SBR工艺污水处理的实践与研究

污水处理SBR工艺污水处理的实践与研究郭霖(铁道第三勘察设计院环境工程设计处天津300142)摘要结合工程实例介绍SBR工艺处理阿胶污水的设计对SBR工艺特性进行分析总结。关键词SBR工艺 污水处理活性污泥法( 1设计水质、水量的确定1概述①生产工艺简介及污水来源SBR是序批式活性污泥法的简称,它与周期循环阿胶的生产工艺是先将干驴皮浸泡、清洗清除驴延时曝气活性污泥法(简称ICEAS)周期循环曝气活皮.上沾染的污物再经高压熔化,而后添加黄酒等辅料性污泥法(简称CASS)等工艺是对传统好氧生物处理熬制成胶。泡皮、洗皮过程排放的污水量约占污水总法的发展和革新相比连续流活性污泥工艺它具有如量的1/3水中主要污染物是泥砂、驴毛、驴皮碎块等下突出特点:①处理工艺系统布置紧凑、所需空间少、不溶物。驴皮溶化、熬胶过程所排放的污水中主要是节省占地②SBR装置结构简单运转灵活操作管理溶解的或胶状的蛋白质等有机污染物。阿胶厂污水还方便③运行稳定性好.COD降解率高能承受较大的包括该厂附近宿舍区排放的生活污水。全厂综合污水水质水量冲击④投资省,运行费用较低;⑤各项运行经盖板渠汇合后进入污水处理站集中处理。混合污水控制参数能通过计算机加以控制易于实现系统优化观感很差并有很重的气味。运行等。我国1985年建成首座SBR污水处理系统近②设计水质、水量的确定年来SBR工艺在城市污水及工业废水处理领域得到设计污水处理规模800 m/d。较广泛的应用和研究。为了掌握SBR工艺的处理特根据厂方提供的有关水质资料原水水质见表1。性和实际应用我处近年来先后采用SBR法对淀粉污处理要求:经处理达到国家规定的二级排放标准水、酿酒污水、造纸废水、铁路综合污水等各种水质污( GB8978 - 1996 )水进行了处理研究和实践。表1原污水水质 与排放标准对照水质指标污水水质允许排放标准2工程实例COD/(mg 心)1 800150BODs(mgL-1)1 2002.1 工程概况_ss(mg L1)1 00000_pH值6~ 96~9山东省福胶集团主要生产传统阿胶及阿胶保健品色度/倍数50080的原料一清 胶,生产过程排放的污水中污染物主要( 2污水处理工艺设计有驴毛、驴皮碎块等不溶物和溶解性、胶状蛋白质等有①处理方案的选择机污物具有浓度变化大、有机物含量高、可生化性好阿胶污水的特点除驴毛、砂粒含量大外从水质情等特点,直接排放将严重污染环境。该厂污水治理被况来看类似于肉类加工废水悬浮物和有机污染物浓列为济南市重点污染限期治理项目。该污水治理工程度高,可生化性好,宜采用完善的预处理+以生物处理采用调节+SBR法污水处理工艺经过1个半月的调为主体的处理工艺流程。厂方提供污水处理用地少试运行后通过环保部门的监测验收。监测结果表明该经费少。由于有机物浓度高，采用传统的物理化学法工艺设计合理、处理效果良好、出水水质稳定排放水和生物处理法将难于奏效,而如果采用物化+生物法，质符合《国家污水综合排放标准X GB8978 - 1996新扩又将增加工程投资和日常处理费用所以工艺选择以改二类要求的二级排放标准。高效生中国煤化工;选,采用SBR二级处2.2设计简介理工艺YHCNMHG收稿日期2002 -07- 30.②处理工艺流程的确定作者简介郭霖1971- )女工程师,993年毕业于华东交通大学污水处理选择以SBR法为主体的二级生物处理给排水工程专业工学学士。工艺其流程如图1。54铁道标准设计RAILWAY STANDARD DESIGN 2002( 10 )污水处理「超越排放|达标排放-fSBR反应池操作由进水、反应、沉淀、排水、闲置5个工序组成这综合污水一、闸门井]-[粗格栅}-细格栅]-.[调节沉淀池]-Q5个工序在SBR池内分时段进行。采用2格反应池2格交替运行，以使整个系统能接污泥干化场一0- -污泥浓缩池+O- Y纳连续的进水。对每格来说运行操作按顺序间歇进行。