含氨氮廢水脫氮新工藝

1、含氨氮廢水脫氮新工藝(轉(zhuǎn)帖)含氨氮廢水脫氮新工藝氨氮廢水主要來源于化工、冶金、鋼鐵等企業(yè)，其氨氮主要以銨鹽或NHOH的形式存在于廢水中氨氮廢水中的NHN是一種不穩(wěn)定的物質(zhì)，在微生物作用下會發(fā)生硝化反應(yīng)，生成的NO；是一種致癌物質(zhì)，還可引起胎兒畸形和破壞血液結(jié)合氧的能力大量的氨氮廢水的直接排放會刺激藻類等水生植物過度生長，出現(xiàn)赤湖、赤潮等富營養(yǎng)化的污染現(xiàn)象，其中一些藻類蛋白質(zhì)毒素可富集在水產(chǎn)生物體內(nèi)，并通過食物鏈使人中毒污水綜合排放標準(GB8978-1996)對氨氮的排放做了嚴格的規(guī)定：一級標準為：NH,.N的質(zhì)量濃度W15mr,/L；二級標準為：NH3一N的質(zhì)量濃度W25mg/L.目前國內(nèi)對

2、氨氮廢水的處理方法是：先進行預(yù)處理，然后再采用活性污泥法.預(yù)處理一般采用蒸氨，而蒸氨只是將氨氮由液相轉(zhuǎn)化為氣相，還需要進行尾氣的處理，從而使蒸氨的操作費用大大提高.活性污泥法對氨氮的去除效果較差，加入生物鐵雖可增強效果，仍無法使蒸氨處理后的水質(zhì)達標，所以國內(nèi)氨氮廢水排放達標的企業(yè)很少。因此，研究開發(fā)經(jīng)濟、高效的脫氮處理技術(shù)，已成為氨氮廢水處理控制工程領(lǐng)域的重點，而生物脫氮憑借其特有的經(jīng)濟性和無二次污染的優(yōu)點被公認為是一種最有前途的方法.1生物脫氮理論和工藝I.I生物脫氮機理及條件根據(jù)傳統(tǒng)理論，生物脫氮是由2個階段完成的.第1階段為硝化階段，該階段是在好氧條件下由亞硝酸菌和硝酸菌等化能自養(yǎng)型細菌

3、將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸氮，其反應(yīng)式為：NH4+I.3802+I.982HC0-+o.018C5H7NO2+0.982N02-+1.036H2O+I.891H2CO3(1)NO2+O.003NH4+O.01H2CO.0(OHCO3-+O.488o2+O.o0BC5H7No2+O.008H2O+NO(2)該階段參與的微生物主要有亞硝酸菌類和硝化桿菌類.硝化反應(yīng)的硝化菌對環(huán)境十分敏感，溫度、pH值、溶解氧等都會對其產(chǎn)生影響.溫度不但影響硝化菌的比增長速率，而且影響硝化菌的活性，硝化反應(yīng)的適宜溫度是2030C.硝化反應(yīng)的適宜pH值范圍為7.08.0,當(dāng)pH值降到到55.5時，硝化菌活性就大大減少，硝化反應(yīng)幾

4、乎停止.由于硝化反應(yīng)是在好氧條件下進行的，溶解氧的質(zhì)量濃度也會影響硝化反應(yīng)速率，一般溶解氧的質(zhì)量濃度不應(yīng)低于1m#L硝化細菌的生長速率較慢，為使硝化菌能夠在連續(xù)流反應(yīng)器中存活，微生物在反應(yīng)器內(nèi)的停留時間必須大于自養(yǎng)型硝化菌的最小世代時間J.而硝化作用的好壞又直接影響脫氮效率，因此硝化作用的程度往往是生物脫氮的關(guān)鍵第2階段為反硝化階段，這個階段是在厭氧條件下，由異養(yǎng)型兼性細菌將硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化為氮氣，從而達到脫氮的目的，其反應(yīng)式為：NO+3H（電子供給體一有機物）一1/2N：十H：0十OH一NO；+5H（電子供給體一有機物）一1/2N:十H：0十OH（4）反硝化過程也叫脫氮過程或硝酸呼吸，該過程是在

5、缺氧條件下異養(yǎng)型兼性細菌參與的還原反應(yīng)，在該反應(yīng)過程中硝酸鹽作為電子接受體，并以有機碳作為碳源和能源.硝酸鹽的存在是反硝化的先決條件，反硝化反應(yīng)的適宜溫度一般為2040C，最適宜的pH值是6.57.5,超出此范圍反硝化速率將大大下降.反硝化過程產(chǎn)生的堿度有助于將pH值保持在所需范圍內(nèi)，并彌補硝化作用消耗的堿度J,而且應(yīng)不含有溶解氧（溶解氧的存在阻礙了把電子傳給硝酸鹽所需的酶的形成）.傳統(tǒng)生物脫氮工藝介紹傳統(tǒng)的活性污泥法是采用人工曝氣的手段，使棲息有大量微生物群的絮狀泥粒（即活性污泥）均勻分散并懸浮于反應(yīng)器（即曝氣池）中，與廢水充分接觸.在有溶解氧的條件下，微生物利用廢水中所含的有機物進行同化合

