反應(yīng)器,填料的介入為微生物提供了更為有利的生存環(huán)境。在縱向上微生物構(gòu)成一個由細菌、真菌、藻類、原生動物、后生動物等多個營養(yǎng)級組成的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng),在橫向上順水流到載體的方向構(gòu)成了一個懸浮好氧型、附著好氧型、附著兼氧型和附著厭氧型的具有多種不同活動能力、呼吸類型、營養(yǎng)類型的微生物系統(tǒng),從而大大提高了反應(yīng)器的處理能力和穩(wěn)定性。
現(xiàn)今研究者們對SBBR工藝的探索主要包括處理工業(yè)廢水，制藥廢水，脫磷脫氮等方向。