「 干泥外运|SBR设计参数:图1阿胶污水处理 工艺流程污泥负荷0.4 kg BODs/( MLVSS d)混合液MLSS .③SBR运行周期设计=4000mg/L污泥龄8d工作周期8hSBR系统运行SBR生化系统运行过程以进水、曝气反应、沉淀、滗周期时间见表2。水和闲置(排泥)5个阶段为一个运行周期。污水进入系表2 SBR 系统运行周期统前,反应器内已存在高浓度的活性污泥混合液，进水阶段进水曝气沉淀|滗水闲置(排泥)后活性污泥与污水互相混合、充分接触。进水达到一定时间1高度即停止,并且向池内曝气供氧(或进水的同时曝2格SBR反应池运行周期如表3所示。气)进行生物降解反应发生有机物的去除、硝化、磷的表3 SBR 池周期运行控制吸收等反应污水水质得到净化。然后停止曝气和搅时段1号SBR池2号SBR池拌混合液处于静止沉淀状态泥水分离。上清 液通过第1h滗水器排放而污泥存留在SBR池内,作为种泥进入系第2h沉淀统的下一个周期反应剩余污泥则需定期排放。第3h滗水SBR池典型的运行模式如下:进水(加入基质)-，第4h闲置反应(基质降解)→沉淀(澄清) >排水(排上清液)→闲第5h置(恢复)第6h( 3主要构筑物简介及设计参数①格栅第7h包括车间出口的格栅和处理站的2道格栅。由于第8h污水中携有大量驴毛限于投资采用简单格栅层层加以拦截各主要排放含驴毛的车间出水口、浸皮池放水反应池总容积为700 m3每格350 m。.口等处均设格栅。全厂污水汇合进入污水处理站后,采用钢筋混凝土结构半地下式。再安置粗、细2道格栅。④污泥浓缩池粗、细格栅栅隙分别为20 mm和10 mm倾角60° ;尺寸φ5 mx 5 m ,钢筋混凝土圆形池。人工清除污物。⑤污泥干化场②调节池尺寸11.32mx6. 15 m 3格砖砌。由于生产污水为间隙排放不均匀系数较大为减( 4 )SBR系统主要设备少水质水量的波动对生物处理效果的影响,SBR反应①搅拌设备池前设置调节池。调节池前端设整流板和较大泥斗,采用潜水搅拌机,设在SBR池前端每格1台。污水中悬浮物和不溶有机物在此沉淀污泥泵定期将②曝气设备沉泥抽入污泥浓缩池。调节池后端设潜污泵将污水采用自吸式离心潜水曝气机每格3台对混合液按SBR运行要求提升至SBR系统进行处理。池中存起曝气和搅拌作用。潜水曝气机设备简单,安装在活的厌氧及兼氧微生物分解有机物,将大分子有机物SBR池内噪声小充氧效率高。分解成小分子，提高了污水的可生化性。调节池分2③滗水器格分格定期清理。调节池采用钢筋混凝土结构尺寸本工程采用铁路自行研制开发的机械滗水器属为:12 mx3 mx4.2 m ,有效容积为150 m。丝杠套中国煤化工筒、丝杠、驱动电机、可调节池设计流量按40 /h计表面负荷2n2(m2 h)扰动软|YHCN M H GK软管部分浸没在水③SBR反应池中工作时由驱动电机带动沿丝杠升降达到连续均匀SBR反应池为本工程主体构筑物该池集均化、初排除反应池中的上清液。浮筒是四周带有三角堰的不沉、生物降解、二沉等功能于一体。SBR 反应器的运行锈钢矩形槽,并设有挡浮渣的挡板,保证浮渣不被排铁道标准设据LNAY STANDARD DESIGN 2002( 10)55污水处理走。实际应用表明该设备具有能调节排水高度、升降( 3 )调试期间的监测和控制平稳、排水均匀、性能稳定、价格低廉等优点。在调试及运行中综合采用感官判断方法和化学④计量设备分析方法按照国家标准分析方法跟踪监测分析及时采用超声波流量计,由换能器发射或接收超声波根据监测分析结果对污水处理的运行进行调整缩短脉冲信号然后根据水位差由微机自动算出管道中的启动时间,使污水处理尽快达到最佳效果。流量,可以连续自动显示瞬时流量和累计流量。该设①温度备安装时注意流槽内不可积水,否则会造成误差显示温度是影响整个工艺处理的主要环境因素,各种瞬时流量并使累计流量偏大。施工时流槽后要保持微生物都在特定范围的温度内生长。