6、成和異化分解的代謝活動，使有機物質(zhì)得以降解去除，同時不斷合成新的微生物.由于常規(guī)的活性污泥工藝過程中硝化作用不完全，反硝化作用則幾乎不發(fā)生，總凱氏氮（TKN）的轉(zhuǎn)化率僅在10一30之間，因此促使人們對傳統(tǒng)的活性污泥法進行改造，以提高氨氮的去除效果.20世紀70年代，美國的Supetor在研究污泥膨脹時發(fā)現(xiàn)A/o（缺氧一好氧）系統(tǒng)具有良好的脫氮效果，并開發(fā)出了A/0法，之后相繼出現(xiàn)了許多變型的A/0工藝，如AA/0工藝以及SBR法等，這些都是現(xiàn)在常用的一些方法.與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，這些工藝在提高硝化和反硝化反應(yīng)功能的同時，脫氮效果明顯得到了提高.但這些工藝由于不能實現(xiàn)硝化與反硝化同時進行，因

7、此仍存在著設(shè)備復(fù)雜、操作繁瑣、占地面積大、適應(yīng)溫度差、電耗高、管理復(fù)雜等缺點J.2新型生物脫氮工藝近年來的許多研究表明，硝化反應(yīng)不僅可以由自養(yǎng)菌完成，某些異養(yǎng)菌也可以起硝化作用；反硝化不只在缺氧條件下進行，某些細菌也可在好氧條件下進行反硝化；許多好氧反硝化菌同時也是異養(yǎng)硝化菌，并能把NH.氧化成NO：一后直接進行反硝化反應(yīng)19J.由此發(fā)展起來的新工藝主要有：同時硝化反硝化（SND）、短程（或簡捷）硝化反硝化、厭氧氨氧化、氧限制自養(yǎng)硝化反硝化、好氧反硝化等.同時硝化反硝化機理與工藝同時硝化反硝化(Simultaneousnitrificationanddenitrification,SND)是基

8、于傳統(tǒng)生物脫氮理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型工藝，它是在一個生物反應(yīng)器中同時實現(xiàn)硝化與反硝化它可以存在于各種不同的生物處理系統(tǒng),可以發(fā)生在生物膜反應(yīng)器中,如流化床、曝氣生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤,也可以發(fā)生在活性污泥系統(tǒng)中,如曝氣池、氧化溝、SBR、CAST工藝等J.該新型工藝的出現(xiàn)使傳統(tǒng)生物脫氮工藝流程得以簡化,省去了第2階段的厭氧反硝化池,為降低投資提供了可能硝化過程產(chǎn)生的酸度可部分被反硝化的堿度中和,可以縮短水力停留時間,減少反應(yīng)器體積和占地面積.間歇曝氣工藝的氮去除率可達90,溶解氧的質(zhì)量濃度、曝氣循環(huán)的設(shè)置方式、碳源形式及投加量均是其重要的影響因素-“.yungseokYoo等研究了間歇式曝氣反應(yīng)

9、器中的SND現(xiàn)象，并確定了關(guān)鍵的控制參數(shù)，研究了COD/N為5：1和10：1的2種廢水，在最佳條件下氮的去除率均高達90%以上，同時還可去除95%以上的COD.Bertanza12在延遲曝氣廢水處理廠中進行了SND中試研究，并將延遲曝氣法的舊廠改造為應(yīng)用SND法的新廠，而且不需另外添加建筑物或設(shè)備便可實現(xiàn)在較低的費用下達到較高脫氮效率(90%).研究表明L1弓|：在反應(yīng)器系統(tǒng)中，控制生物硝化反硝化經(jīng)歷“NO2-短程途徑”而非“NOr全程”生物脫氮對實現(xiàn)SND具有明顯的優(yōu)越性，如可減少供氣量、有機碳源與投堿量以及N0具有較高的反硝化速率等.HyungYoo等的研究結(jié)果表明：DO的質(zhì)量濃度(曝氣階

10、段末期)在2.02.5mg/L時，間歇曝氣的SND工藝運行良好.HongW等通過總氮平衡的計算發(fā)現(xiàn)，總氮去除中歸功于同時硝化反硝化的占10%一50%此外，由于ORP(氧化還原電位)對低溶解氧質(zhì)量濃度的響應(yīng)靈敏，因此，可用其作為SND的實時控制參數(shù).另外，較短的曝氣循環(huán)周期有利于SND的發(fā)生，厭氧段加人碳源可以同時增強硝化和反硝化作用.呂錫武L9研究了基于SND各種工藝的運行情況，對以上觀點進行了證實，發(fā)現(xiàn)SND必須嚴格控制溶解氧，一般適宜的DO的質(zhì)量濃度在2.5mg/L以下，另外，補充適量的碳源也能提高SND的脫氮率.影響SND的因素還有很多，如溫度，pH值等，但DO的質(zhì)量濃度是實現(xiàn)同時硝化反

11、硝化的重要因素，同時硝化反硝化效果也隨DO的質(zhì)量濃度升高而降低.因此要合理選擇影響SND的條件，使其能夠更好的提高脫氮率.短程硝化一反硝化生物脫氮機理與工藝【14】短程硝化反硝化脫氮(shortcutnitrification.denitrification)也可稱為亞硝酸型生物脫氮技術(shù)或簡捷硝化反硝化技術(shù).早在1975年，Voets就發(fā)現(xiàn)了硝化過程中HNO：的積累現(xiàn)象，并首次提出了短程硝化反硝化的概念.該工藝是將硝化過程控制在N0階段而終止，隨后進行反硝化.實現(xiàn)短程硝化反硝化的關(guān)鍵在于將NH一N的氧化控制在NO2-階段，阻止NO；的進一步氧化，因此，必須穩(wěn)定地維持NO2-的積累.影響NO；積

