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摘要:随着自动化技术及在线监测技术的飞速发展,为SBR工艺的发展和应用提供了前提条件,因为对污水处理工艺进行自动化监测和实时控制是提高污水处理效率、降低处理能耗的关键,所以SBR工艺也是各种污水处理工艺中对自动化系统要求较高的一种工艺。本文分析了SBR工艺在城市污水处理厂的应用。
关键词:SBR工艺;城市污水处理厂;应用;
SBR是序列间歇式活性污泥法,是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术,通过在时间上的交替实现这一过程。它在流程上只设一个池子,将曝气池和二沉池的功能集中在一个池子上,兼行水质水量调节、微生物降解有机物和固液分离等功能。
一、SBR工艺简介
间歇式活性污泥法(SBR活性污泥法)又称序批式活性污泥法。其污水处理机理与活性污泥法相同。SBR活性污泥法是在单一的反应器内,按时间顺序进行进水、反应(曝气)、沉淀、出水、待机(闲置)等基本操作,从污水的流入开始到待机时间结束为一个周期操作,这样周而复始,从而达到污水处理的目的。SBR工艺从时间上来说是一个理想的推流式过程,但是就反应器本身的混合状态仍属于完全混合式,因此,具有耐冲击负荷和反应推动力大的优点。SBR工艺用于处理生活污水时,处理构筑物少,可省去初沉池;无二沉池和污泥回流系统,与普通活性污泥法相比,基建费、运行费较低,且维护管理方便。基于以上诸多优点,在污水处理厂得到了广泛的采用,由于其设计、运行方式灵活多变,使设计和管理人员觉得池数、运行周期和操作程序之间的关系复杂多变,极易混淆,因此有必要对SBR工艺的各种运行方式进行归纳、整理,便于污水处理厂工艺设计和管理运行。
二、实例分析
1.概况。某污水处理厂主要处理镇内的生活污水和部分企业排放的工艺废水,污水处理主要采用恒水位SBR工艺,污泥经污泥储存池重力浓缩机械脱水后送至污泥处理厂处理。设计规模为近期2万t/d,远期规模为4万t/d,总占地面积约2hm2,设计进、出水水质见下表,出水要求达城镇污水处理厂污染物排放标准一级A标准。
2.工艺流程。污水通过粗格栅后进入提升泵房,提升后经进厂污水管道送至旋流沉砂池,再进入恒水位SBR生化池,沉砂池前的进水渠道上设置细格栅,保证后续构筑物处理的正常运行。污水在恒水位SBR生化池中同时完成有机物的去除、生物硝化脱氮、除磷,净化后出水经紫外消毒后进入巴氏计量槽,最终排入西溪,其剩余污泥,经浓缩、脱水工序后,泥饼外运进行处置。
3.主要处理结构及设计参数。该项目的主要处理构筑物包括:粗格栅与进水泵房、细格栅及旋流沉砂池、SBR生化池、紫外线消毒池、巴氏计量槽、鼓风机房、储泥池、污泥脱水车间等。
(1)粗格栅与进水泵房。粗格栅主要用于拦截污水中较大悬浮物,并拦截直径大于20mm的杂物,以确保水泵正常运转。格栅间按4万m3/d设计,尺寸:8.9×3.7(m),分两个渠道,池顶封闭,设备设置机罩,防止臭气外溢。进水泵房尺寸:10.3×9.2×10.0(m),地下部分采用钢筋混凝土结构,选用潜污泵5台,4用1备,泵的性能参数Q=587.5m3/h,H=20m。
(2)细格栅及旋流沉砂池。细格栅主要用于截除污水中较小漂浮物,土建尺寸:4.9×3.1×2.2(m),钢筋混凝土结构1座,格栅渠侧设置溢流超越渠道。栅渣由无轴螺旋输送机输送到渣斗,外运。池顶封闭,设备设置机罩,防止臭气外溢。旋流沉砂池主要用于去除污水中粒径≥0.2mm的砂粒,便于后续生化处理。旋流沉砂池2座,每座池中设有1台桨叶分离机,气提提砂装置、螺旋砂水分离器各1套;砂水混合物进入砂水分离器进行砂水分离,分离后的砂外运处置。
