WSZ-AO-5地埋式污水處理裝置

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 SBR 新工藝的研究與開發
近幾年來, 人們圍繞SBR 法展開了大量的研究工作, 并在工業廢水處理中得到成功應用。這些新工藝的創新點是: 一方面在反應器中添加介質, 控制微生物群落的組成、濃度和活性, 提高微生物對難降解廢水的處理能力; 另一方面將SBR 與其他工藝相結合, 研發了以SBR 為主的新工藝。

( 1) PAC( 粉末活性炭) +SBR。在SBR 反應器中添加活性炭, 通過其在進水段的吸附作用, 使混合液中有毒難降解污染物濃度減少, 減輕對生物的抑制作用, 同時緩沖了水中有機負荷的沖擊。由于活性炭的吸附作用, 使得污泥系統中始終保持一定量的有機質, 為微生物提供了豐富的營養。活性炭比表面積非常大, 可為生物的生長提供很大的空間, 微生物會附著在其表面, 形成飽滿而密實的菌膠團, 長出厚厚的生物膜, 炭表面的有機物和微生物之間不斷調節,相互適應, 形成了一種穩定的生化處理系統。在反應過程中, 活性炭會對環境中的溶解氧(DO) 起調節作用, 當環境中DO 濃度較高時, 因為活性炭對DO 的吸附, 縮小了環境與菌膠團之間的DO 差距; 當環境中DO 濃度較低時, 活性炭吸附的DO 會釋放, 污泥仍能保持較高的耗氧速度。活性炭表面的高濃度基質、高溶解氧和微生物三者構成的共存體系, 為生化反應創造了*條件, 取得了比單純SBR 法效率高的處理效果。馮曉西等用鐵炭微電解— 亞鐵還原氧化法對含有以*、間硝基苯胺等物質為主的工藝廢水進行預處理后, 再按一定的比例與輕污染廢水混合, 經兼氧生化、PAC— SBR 處理后, 可使廢水CODCr 去除率達到92%, BOD5 去除率達到98%, 硝基苯類去除率達到97%, 苯胺類去除率達到98% , 揮發酚去除率達到99.6%, 色度可從5.8×10^4～1.0×105 倍減少至8 倍。

( 2) 添加其他填料的SBR。吳生等采用“膨潤土吸附— 泡沫分離— SBR 生物處理工藝”處理日化行業洗發精廢水, 其主要成分有: 烷基聚氧乙烯硫酸鹽、液K、BS- 12 等各類表面活性劑、保濕劑、增潔劑和色素AES 等, 取得了較明顯的效果, 其CODCr去除率接近或超過80%, 并且膨潤土具有價格便宜,泥渣易于脫水的特點〔19〕。王大軍等在SBR 反應器內加入彈性填料, 通過對沈陽市幾個乳品廠采集的污水進行實驗研究, 取得了工藝參數, 并應用于實際污水工程中驗證, CODCr 去除率達30%～50%。
( 3) 兩段SBR。借鑒AB 工藝的基本思想, 由兩套SBR 串聯構成, 在每個SBR 反應器內培養出適合于降解不同有機物的專性菌, 從而使廢水中的不同種類的有機物在各自相適應的生化條件下得到充分降解。彭永臻等利用兩段SBR 處理化工廢水, 在兩個反應器中分別培養出適宜降解乙酸和芳香族有機物的活性污泥, 成功地克服了葡萄糖效應, 大大提高了SBR 法的處理效率。而且兩段SBR 還省去了AB 法所需要的兩段污泥回流, 集普通SBR 法和AB法兩者的優點于一體。因此, 兩段SBR 法在處理水質較復雜尤其是底物降解的難易程度相差較大的工業廢水時, 有更廣闊的應用前景。C. S. Ra 等采用兩段SBR 工藝( TSSBR) 處理屠宰廢水, 達到脫氮除磷的目的。方士采用兩段SBR 工藝處理高氨氮味精廢水, 取得了較好的處理效果。
( 4) 多段SBR。為能*降解難降解有機物, 提高難降解有機物的降解速率, 一些學者提出多段SBR 系統, 包括多段厭氧SBR、多段好氧SBR 及厭氧SBR+好氧SBR 的組合。目的是使每段SBR 均能保持各自*的優勢微生物, 提高難降解有機物的降解速率。熊正為等采用厭氧酸化— SBR 法處理甲醛廢水。在反應期厭氧段, 采用中高溫生物催化酸化, 對甲醛廢水進行初級降解( 將復雜分子轉化為簡單分子) ; 在反應好氧段, 進一步降解上一階段的水解產物, 運行結果表明:MLSS 的BOD5負荷0.04 ～0.08 kg/( kg·d) 、甲醛負荷0.011 ～0.022kg/(kg·d) , 當反應期厭氧段為20 h, 好氧段為11 h 時,甲醛去除率可以達到98%, CODCr 去除率>90%。李秀金等把SBR 連接在一起構成ASBR/SBR 組合反應器系統, 用于牛場高濃度有機污水的處理。ASBR作為預處理反應器主要用于去除有機物, SBR 用于生物脫氮處理。通過試驗確定ASBR 的有機負荷率( 以CODCr 計) 為3 g/( L·d) , 在此負荷率下處理后的污水在SBR 中進一步處理。通過對硝化和反硝化分別與同時進行時ASBR/SBR 系統的污水處理性能進行了試驗研究, 發現: 當硝化在反應器中進行, 反硝化在自然條件下的出水混合液和上清液中進行時, 混合液中NOx - N 在3 周之內即被全部轉化, 上清液中反硝化反應相對較慢; 要通過同時的硝化與反硝化高效地去除污水中的氨氮, 則需要添加適量碳源, 并實行分段進水。
( 5) SBR 與其他工藝的組合。許多廢水中往往含有種類繁多的有機污染物, 其中不少難于降解或對微生物有抑制作用, 單純用一種處理方法, 基本不能把有機物降解掉, 所以出現了多種物化和生化處理方法的組合工藝。付永勝等根據印染廢水的特性, 提出了水解酸化—UASB—SBR 組合工藝的處理方法。該法的實際應用表明, 廢水CODCr 可由2 500～4 500mg/L 降至80 ～150 mg/L, BOD5 可由600 ～1 000mg/L 降至30～40 mg/L, 色度可由100～600 倍降至50～60 倍〔26〕。范洪波等采用水解酸化SBR 法混凝沉淀復合工藝對城市垃圾滲濾液進行處理, 確定了水解酸化、SBR 法和混凝的運行參數。研究結果表明, 當進水CODCr 1 720 mg/L、氨氮127.6 mg/L時, 通過該系統處理后, 出水CODCr 148.4 mg/L、氨氮12.2 mg/L, CODCr 總去除率達到91.2%, 氨氮去除率達90.4%, 達到較好的去除有機物和脫氮效果〔27〕。除了以上用SBR 法處理各種工業廢水的實驗研究的成果外, 在國內也有用類似新工藝處理某些工業廢水的工程實例。如造紙中段水、米粉廠廢水、土霉素生產廢水、光敏劑化工廢水、屠宰加工廢水、印染廢水、染料廢水,。