12、累的主要控制因素有溫度、DO、pH值、泥齡(SRT)、游離氨(FA)等弓I.劉吉明等副通過實驗研究表明，實現(xiàn)亞硝酸鹽積累可行的條件為：溫度為3040C；pH值為7.58.5；溶解氧質(zhì)量濃度為0.5mg/L左右；水力停留時間(HRT)小于3h；有機負荷為0.25kg.COD/(kgMLSSd)左右.實現(xiàn)短程反硝化的條件是：溫度為30C左右；pH值為7.08.0；C/N比為0.951.0.厭氧氨氧化生物脫氮原理與工藝1990年，荷蘭Delft技術(shù)大學(xué)Kluyver生物技術(shù)實驗室開發(fā)出ANAMMOX工藝(AnaerobicAmmoniumOxidation,即厭氧氨氧化工藝)，是一種全新的生物脫氮工

13、藝，完全突破了傳統(tǒng)生物脫氮工藝的基本概念.它是指在無氧條件下，微生物直接以NH4+為電子供體，以N0或N0,一為電子受體，將N0、NO；和NH4+轉(zhuǎn)變成N：的生物氧化過程其反應(yīng)式為：5NH；+3NOrN2T+9H20+2H；NH4+NO；-+N2t+2H20將部分硝化和厭氧氨氧化結(jié)合可構(gòu)成一種新型生物脫氮技術(shù)，該工藝與硝化反硝化脫氮技術(shù)相比，具有能減少耗氧量和酸堿藥劑用量，不需外加碳源，無二次污染，占地面積小等優(yōu)點.自厭氧氨氧化工藝提出以來，大量研究發(fā)現(xiàn)：除在反硝化流化床反應(yīng)器中存在著厭氧氨氧化外，在自然界中的許多缺氧環(huán)境中(尤其是在缺氧/有氧界面上)，如土壤、湖底沉積物等也發(fā)現(xiàn)有該反應(yīng)過程發(fā)

14、生L4J.ANAMMOX工藝的污泥活性及其反應(yīng)能力都高于活性污泥法中的硝反硝化，表明可以有效脫氮.但由于氨氧化菌生長緩慢，因此通常選用具有較長污泥齡的反應(yīng)器進行研究，如厭氧流化床反應(yīng)器.此外，固定床和uSAB、SBR等反應(yīng)器也可用于ANAMMOX工藝.厭氧氨氧化最適于處理富含氨氮而COD低的污水，如污泥消化液或填埋場滲濾液【l卜墻J.一般與反硝化反應(yīng)器進行組合(如SHARONANAMMOX組合工藝)處理含有較高濃度氨氮的廢水可以達到較好的效果.試驗證實：ANAMMOX反應(yīng)在l043c【二的溫度范圍內(nèi)具有活性，適宜的pH值為6.78.3Ll弓Strous等分別采用流化床和固定床反應(yīng)器進行了厭氧氨

15、氧化研究.流化床反應(yīng)器總?cè)莘e為2.5L，填料為直徑0.30.6mm的沙粒，試驗用水分別采用人工配水和污泥消化上清液,NH；一N最大負荷分別為1.Okg/(md)和1.29kg/(md)，水力停留時間HRT分別為2242h和3.5h一11d，氨的去除負荷分別為0.8kg/(md)和0.7kg/(md)固定床反應(yīng)器以直徑為3一5mm的燒結(jié)玻璃作為填料，試驗用水中NH；一N和NO=-N的質(zhì)量濃度為70840mg/L，控制反應(yīng)溫度為36C，pH值為7,水力停留時間HRT為623h，總氮的去除負荷達到了1.1kg/(md)，氨氮去除率為88%，NO=-一N的去除率為99%.其它新型生物脫氮工藝OLAND

16、(OxygenLimitedAutotrophieNitrificationDenitrification，即氧限制自養(yǎng)硝化反硝化)，是由比利時Gent微生物實驗室開發(fā)的該工藝是由亞硝化菌催化的NO：的歧化反應(yīng)，其關(guān)鍵是控制溶解氧.該工藝是在氧限制條件下，先由亞硝酸細菌將氨氧化為亞硝酸鹽，再利用已生成的亞硝酸鹽去氧化氨，以達到脫氮的目的.OLAND在低氧濃度下實現(xiàn)了維持亞硝酸積累，最大優(yōu)點在于反應(yīng)器中的溶解氧濃度易于控制，因此操作較為方便J,但需要進一步提高該工藝的穩(wěn)定性.該工藝氧耗量小，比傳統(tǒng)的硝化反硝化工藝節(jié)省供氧62.5，不需外加碳源，對總氮的去除效率相當(dāng)高(去除負荷達到50mgTN/(