生化处理的温度一定的坡度 保证排水通畅。范围在10~40 C ,最佳温度在20~30 C。该工程调⑤PLC自动控制系统试运行期间正值盛夏进水温度在26~29 C ,SBR池污水处理系统中所有电气设备的控制系统采用集内平均水温27~32 C。中控制与现场手动控制相结合。采用现场PLC可编②pH值程序控制器与各设备电控实现联合,对SBR反应系统本工程采用玻璃电极法测污水pH值。阿胶污水内涉及的设备按设定的运行程序根据水位和设定的的pH值使用电极式测量仪测定范围较窄进水pH时间启停由PLC控制，实现自动控制。较高的自动值为6.5~7.5混合液pH值为7.0~7.5对处理效果化水平,减轻了工人的劳动强度。影响小。2.3调试、 运行及验收情况,③悬浮物质ss( 1污泥接种阿胶污水中含有大量的悬浮物通过预处理污水中接种污泥采用市政污水处理厂的浓缩污泥。每格悬浮物已大部分去除部分不能降解的ss进入SBR池SBR池投入接种污泥3车,每车载重5 t泥种用量共曝气时会形成浮渣层但不影响SBR系统处理效果。约30to④溶解氧DO(2)调试溶解氧浓度是工艺控制的主要指标。本工程采用①污泥驯化期便携式溶解氧测定仪测出混合液溶解氧浓度,DO控制在引进菌种之前,SBR池按比例即清水:污水=2:在0.3~ 1.5 mg/Lo1进少量污水和清水。引进菌种后即连续曝气约20⑤混合液浓度MLSSh然后再进少量污水和清水曝气直至混合液颜色变微生物是生物污泥中有活性的部分,也是有机物浅之后不再进清水逐渐增加污水进水时间和频率,代谢的主体在生物处理工艺中起主要作用而混合液缩短进水的时间间隔进水量可按10%递加少量排污泥浓度MISS的数值即大概能表示活性部分的多水逐步提高池中负荷进行驯化。同步监测出水少。对高浓度有机污水的生物处理-般均需保持较高COD。浓度等指标。.的污泥浓度本工程调试运行期间MISS范围为4.0~②满负荷运行期5.6 g/L最佳值为4.8 g/L。10d后污泥量SV%达10%左右时进水达设计最⑥进出水COD。浓度.高水位增加有机负荷,促进污泥增长相隔4 d后污本工程采用重铬酸钾法测污水化学需氧量。在整泥量SV%达16%左右污泥镜检即见累枝虫,至接种个调试过程中坚持跟踪监测原水COD.浓度完成污后20d左右完成污泥驯化。泥驯化后,同时跟踪监测出水COD。浓度。原水有机在这个阶段,由于池中已培养和保持了高浓度、高物浓度与SBR处理出水中有机物浓度的对比详见分活性的足够数量的活性污泥,池中曝气后混合液的析”部分。MLSS达到4 000 mg/L ,污泥负荷在0.4 kg BOD3/⑦污泥的生物相镜检( MLVSS d ) COD的去除率达到90% ~ 95% ,SBR法充SBR池内的活性污泥处于不同的生长阶段,各 类分发挥作用。此过程同步监测溶解氧控制曝气机的微生物中国煤化王菌承担着分解有机物运行并进行污泥的生物相镜检。的基本| YHC N M H G生动物(也包括后生动从2000年6月26日开始污泥接种进行调试出物则吞食游离细菌。调试期间开始仅有少量游离细水水质逐渐好转，,并趋于稳定,7月底达到满负荷运菌污泥凝聚性能增强后镜检即见到累枝虫等固着型行出水各项水质指标均达到国标要求。纤毛虫,同时处理系统出水水质良好。铁道标准设计RAILWAY STANDARD DESIGN 2002( 10)污水处理⑧30 min沉降实验1%逐渐增至30% ~ 40%上清液透明度逐渐变好,水整个调试过程中随时监测污泥凝聚性,实验用质达标。100 mL量筒测污泥沉降比SV%。调试开始时混合液⑨污泥指数SVI正常运行时在80 L/mg左右。浑浊随着调试的进行污泥凝聚性增强,SV%由不到调试运行记录见表4。表4调试运行记录SBR池进水水质.30 min污泥指数|污泥浓度出水水质日期反应水COD。ss 沉降比SVIMILSSC0D.ss简介量/m2|(mg L-1)(mg L-1) /%