(3)SBR生化池。SBR生化池是污水处理厂的关键构筑物。由于反应区的水位恒定,很容易通过时序控制为微生物创造缺氧、厌氧和好氧的生存环境,使其具备脱氮、除磷的能力。SBR生化池主要设计参数:近期设计处理量为2万m3/d,采用钢筋混凝土半地下结构,中间采用钢筋混凝土墙隔开分为2座,每座设计处理量为1万m3/d,每座有效容积为12,48m3,每座池子由两道柔性水帆分成3个可变容积区域,即进水控制区、反应区、出水平衡区。每座生化池主要设备有潜水搅拌器4台,进水控制区和出水平衡区各配置2台,反应区进水泵和出水泵各1台;反应区恒水位滗水器2台,性能参数为Q=1200m3/h;反应区潜水推进器2台,D=2600mm;反应区剩余污泥泵1台,Q=240m3/h,H=8m,用于将剩余污泥排放至污泥储存池;反应区池底布置管式曝气器900根,采用鼓风曝气。生化池的设计运行工序为:反应区充水、曝气3.2h,沉淀1.0h,滗水1.0h,每个运行周期为5.2h,每天4.6个周期。在反应区处于曝气阶段时,溶解氧浓度DO>3.0mg/L时风机停止,搅拌器启动;DO<0.5mg/L时,则搅拌器停止,风机启动。
(4)紫外线消毒池。紫外线消毒池主要用于对生化处理污水进行消毒,使大肠杆菌达排放标准。池体采用钢筋混凝土半地下结构,平面尺寸为14.1×5.1(m),有效水深0.95m。消毒模块功率26kW,紫外线消毒灯管寿命不小于1万h并带有自动清洗装置。紫外线消毒系统包括低压高强紫外杀菌模块、导流板、水位传感器、固定溢流堰、系统控制中心、气动驱动装置、镇流器柜等。
(5)巴氏计量槽。巴氏计量槽主要用于测定污水处理厂出水流量,便于控制构筑物及设备的运行,提高污水处理厂的运转管理水平。槽体采用钢筋混凝土半地下结构,平面尺寸为16.3×3.0(m),有效高度2.95m。
(6)鼓风机房。鼓风机房按远期规模设计,设计供风量为8974m3/h。选用5台罗茨鼓风机(4用1备),每台风量为75.1m3/min,风压68.6kPa,配套电机功率为132kW。
(7)储泥池及污泥脱水车间。储泥池及污泥脱水车间主要用于贮存剩余污泥并将污泥进行浓缩、脱水,降低污泥含水率,便于污泥运输和最终处置。储泥池采用钢筋混凝土结构,尺寸为8×8×4.1(m),池内设水下搅拌机1台。脱水车间平面尺寸为25.8×12(m),高度5.00m,土建结构形式为框架结构,采用带式污泥脱水一体化机1套,处理量为42.8m3/h。
4.调试运行情况。2014年8月SBR生化池进水开始进行污泥培养,随后开始调试及试运行。目前进水各项指标基本在设计值范围内,出水的各项指标均达到了设计要求,调试运行表明:该工艺运行稳定,对COD、氨氮、总氮和总磷均保持着良好的去除效果,设备运转正常,自动化控制系统安全可靠,全厂运行状态良好。
随着经济的全球化和人们环保意识的日益提高,为了促进当地水资源和生态资源的可持续发展,SBR的工艺在小城镇的污水处理中,拥有广泛的应用前景。它的整个系统性比较安全高效,可满足随污水量变化自动调控的要求,提高了污水处理质量,同时降低了人力、物力、能源的能耗。
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