17、Ld)J.Hippen等人報道了一個適用于處理高濃度氨氮廢水的新工藝.該工藝中，氨轉(zhuǎn)化為N：的過程不需要按化學(xué)計量式消耗電子供體，這種特殊的轉(zhuǎn)化過程被命名為“AerobicDeammonification(好氧反氨化)工藝.該工藝中涉及到的微生物目前尚不太清楚，工藝的關(guān)鍵是控制供氧.但該工藝還未實現(xiàn)穩(wěn)定和可行的工藝設(shè)計，仍在進一步的研究和開發(fā)中，相信在不久的將來會成為一種高效的生物脫氮新工藝.3新型脫氮工藝發(fā)展趨勢與展望超聲輻射處理廢水脫氮技術(shù)利用超聲波處理氨氮廢水進行脫氮處理是近年發(fā)展起來的一項新型脫氮技術(shù).20世紀90年代初，國外一些學(xué)者開始研究超聲降解水中有機污染物，已經(jīng)收到一些明顯效果

18、.超聲波技術(shù)具有簡便、高效、無污染或少污染的特點，已受到國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注.廢水中氨氮超聲去除的作用機理以空化泡內(nèi)的高溫?zé)峤夥磻?yīng)為主，氨氮從廢水中超聲去除以后既沒有以氨氣的形式釋放到大氣中，也沒有在廢水中轉(zhuǎn)化成硝酸鹽氮或者亞硝酸鹽氮.在超聲波的作用下，廢水中的銨離子轉(zhuǎn)化成氨氣分子以后揮發(fā)進入空化泡內(nèi)，并在其瞬時高溫和高壓的作用下最終轉(zhuǎn)化成氮氣和氫氣而釋放到大氣中.超聲輻照技術(shù)可有效去除氨氮廢水中的氨氮.廢水初始pH值、氨氮初始質(zhì)量濃度和超聲輻照廢水時飽和氣體的存在與否及其作用方式是影響其去除效果的主要因素.pH值為89、在超聲過程中同時曝氣和較低的氨氮初始質(zhì)量濃度有利于提高氨氮的去除率，氨氮的去

19、除總量隨氨氮初始質(zhì)量濃度的增加而增加.礦化垃圾生物反應(yīng)床處理焦化廢水研究礦化垃圾指的是填埋年齡超過一定年限的垃圾，并非完全礦化或無機化的垃圾.填埋場的礦化垃圾作為填料有其獨特的優(yōu)點.填埋場垃圾的降解過程中，會有種類繁多的生物參與其中，其中絕大部分是微生物.作為一種天然的微生物載體，在處理的過程中無需接種，而如果要接種也相對簡單并且迅速，可以利用礦化垃圾中的本土微生物.如果需要接種，接種的過程也很方便.礦化垃圾具有吸附容量和陽離子交換容量大的特點，有利于對污染物的吸附.礦化垃圾的水力滲透性能優(yōu)良，可以承受較高的水力負荷.總之，礦化垃圾是一種優(yōu)良的廢水處理填料，尤其適應(yīng)于溫暖的南方地區(qū).近年來，將

20、礦化垃圾經(jīng)過一定的預(yù)處理以后作為生物反應(yīng)床的填料，在處理氨氮廢水方面取得了寶貴的經(jīng)驗.邵芳利用礦化垃圾處理豬場廢水，在進水氨氮質(zhì)量濃度達l140m#L時，出水氨氮的質(zhì)量濃度僅100mg/L左右.王敏】利用礦化垃圾處理焦化廢水，在進水氨氮質(zhì)量濃度范圍為8O130mg/L時，經(jīng)過單級礦化垃圾反應(yīng)床處理，氨氮得去除率可達95.7，出水可以達到廢水綜合排放一級標準.周海燕【2等利用其處理垃圾滲濾液，在進水氨氮質(zhì)量濃度為7002600mg/L時,經(jīng)過三級礦化垃圾生物反應(yīng)床處理，氨氮的去除率可達98%以上，出水氨氮質(zhì)量濃度未超過25mg/L.采用礦化垃圾作為填料處理廢水具有成本低、運行穩(wěn)定、耐沖擊負荷能力

21、強、管理方便、投資省等優(yōu)點.作為一種新開發(fā)的廢水處理技術(shù)技術(shù)，礦化垃圾的潛力尚有待挖掘，具有良好的應(yīng)用前景.脫氮工藝發(fā)展趨勢與展望-29】生物脫氮工藝的研究是氨氮廢水處理中一個頗受關(guān)注的領(lǐng)域.隨著生物學(xué)機理的深入揭示和相關(guān)學(xué)科的發(fā)展與滲透，生物脫氮技術(shù)得以不斷的革新和發(fā)展，已不僅僅是要求較高的NH。一N去除率，而且要求處理效果穩(wěn)定可靠、工藝控制調(diào)節(jié)靈活、運行維護管理方便、投資運行費用節(jié)省，而目前生物脫氮工藝正是向著這一簡潔、高效、經(jīng)濟的方向發(fā)展其主要的發(fā)展方向為：由于各種工藝脫氮的能力均有一定的限度，則提高廢水預(yù)處理的水平會使整個脫氮工藝取得更好的效果.由于脫氮理論研究的深入，新工藝層出不窮，

