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SBR法的五大優(yōu)點
簡介: 七十年代初,由美國R.Irvine教授等發(fā)起間歇式活性
關(guān)鍵字:SBR法 優(yōu)點
1 前言
七十年代初,由美國R.Irvine教授等發(fā)起間歇式活性
SBR法的運行工況是以間歇操作為主要特征。所謂序列間歇式有兩種含義:一是運行操作在空間上是按序排列、間歇的,由于污水大都是連續(xù)排放且流量波動很大,這時間歇反應(yīng)器(SBR)至少為兩個池或多個池(見圖 1),污水連續(xù)按序列進(jìn)入每個反應(yīng)器,它們運行時的相對關(guān)系是有次序的、也是間歇的;二是每個SBR 的運行操作,在時間上也是按次序排列的、間歇的,一般可按運行次序分為五個階段,即進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水和閑置階段,稱為一個運行周期(見圖2)。
在一個運行周期中,各個階段的運行時間、反應(yīng)器內(nèi)混合液體積的變化以及運行狀態(tài)等都可以根據(jù)具體污水性質(zhì)、出水質(zhì)量與運行功能要求等靈活掌握。比如在進(jìn)水階段,可按只進(jìn)水不曝氣(攪拌或不攪拌)的限制性曝氣運行,也可按邊進(jìn)水邊曝氣的非限制性曝氣方式運行;在反應(yīng)階段,可以始終曝氣,為了生物脫氮也可曝氣后攪拌,或者曝氣攪拌交替進(jìn)行;其剩余
2 SBR法的五大優(yōu)點
2.1 工藝簡單,節(jié)省費用
原則上SBR法的主體工藝設(shè)備,只有一個間歇反應(yīng)器(SBR)。它與普通活性
2.2 理想的推流過程使生化反應(yīng)推力大效率高
這是SBR法最大的優(yōu)點之一。SBR法反應(yīng)器中的底物和微生物濃度是變化的,而且不連續(xù),因此,它的運行是典型的非穩(wěn)定狀態(tài)。而在其連續(xù)曝氣的反應(yīng)階段,也屬非穩(wěn)定狀態(tài),但其底物(與有機(jī)物或BOD等價)和微生物(MLSS 表示)濃度的變化是連續(xù)的。這期間,雖然反應(yīng)器內(nèi)的混合液呈完全混合狀態(tài),但是其底物與微生物濃度的變化在時間上是一個推流(plug flow)過程,并且呈現(xiàn)出理想的推流狀態(tài)。
在連續(xù)流反應(yīng)器中,有完全混合式與推流式兩種極端的流態(tài)。在連續(xù)流完全混合式曝氣池中的底物濃度等于出水底物濃度,底物流入曝氣池的速度即為底物降解速率。根據(jù)生化反應(yīng)動力學(xué),由于曝氣池中的底物濃度很低,其生化反應(yīng)推動力也很小,反應(yīng)速率與去除有機(jī)物效率都低。在理想的推流式曝氣池中,污水與回流
完全混合式曝氣池所需要的水力停留時間Tc 或有效容積Vc -般要比間歇反應(yīng)器相應(yīng)的Tc 和Vc 大3倍。Ngωωn-Jern指出:如果為了去除生活污水中的有機(jī)物,用3BR法曝氣15min就夠了。筆者用SBR法處理啤酒廢水的試驗,經(jīng)2h的曝氣便將反應(yīng)器中的COD2000mg/L降到150mg/L左右。
2.3 運行方式靈活,脫氮除磷效果好
SBR法為了不同的凈化目的,可以通過不同的控制手段,靈活地運行。由于在時間上的靈活控制,為其實現(xiàn)脫氮除磷提供了極有利的條件。它不僅很容易實現(xiàn)好氧、缺氧與厭氧狀態(tài)交替的環(huán)境條件,而且很容易在好氧條件下增大曝氣量、反應(yīng)時間與
應(yīng)指出,上述復(fù)雜的脫氮除磷過程只有在A-A/O工藝中才能完成,而SBR法的單一反應(yīng)器一個運行周期即可完成。具體操作過程、運行狀態(tài)與功能如下;進(jìn)水階段,攪拌(厭氧狀態(tài)釋放磷)→反應(yīng)階段,曝氣(好氧狀態(tài)降解有機(jī)物、硝化與攝取磷)、排泥(除磷)、攪拌與投加少量有機(jī)碳源(缺氧狀態(tài)反硝化脫氮)、再曝氣(好氧狀態(tài)去除剩余的有機(jī)物)→排水階段→閑置階段,然后進(jìn)水再進(jìn)入另一個運行周期。并曾做過進(jìn)水與反應(yīng)階段用曝氣與攪拌交替進(jìn)行的運行方式脫氮的試驗研究,其脫氮效率更高。
筆者認(rèn)為,如果原污水中的P:BOD值太高,用普通厭氧/好氧法難于提高除磷率時,可以根據(jù)Phostrip法除磷的原理在SBR法中實現(xiàn),只增加一個混凝沉淀池即可。可見,SBR法很容易滿足脫氮除磷的工藝要求,在時間上控制的靈活性又能大大提高脫氮除磷的效果。
2.4 防止
a. 底物濃度梯度大(也是F/M梯度),是控制膨脹的重要因素。完全混合式基本沒有梯度,非常易膨脹;推流式曝氣池的梯度較大,不易膨脹;而SBR法反應(yīng)階段在時間上的理想推流狀態(tài),使F/M梯度也達(dá)到理想的最大,因此,它比普通推流式還不易膨脹。研究進(jìn)一步證實,縮短SBR法的進(jìn)水時間,反應(yīng)前底物濃度更高,其后的梯度更大,SVI值更低,更不易膨脹。
b. 缺氧好氧狀態(tài)并存。絕大多數(shù)絲狀菌,如球衣菌屬等都是專性好氧菌,而活性
c. 反應(yīng)器中底物濃度較大。絲狀菌比絮凝菌膠團(tuán)的比表面積大,攝取低濃度底物的能力強(qiáng),所以在低底物濃度的環(huán)境中(如完全混合式曝氣池)往往占優(yōu)勢。在SBR 法的整個反應(yīng)階段,不僅底物濃度較高、梯度也大,只有在反應(yīng)進(jìn)入沉淀階段前夕,其底物濃度才與完全混合式曝氣池的相同。因此,所以說SBR法沒有利于絲狀菌競爭的環(huán)境。
d. 泥齡短、比增長速率大。一般絲狀菌的比增長速率比其它細(xì)菌小,在穩(wěn)定狀態(tài)下,
2.5 耐沖擊負(fù)荷、處理能力強(qiáng)
完全混合式曝氣池比推流式曝氣池的耐沖擊負(fù)荷以及處理有毒或高濃度有機(jī)廢水的能力強(qiáng)。SBR法雖然對于時間來說是一個理想的推流過程,但是就反應(yīng)器本身的混合狀態(tài)仍屬典型的完全混合式,因此具有耐沖擊負(fù)荷和反應(yīng)推動力大的優(yōu)點。而且由于SBR法在沉淀階段屬于靜止沉淀,加之
(參考文獻(xiàn)略)
本文為國家自然科學(xué)基金資助項目。
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