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SBR法的基本运行模式及其原理

发布时间:[2019-6-10 17:22:18]


  序批式活性污泥法(sequencing batch activated process) 是活性污泥法的一种,又被命名为序列式序批反应器法,在序批式反应器中完成污废水中污染物的去除。SBR法的运行工况是以序批操作为主要特征的。所谓序批式有两种含义:

  一是运行操作在空间上按序批方式运行。由于多数情况下污水都是连续排放的且流量波动很大,这时,SBR处理系统至少需要两个反应器交替运行,污水按序列连续进入不同反应器,它们运行时的相对关系是有次序的,也是序批的;

  二是对于每一个SBR来说,运行操作在时间上也是按次序排列的、序批的,SBR艺一个完整的典型的运行周期分5个阶段,依次为进水、反应、沉淀、排水和闲置,所有的操作都在一个反应器中完成。

 (1)进水阶段

  运行周期从废水进入反应器开始。进水时间由设计人员确定,取决于多种因素包括设备特点和处理目标等。进水阶段的主要作用在于确定反应器的水力特征。如果进水阶段时间短,其特征就像是瞬时工艺负荷,系统类似于多级串联构型的连续流处理工艺,所有微生物短时间内接触高浓度的有机物及其他组分,随后各组分的浓度随着时间逐渐降低;如果进水阶段时间长,瞬时负荷就小,系统性能类似于完全混合式连续流处理工艺,微生物接触到的是浓度比较低且相对稳定的废水。

  (2)反应阶段

  进水阶段之后是反应阶段,微生物主要在这一阶段与废水各组分进行反应。实际上这些反应(即微生物的生长和基质的利用过程)在进水阶段也在进行,随着污水流入,微生物对污染物的利用也即开始。所以进水阶段应该被看作“进水+反应”阶段,反应在进水阶段结束后继续进行。完成一定程度的处理目标需要一定的反应过程。如果进水阶段短,单独的反应阶段就长;反之如果进水阶段长,要求相应的单独反应阶段就短,甚至没有。由于这两个阶段对系统性能影响不同,所以需要单独解释。

  在进水阶段和反应阶段所建立的环境条件决定着发生反应的性质。例如,如果进水阶段和反应阶段都是好氧的,则只能发生碳氧化和硝化反应。此时SBR的性能介于传统活性污泥法和完全混合活性污泥法之间,取决于进水阶段的长短。如果只进行混合而不曝气,在硝态氮存在的条件下就会发生反硝化反应。如果反应阶段发生硝化,产生硝酸盐,并且在周期结束时仍留在反应器中,那么在进水阶段和反应阶段初期增加一个只混合而不曝气的间隙,就可以使SBR法类似于连续流A/O系统。如果在反应阶段后期增加一个只混合而不曝气的间隙。另一方面,如果SBR法在比较短的SRT下运行,没有硝酸盐产生,在进水阶段和反应阶段只搅拌而不曝气,就可以筛选出聚磷菌,SBR法就变得与phoredox或An/O连续系统类似。这几个例子清楚地表明。SBR法可以通过调整设计和运行方式来模拟多种不同的连续处理工艺。




  (3)沉淀阶段

  反应阶段完成之后,停止混合和曝气,使生物污泥沉淀,完成泥水分离。与连续处理工艺相同,沉淀有两个作用:澄清出水达到排放要求和保留微生物以控制SRT。剩余污泥可以在沉淀阶段结束时排除,类似于传统的连续处理工艺;或者剩余污泥可以在反应阶段结束时排出。

 (4)排水阶段

  不管剩余污泥在什么阶段排出,经过有效沉淀后的上清液作为出水在排放阶段被排出,留在反应器中的混合液用于下一个循环。如果为了向进水阶段的反硝化提供硝酸盐而保留了相对于进水大得多的液体和微生物,那么所保留的这部分就类似于连续流处理中的污泥回流和内循环工艺。

  (5)闲置阶段

  闲置阶段主要是提高毎个运行周期的灵活性。闲置阶段对于多池SBR系統尤其重要,它可以协同迸行几个操作以达到良好的处理效果。闲置阶段是否迸行混合和曝气取决于整个工艺的目的。闲置阶段的长短可以根据系統的需要而変化。闲置阶段之后就是新的进水阶段,新一轮循环就启动了。

  在一个周期中,各个阶段的送行时间、反应器内混合液体枳的変化以及送行状态等都可以根据具体污水性质、出水质量与送行功能要求等灵活掌握。 比如在进水阶段,可按只进水不曝气(搅拌或不搅拌)方式送行,也可按边进水水边曝气方式运行,前者称限制性曝气,后者称非限制性曝气。在反应阶段,可以始終曝气;为了生物脱氮也可曝气不搅拌,或者曝气搅拌交替进行;其剩余污泥量可以在闲置阶段排放,也可在排水阶段或反应阶段后期排放。可见单一SBR来说,不存在空间上控制的障碍;在时间上,SBR也可灵活的凋整程序控制器,控制系和风机的开关,迸行有效的变换,达到多种功能。这种灵活性是序批式反立器有別于连续流反立器的独特犹点。




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