22、各種工藝有機組合使用以達到更好的處理效果是現(xiàn)在脫氮工藝發(fā)展的趨勢.新工藝的出現(xiàn)為解決傳統(tǒng)生物脫氮工藝存在的問題提供了新的研究思路和發(fā)展的方向，將會使生物脫氮工藝得到長足的發(fā)展.如何利用新的理論提出新的工藝并將其應(yīng)用于氨氮廢水和如何借鑒其他行業(yè)的廢水處理工藝，并根據(jù)氨氮廢水的特點加以應(yīng)用仍需進一步的研究.參考文獻：目前，含氨廢水的處理方法可以說有很多，但真正從技術(shù)和經(jīng)濟兩方面都可行的并不多。我公司既有含氨幾百毫克/升，也有含氨十多萬毫克/升的廢水，可以說在氨氮治理方面積累了不少經(jīng)驗，其間也走了不少彎路?，F(xiàn)總結(jié)幾點經(jīng)驗，以供大家借鑒。、高濃度含氨廢水這種含氨廢水大致有三種：含銨鹽、游離氨或共存的。

23、對于含銨鹽或主要是含銨鹽的廢水，優(yōu)先考慮蒸發(fā)結(jié)晶法回收銨鹽；游離氨或為主的廢水優(yōu)先考慮汽提法。對于銨鹽類廢水慎用加燒堿汽提法及磷酸鎂銨法，這兩種方法對多數(shù)企業(yè)來說，運行成本是難以承受的。、中等濃度含氨廢水優(yōu)先考慮空氣多級吹脫，對有廢熱利用的也可用汽提法。但要充分考慮回收稀氨水的去處，否則會造成二次污染或無法運行下去。、低濃度含氨廢水主要采用生化法，如果生化難以達標的話，前處理可以考慮一級吹脫或磷酸鎂銨法?？傊?，無論使用那一種方法，事先對成本一定要有一個細致的測算，事實上，很多污水處理設(shè)施不是技術(shù)上達不到要求，而是運行起來經(jīng)濟上企業(yè)難以承受。燃煤鍋爐除塵脫硫工藝1、對于大于50噸的燃煤鍋爐（電廠

24、、大型化工廠），最好除塵和脫硫分開進行，除塵方法主要有：自動反吹布袋除塵、靜電除塵（自動化程度高）、多級旋風(fēng)分離除塵（比較傳統(tǒng)）、沖擊法濕法除塵等。脫硫方法：海水脫硫、石灰石石膏法、雙堿法等（以上濕法，比較常用），石灰乳液流化床法（半干法）等。2、對于中小型鍋爐，可以采用除塵脫硫一體化的工藝處理。因為分別處理的費用較高，而且處理后的固體和液體經(jīng)濟價值不大。通常采用濕法處理，即石灰石石膏法或雙堿法，噴淋液體加氫氧化鈣處理后，循環(huán)使用。也可以利用鍋爐的沖渣水的堿性，方法很簡單：循環(huán)水與沖渣水連通。SBR工藝總結(jié)SBR污水處理技術(shù)SBR是序列間歇式活性污泥法（SequencingBatchReact

25、orActivatedSludgeProcess）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。與傳統(tǒng)污水處理工藝不同，SBR技術(shù)采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作，SBR技術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統(tǒng)。正是SBR工藝這些特殊性使其具有以下優(yōu)點：1、理想的推流過程使生化反應(yīng)推動力增大，效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好。2、運行效果穩(wěn)定，污水在理想的靜止狀態(tài)下沉淀，需要時間短、效

26、率高，出水水質(zhì)好。3、耐沖擊負荷，池內(nèi)有滯留的處理水，對污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機污物的沖擊。4、工藝過程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進行調(diào)整，運行靈活。5、處理設(shè)備少，構(gòu)造簡單，便于操作和維護管理。6、反應(yīng)池內(nèi)存在DO、BOD5濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹。7、SBR法系統(tǒng)本身也適合于組合式構(gòu)造方法，利于廢水處理廠的擴建和改造。8、脫氮除磷，適當(dāng)控制運行方式，實現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替，具有良好的脫氮除磷效果。9、工藝流程簡單、造價低。主體設(shè)備只有一個序批式間歇反應(yīng)器，無二沉池、污泥回流系統(tǒng)，調(diào)節(jié)池、初沉池也可省略，布置緊湊、占地面積省。SBR系統(tǒng)的適用范圍由于上述技術(shù)特點，

27、SBR系統(tǒng)進一步拓寬了活性污泥法的使用范圍。就近期的技術(shù)條件，SBR系統(tǒng)更適合以下情況：中小城鎮(zhèn)生活污水和廠礦企業(yè)的工業(yè)廢水，尤其是間歇排放和流量變化較大的地方。需要較高出水水質(zhì)的地方，如風(fēng)景游覽區(qū)、湖泊和港灣等，不但要去除有機物，還要求出水中除磷脫氮，防止河湖富營養(yǎng)化。水資源緊缺的地方。SBR系統(tǒng)可在生物處理后進行物化處理，不需要增加設(shè)施，便于水的回收利用。用地緊張的地方。對已建連續(xù)流污水處理廠的改造等。非常適合處理小水量，間歇排放的工業(yè)廢水與分散點源污染的治理。SBR設(shè)計要點、主要參數(shù)SBR設(shè)計要點1、運行周期(T)的確定SBR的運行周期由充水時間、反應(yīng)時間、沉淀時間、排水排泥時間和閑置時