MSBR法簡介
MSBR(ModifiedSequencingBatchReactor)是改良式序列間歇反應器，是C.Q.Yang等人根據SBR技術特點，結合傳統活性污泥法技術，研究開發的一種更為理想的污水處理系統。MSBR既不需要初沉池和二沉池，又能在反應器全充滿并在恒定液位下連續進水運行。采用單池多格方式，結合了傳統活性污泥法和SBR技術的優點。不但無需間斷流量，還省去了多池工藝所需要的更多的連接管、泵和閥門。通過中試研究及生產性應用，證明MSBR法是一種經濟有效、運行可靠、易于實現計算機控制的污水處理工藝。

BR法的應用與發展
MSBR技術已在幾個污水處理廠應用。位于加拿大Saskatchewan的Estevan污水處理廠則為一實例。雖然由于嚴寒造成一些冰凍問題，但污水廠還是取得了相當好的處理效率。平均溫度為13℃，系統處理效果(測試時間1996年4月～1997年3月)如表1所示。
實踐表明MSBR是一種可連續進水、高效的污水處理工藝，且簡單，容積小，單池。易于實現計算機自動控制。在較低的投資和運行費用下，能有效地去除含高濃度BOD5、TSS、氮和磷的污水。總之，系統在低HRT、低MLSS和低溫情況下，具有優異的處理能力。MSBR技術的研究與發展方向如下：
(1)MSBR技術的進一步發展是生物除磷或同時脫氮除磷。目前同濟大學環境科學與工程學院對此正在作進一步的研究，并已取得了有重要理論意義與應用價值的研究成果。
(2)MSBR系統可以有各種不同配置，例如溝(渠)形式，并且現在已經在開發研究。
(3)MSBR生物處理的動力學模式研究，以提供普遍的設計和運行依據。

(4)MSBR運行過程智能化控制的研究，以實現系統的各操作過程具有適應性和控制。由于系統各格互聯、交替操作，且可以通過選擇、組合與取舍操作步驟，調整各操作步驟時間來控制運行，其運行過程比較復雜。此外，如果進水水質變化，MSBR法的運行過程更具有非線性、時變性與模糊性的特點，難于用數學模型根據傳統控制理論進行有效控制，因此對MSBR法這樣復雜系統進行在線模糊控制，將能得到其它控制方式無法實現的令人滿意的控制效果。這也是MSBR法的一個重要研究方向。