序批式间歇反应器(Sequence Batch Reactor——SBR)工艺又称间歇式活性污泥法。
一、SBR的工作原理
在SBR工艺中,主要的反应器只有一个曝气池,在该曝气池中循序完成进水、曝气、沉淀、排水等功能,因此在SBR工艺中反应池内的运行一般可以分为如下的五个工序:
①进水;②曝气反应;③沉淀:静止沉淀,效果良好;④排水;⑤闲置
二、SBR的工艺流程与特征
1、SBR的工艺流程
SBR的工艺流程如下所示:
从上述的工艺流程可以看出,与传统的活性污泥法工艺相比,SBR工艺的流程更简单,主要表现在以下几个方面:① 在SBR工艺中无需设置二沉池,也无需污泥回流系统;② 有时还可以不设初沉池,因为在SBR工艺中,一般设计负荷较低,同时由于SBR反应器从时间上来看是一种推流式反应器,具有相对较高的基质降解速率,所以可以降解进水中较多的有机物;③ 这样简捷的处理流程有利于平面布置,节省占地。
2、SBR工艺的主要特征
与传统活性污泥工艺相比,SBR工艺主要具有以下主要特征:
① 无需设置二沉池,其曝气池兼具二沉池的功能;
② 无需设置污泥回流设备;
③ 在处理某些工业废水时,一般无需设置调节池,曝气池可以兼作调节池;
④ 由于SBR的运行过程中,会使得其中的活性污泥交替处在好氧、缺氧状态,且反应器从时间上来看呈典型的推流式,因此其活性污泥的SVI值较低,易于沉淀,一般不会产生污泥膨胀现象;
⑤ 易于维护管理,如运行管理得当,处理出水水质将优于连续式;
⑥ 通过对运行方式的适当调节,在单一的曝气池内可完成脱氮和除磷的效果;
⑦ 易于实现自动化控制。
3、SBR工艺的设计
关于SBR的工艺计算与设计,目前尚未建立完全适合于自身特点的计算与设计方法,但有众多的研究者提出了各自的设计与计算方法;SBR实际上是传统活性污泥法的一个变形,可沿用传统活性污泥法的计算公式、设计参数;一般仍用有机负荷法来确定SBR曝气池容积,即:
式中:V¾¾反应器的有效容积,m3;
n¾¾在1天内运行的周期数;
Q¾¾在每一周期内进入反应器的废水量,m3;
Si¾¾原废水的平均BOD5值,kgBOD5/m3;
LvBOD¾¾BOD容积负荷,kgBOD5/m3.d,一般为0.1~0.3 kgBOD5/m3.d。
三、工程实例
1、美国Indiana州的Culver市城市废水处理厂
从1980年开始改为间歇式运行,有两座反应器,容积均为440 m3,其运行数据如下表所示:
| 流量/周期 (m3) | MLSS (mg/l) | LsBOD (kgBOD/kgSS.d) | 污泥龄 (d) | 污泥产率 (kgSS/kgBOD) | 能耗 (kwh/kgBOD) |
1# | 95 | 3450 | 0.1 | 3.8 | 0.56 | 3.3 |
2# | 160 | 1950 | 0.25 | 9.5 | 0.82 | 2.1 |
在一个运行周期内的时间安排:
| 进水 | 反应 | 沉淀 | 排放 | 待机 | 一个周期 |
1# | 2.9 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 1.0 | 6.0 |
2# | 3.1 | 0.4 | 0.7 | 0.7 | 1.1 | 6.0 |
|
运行效果如下表所示:
| 原废水 | 处理水 |
BOD5 | SS | TP | NH3-N | BOD5 | SS | TP |
1# | 130~ 170 | 100~ 120 | 6.2~ 8.5 | 23~ 28 | 3 | 4 | 0.6 |
2# | 6 | 9 | 1.1 |
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