28、間來確定。充水時間(tv)應(yīng)有一個最優(yōu)值。如上所述，充水時間應(yīng)根據(jù)具體的水質(zhì)及運行過程中所采用的曝氣方式來確定。當(dāng)采用限量曝氣方式及進水中污染物的濃度較高時，充水時間應(yīng)適當(dāng)取長一些；當(dāng)采用非限量曝氣方式及進水中污染物的濃度較低時，充水時間可適當(dāng)取短一些。充水時間一般取14h。反應(yīng)時間(tR)是確定SBR反應(yīng)器容積的一個非常主要的工藝設(shè)計參數(shù)，其數(shù)值的確定同樣取決于運行過程中污水的性質(zhì)、反應(yīng)器中污泥的濃度及曝氣方式等因素。對于生活污水類易處理廢水，反應(yīng)時間可以取短一些，反之對含有難降解物質(zhì)或有毒物質(zhì)的廢水，反應(yīng)時間可適當(dāng)取長一些。一般在28h。沉淀排水時間（tS+D）一般按24h設(shè)計。閑置時間（

29、tE）般按2h設(shè)計。一個周期所需時間tC$tR+tS+tD周期數(shù)n=24/tC2、反應(yīng)池容積的計算假設(shè)每個系列的污水量為q,則在每個周期進入各反應(yīng)池的污水量為q/nN。各反應(yīng)池的容積為：V:各反應(yīng)池的容量1/m:排出比n周期數(shù)（周期/d）N:每一系列的反應(yīng)池數(shù)量q：每一系列的污水進水量（設(shè)計最大日污水量）（m3/d）3、曝氣系統(tǒng)序批式活性污泥法中，曝氣裝置的能力應(yīng)是在規(guī)定的曝氣時間內(nèi)能供給的需氧量，在設(shè)計中，高負荷運行時每單位進水BOD為0.51.5kgO2/kgBOD,低負荷運行時為1.52.5kgO2/kgBOD。在序批式活性污泥法中，由于在同一反應(yīng)池內(nèi)進行活性污泥的曝氣和沉淀，曝氣裝置必

30、須是不易堵塞的，同時考慮反應(yīng)池的攪拌性能。常用的曝氣系統(tǒng)有氣液混合噴射式、機械攪拌式、穿孔曝氣管、微孔曝氣器，一般選射流曝氣，因其在不曝氣時尚有混合作用，同時避免堵塞。4、排水系統(tǒng)上清液排除出裝置應(yīng)能在設(shè)定的排水時間內(nèi)，活性污泥不發(fā)生上浮的情況下排出上清液，排出方式有重力排出和水泵排出。為預(yù)防上清液排出裝置的故障，應(yīng)設(shè)置事故用排水裝置。在上清液排出裝置中，應(yīng)設(shè)有防浮渣流出的機構(gòu)。序批式活性污泥的排出裝置在沉淀排水期，應(yīng)排出與活性污泥分離的上清液，并且具備以下的特征：1）應(yīng)能既不擾動沉淀的污泥，又不會使污泥上浮，按規(guī)定的流量排出上清液。（定量排水）2）為獲得分離后清澄的處理水，集水機構(gòu)應(yīng)盡量靠近

31、水面，并可隨上清液排出后的水位變化而進行排水。（追隨水位的性能）3）排水及停止排水的動作應(yīng)平穩(wěn)進行，動作準確，持久可靠。（可靠性）排水裝置的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)升降的方式的不同，有浮子式、機械式和不作升降的固定式。5、排泥設(shè)備設(shè)計污泥干固體量二設(shè)計污水量X設(shè)計進水SS濃度X污泥產(chǎn)率/1000在高負荷運行(0.10.4kg-BOD/kg-ssd)時污泥產(chǎn)量以每流入1kgSS產(chǎn)生1kg計算，在低負荷運行(0.030.1kg-BOD/kg-ssd)時以每流入1kgSS產(chǎn)生0.75kg計算。在反應(yīng)池中設(shè)置簡易的污泥濃縮槽，能夠獲得23%的濃縮污泥。由于序批式活性污泥法不設(shè)初沉池，易流入較多的雜物，污泥泵應(yīng)采

32、用不易堵塞的泵型。SBR設(shè)計主要參數(shù)序批式活性污泥法的設(shè)計參數(shù)，必須考慮處理廠的地域特性和設(shè)計條件(用地面積、維護管理、處理水質(zhì)指標等)適當(dāng)?shù)拇_定。用于設(shè)施設(shè)計的設(shè)計參數(shù)應(yīng)以下值為準：項目參數(shù)BOD-SS負荷(kg-BOD/kg-ssd)0.030.4MLSS(mg/l)15005000排出比(1/m)1/21/6安全高度8(cm)(活性污泥界面以上的最小水深)50以上序批式活性污泥法是一種根據(jù)有機負荷的不同而從低負荷(相當(dāng)于氧化溝法)到高負荷(相當(dāng)于標準活性污泥法)的范圍內(nèi)都可以運行的方法。序批式活性污泥法的BOD-SS負荷，由于將曝氣時間作為反應(yīng)時間來考慮，定義公式如下：QS：污水進水量(

33、m3/d)CS：進水的平均BOD5(mg/l)CA：曝氣池內(nèi)混合液平均MLSS濃度(mg/l)V：曝氣池容積e：曝氣時間比e=nTA/24n:周期數(shù)TA:一個周期的曝氣時間序批式活性污泥法的負荷條件是根據(jù)每個周期內(nèi)，反應(yīng)池容積對污水進水量之比和每日的周期數(shù)來決定，此外，在序批式活性污泥法中，因池內(nèi)容易保持較好的MLSS濃度，所以通過MLSS濃度的變化，也可調(diào)節(jié)有機物負荷。進一步說，由于曝氣時間容易調(diào)節(jié)，故通過改變曝氣時間，也可調(diào)節(jié)有機物負荷。在脫氮和脫硫為對象時，除了有機物負荷之外，還必須對排出比、周期數(shù)、每日曝氣時間等進行研究。在用地面積受限制的設(shè)施中，適宜于高負荷運行，進水流量小負荷變化大

34、的小規(guī)模設(shè)施中，最好是低負荷運行。因此，有效的方式是在投產(chǎn)初期按低負荷運行，而隨著水量的增加，也可按高負荷運行。不同負荷條件下的特征有機物負荷條件高負荷運行低負荷運行進水條件間歇進水間歇進水、連續(xù)運行條件BOD-SS負荷(kg-BOD/kg-ssd)0.10.40.030.1周期數(shù)大（34）?。?3）處理特性（有機物去除）處理水BOD20mg/l脫氮較低高脫磷高較低污泥產(chǎn)量多少排出比大小維護管理抗負荷變化性能比低負荷差去除率比較高對負荷變化的適應(yīng)性強，運行的靈活性強用地面積反應(yīng)池容積小，省地反應(yīng)池容積較大適用范圍能有效地處理中等規(guī)模以上的污水，適用于處理規(guī)模約為2000m/d以上的設(shè)施適用于小

35、型污水處理廠，處理規(guī)模約為2000m/d以下，適用于不需要脫氮的設(shè)施SBR設(shè)計需特別注意的問題（一）主要設(shè)施與設(shè)備1、設(shè)施的組成本法原則上不設(shè)初次沉淀池，本法應(yīng)用于小型污水處理廠的主要原因是設(shè)施較簡單和維護管理較為集中。為適應(yīng)流量的變化，反應(yīng)池的容積應(yīng)留有余量或采用設(shè)定運行周期等方法。但是，對于游覽地等流量變化很大的場合，應(yīng)根據(jù)維護管理和經(jīng)濟條件，研究流量調(diào)節(jié)池的設(shè)置。2、反應(yīng)池反應(yīng)池的形式為完全混合型，反應(yīng)池十分緊湊，占地很少。形狀以矩形為準，池寬與池長之比大約為1：11：2，水深46米。反應(yīng)池水深過深，基于以下理由是不經(jīng)濟的：如果反應(yīng)池的水深大，排出水的深度相應(yīng)增大，則固液分離所需的沉淀時

36、間就會增加。專用的上清液排出裝置受到結(jié)構(gòu)上的限制，上清液排出水的深度不能過深。反應(yīng)池水深過淺，基于以下理由是不希望的：在排水期間，由于受到活性污泥界面以上的最小水深限制，上清液排出的深度不能過深。與其他相同BODSS負荷的處理方式相比，其優(yōu)點是用地面積較少。反應(yīng)池的數(shù)量，考慮清洗和檢修等情況，原則上設(shè)2個以上。在規(guī)模較小或投產(chǎn)初期污水量較小時，也可建一個池。3、排水裝置排水系統(tǒng)是SBR處理工藝設(shè)計的重要內(nèi)容，也是其設(shè)計中最具特色和關(guān)系到系統(tǒng)運行成敗的關(guān)鍵部分。目前，國內(nèi)外報道的SBR排水裝置大致可歸納為以下幾種:潛水泵單點或多點排水。這種方式電耗大且容易吸出沉淀污泥；池端（側(cè)）多點固定閥門排水

37、，由上自下開啟閥門。缺點操作不方便，排水容易帶泥；專用設(shè)備潷水器。潷水器是是一種能隨水位變化而調(diào)節(jié)的出水堰，排水口淹沒在水面下一定深度，可防止浮渣進入。理想的排水裝置應(yīng)滿足以下幾個條件：單位時間內(nèi)出水量大，流速小，不會使沉淀污泥重新翻起；集水口隨水位下降，排水期間始終保持反應(yīng)當(dāng)中的靜止沉淀狀態(tài)；排水設(shè)備堅固耐用且排水量可無級調(diào)控，自動化程度高。在設(shè)定一個周期的排水時間時，必須注意以下項目：上清液排出裝置的溢流負荷確定需要的設(shè)備數(shù)量；活性污泥界面上的最小水深主要是為了防止污泥上浮，由上清液排出裝置和溢流負荷確定，性能方面，水深要盡可能??；隨著上清液排出裝置的溢流負荷的增加，單位時間的處理水排出量

38、增大，可縮短排水時間，相應(yīng)的后續(xù)處理構(gòu)筑物容量須擴大；在排水期，沉淀的活性污泥上浮是發(fā)生在排水即將結(jié)束的時候，從沉淀工序的中期就開始排水符合SBR法的運行原理。SBR工藝的需氧與供氧SBR工藝有機物的降解規(guī)律與推流式曝氣池類似，推流式曝氣池是空間（長度）上的推流，而SBR反應(yīng)池是時間意義上的推流。由于SBR工藝有機物濃度是逐漸變化的，在反應(yīng)初期，池內(nèi)有機物濃度較高，如果供氧速率小于耗氧速率，則混合液中的溶解氧為零，對單一的微生物而言，氧氣的得到可能是間斷的，供氧速率決定了有機物的降解速率。隨著好氧進程的深入，有機物濃度降低，供氧速率開始大于耗氧速率，溶解氧開始出現(xiàn)，微生物開始可以得到充足的氧氣

39、供應(yīng)，有機物濃度的高低成為影響有機物降解速率的一個重要因素。從耗氧與供氧的關(guān)系來看，在反應(yīng)初期SBR反應(yīng)池保持充足的供氧，可以提高有機物的降解速度，隨著溶解氧的出現(xiàn)，逐漸減少供氧量，可以節(jié)約運行費用，縮短反應(yīng)時間。SBR反應(yīng)池通過曝氣系統(tǒng)的設(shè)計，采用漸減曝氣更經(jīng)濟、合理一些。SBR工藝排出比（1/m）的選擇SBR工藝排出比（1/m）的大小決定了SBR工藝反應(yīng)初期有機物濃度的高低。排出比小，初始有機物濃度低，反之則高。根據(jù)微生物降解有機物的規(guī)律，當(dāng)有機物濃度高時，有機物降解速率大，曝氣時間可以減少。但是，當(dāng)有機物濃度高時，耗氧速率也大，供氧與耗氧的矛盾可能更大。此外，不同的廢水活性污泥的沉降性能

40、也不同。污泥沉降性能好，沉淀后上清液就多，宜選用較小的排出比，反之則宜采用較大的排出比。排出比的選擇還與設(shè)計選用的污泥負荷率、混合液污泥濃度等有關(guān)。SBR反應(yīng)池混合液污泥濃度根據(jù)活性污泥法的基本原理，混合液污泥濃度的大小決定了生化反應(yīng)器容積的大小。SBR工藝也同樣如此，當(dāng)混合液污泥濃度高時，所需曝氣反應(yīng)時間就短，SBR反應(yīng)池池容就小，反之SBR反應(yīng)池池容則大。但是，當(dāng)混合液污泥濃度高時，生化反應(yīng)初期耗氧速率增大，供氧與耗氧的矛盾更大。此外，池內(nèi)混合液污泥濃度的大小還決定了沉淀時間。污泥濃度高需要的沉淀時間長，反之則短。當(dāng)污泥的沉降性能好，排出比小，有機物濃度低，供氧速率高，可以選用較大的數(shù)值，

41、反之則宜選用較小的數(shù)值。SBR工藝混合液污泥濃度的選擇應(yīng)綜合多方面的因素來考慮。關(guān)于污泥負荷率的選擇污泥負荷率是影響曝氣反應(yīng)時間的主要參數(shù)，污泥負荷率的大小關(guān)系到SBR反應(yīng)池最終出水有機物濃度的高低。當(dāng)要求的出水有機物濃度低時，污泥負荷率宜選用低值；當(dāng)廢水易于生物降解時，污泥負荷率隨著增大。污泥負荷率的選擇應(yīng)根據(jù)廢水的可生化性以及要求的出水水質(zhì)來確定。SBR工藝與調(diào)節(jié)、水解酸化工藝的結(jié)合SBR工藝采用間歇進水、間歇排水，SBR反應(yīng)池有一定的調(diào)節(jié)功能，可以在一定程度上起到均衡水質(zhì)、水量的作用。通過供氣系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)的設(shè)計，自動控制方式的設(shè)計，閑置期時間的選擇，可以將SBR工藝與調(diào)節(jié)、水解酸化工藝

42、結(jié)合起來，使三者合建在一起，從而節(jié)約投資與運行管理費用。在進水期采用水下攪拌器進行攪拌，進水電動閥的關(guān)閉采用液位控制，根據(jù)水解酸化需要的時間確定開始曝氣時刻，將調(diào)節(jié)、水解酸化工藝與SBR工藝有機的結(jié)合在一起。反應(yīng)池進水開始作為閑置期的結(jié)束則可以使整個系統(tǒng)能正常運行。具體操作方式如下所述：進水開始既為閑置結(jié)束，通過上一組SBR池進水結(jié)束時間來控制；進水結(jié)束通過液位控制，整個進水時間可能是變化的。水解酸化時間由進水開始至曝氣反應(yīng)開始，包括進水期，這段時間可以根據(jù)水量的變化情況與需要的水解酸化時間來確定，不小于在最小流量下充滿SBR反應(yīng)池所需的時間。曝氣反應(yīng)開始既為水解酸化攪拌結(jié)束，曝氣反應(yīng)時間可根據(jù)計算得出。沉淀時間根據(jù)污泥沉降性能及混合液污泥濃度決定，它的開始即為曝氣反應(yīng)的結(jié)束。排水時間由潷水器的性能決定，潷水結(jié)束可以通過液位控制。閑置期的時間選擇是調(diào)節(jié)、水解酸化及SBR工藝結(jié)合好壞的關(guān)鍵。閑置時間的長短應(yīng)根據(jù)廢水的變化情況來確定，實際運行中，閑置時間經(jīng)常變動。通過閑置期間的調(diào)整，將SBR反應(yīng)池的進水合理安排，使整個系統(tǒng)能正常運轉(zhuǎn)，避免整個運行過程的紊亂。SBR調(diào)