CSBR污水處理技術(shù)
CSBR(Continuous flow constant level sequencing batch reactor)污水處理技術(shù)是加拿大Stantec公司在充分研究了傳統(tǒng)連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)出水、恒水位活性污泥工藝(包括氧化溝工藝);典型間歇進(jìn)水、間歇潷水、變水位SBR工藝;連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)潷水、恒水位改進(jìn)型SBR工藝,以及連續(xù)進(jìn)水、間歇潷水、變水位改進(jìn)型SBR工藝的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上開發(fā)出的新技術(shù)??捎糜谶m合生化法處理的城市污水和工業(yè)廢水,以去除CODcr、BOD5、SS、NH3-N、TN、TP等污染物。CSBR工藝現(xiàn)已在北美、韓國(guó)及我國(guó)等多個(gè)國(guó)家的城市污水處理工程中得到應(yīng)用,處理規(guī)模在2500m3/d至12×104m3/d不等。實(shí)踐證明它是一項(xiàng)先進(jìn)可靠、投資省、占地少、運(yùn)行管理簡(jiǎn)便的一體化污(廢)水處理技術(shù)。
1 工藝流程
CSBR為連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)潷水、恒水位改進(jìn)型SBR工藝,含有一個(gè)(或多個(gè))連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)出水的恒水位生物反應(yīng)池(簡(jiǎn)稱C池)和兩個(gè)(或多個(gè))污泥回流、間歇反應(yīng)、靜置沉淀和潷水的布置對(duì)稱的恒水位SBR池。污泥回流、間歇反應(yīng)和靜置沉淀過程(簡(jiǎn)稱R過程或R池)在其中一個(gè)恒水位SBR池中完成,而潷水則在另一個(gè)恒水位的SBR池(簡(jiǎn)稱潷水池)中實(shí)現(xiàn),兩個(gè)SBR池周期交替進(jìn)行R過程和潷水過程。根據(jù)污(廢)水處理要求,可在兩個(gè)SBR池前串聯(lián)布置多個(gè)C池;原污水連續(xù)進(jìn)入一個(gè)或多個(gè)C池。不同C池可設(shè)計(jì)成缺氧、厭氧或好氧池,以滿足不同的處理需要(如生物脫氮、除磷)。出水由兩個(gè)SBR池通過恒水位潷水器交替潷出;剩余污泥則從處于潷水狀態(tài)的SBR池中排放。其工藝流程和平面布置見圖1和圖2。
2 CSBR技術(shù)的作用原理
CSBR技術(shù)的C池的運(yùn)行與傳統(tǒng)活性污泥法相同,均為連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)出水、恒水位;池中的曝氣、攪拌設(shè)備連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),無需周期控制系統(tǒng)。而兩個(gè)SBR池交替作為潷水池和R池;其運(yùn)行由自控系統(tǒng)作相應(yīng)的周期性開—關(guān)轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)。
CSBR技術(shù)由一個(gè)大周期周而復(fù)始的運(yùn)行,大周期又由兩個(gè)前后小周期組成。每一個(gè)小周期相應(yīng)為R過程的SBR池完成污泥回流、間歇反應(yīng)和靜置沉淀所需的時(shí)間,或?yàn)闈氐腟BR池完成潷水過程所需的時(shí)間。若一個(gè)SBR池在前小周期中作為R池,則在后小周期中該SBR池將作為潷水池;反之亦然。R過程的每個(gè)小周期可進(jìn)一步分為“污泥回流—間歇反應(yīng)—靜置沉淀”三個(gè)階段。下面以A/A/O構(gòu)型為例說明前后小周期的運(yùn)行過程。
2.1 前小周期的運(yùn)行
前小周期的運(yùn)行見圖3所示:小部分原污水連續(xù)進(jìn)入池1(缺氧池),與池中以及由池5(作為R池)回流的活性污泥混合。回流污泥中的硝酸鹽在池1的缺氧條件下被原污水中的碳源反硝化去除。去除硝酸鹽后的回流污泥與連續(xù)進(jìn)入池2(厭氧池)的大部分原污水混合,原污水中易降解的有機(jī)物在池2的厭氧條件下發(fā)酵生成生物除磷所必需的揮發(fā)酸,并為聚磷菌所攝??;聚磷菌水解細(xì)胞內(nèi)含聚合磷,其利用水解聚合磷所獲得的能量將所攝取的揮發(fā)酸合成為細(xì)胞內(nèi)含碳源;水解聚合磷所產(chǎn)生的磷酸鹽則釋放到聚磷菌的體外。池2中的混合液連續(xù)流入池3(好氧池),在池3的好氧條件下,聚磷菌從混合液中攝取超過細(xì)胞自身合成所需的磷酸鹽,并利用氧化細(xì)胞內(nèi)碳源所獲得的能量,將超過細(xì)胞合成所需的磷酸鹽合成為細(xì)胞內(nèi)含聚合磷。池3中同時(shí)還進(jìn)行著難降解有機(jī)物的吸附和部分降解,以及部分氨氮的硝化去除。池3中相當(dāng)于進(jìn)水流量的混合液連續(xù)流入池4(作為潷水池),置換出池4在前小周期作為R池時(shí)形成的上清液,經(jīng)位于系統(tǒng)出口處的恒水位潷水器潷出;相當(dāng)于R池(池5)回流污泥量的混合液則在池5回流污泥泵的作用下流向池1。在污泥回流和間歇反應(yīng)階段隨混合液由池3流入池5的CODcr、BOD5、NH3-N、TN和TP被進(jìn)一步去除。富含聚合磷的聚磷菌的剩余污泥由池4中排出,從而完成了生物除磷過程。池5完成靜止沉淀過程后,前小周期的運(yùn)行即告結(jié)束。
2.2 后小周期的運(yùn)行
后小周期的運(yùn)行見圖4。除了池4和池5的作用互換外,后小周期的運(yùn)行與前小周期完全相同。后小周期運(yùn)行完成后,CSBR系統(tǒng)將周而復(fù)始地進(jìn)行連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)潷水、恒水位周期性地穩(wěn)定運(yùn)行。
3 CSBR技術(shù)處理污水的效率
CSBR技術(shù)處理城市污水的效率見下表。
從表中可見,CSBR技術(shù)對(duì)城市污水中污染物的去除效果良好,尤其對(duì)氮磷的去除率很高,其尾水達(dá)到了GB18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級(jí)(B)標(biāo)準(zhǔn),為再生水回用創(chuàng)造了有利條件。
CSBR技術(shù)處理污水效率表
參數(shù) BOD5 CODcr SS TN NH3-N TP 進(jìn)水(mg/L) 152 378 188 49 32.8 6.7 出水(mg/L) 4.9 48 11 9.5 1.3 0.8 去除率(%) 96.8 87.3 94.1 80.6 90.6 88.1 GB18918—2002一級(jí)(B)標(biāo)準(zhǔn) 20 60 20 20 8(15)* 1.5
* 括號(hào)外數(shù)值為水溫>12℃時(shí)的控制指標(biāo),括號(hào)內(nèi)數(shù)值為水溫≤12℃時(shí)的控制指標(biāo)。
4 CSBR技術(shù)的特點(diǎn)
CSBR技術(shù)與傳統(tǒng)的連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)出水、恒水位活性污泥法(包括氧化溝類工藝)比較,具有以下特點(diǎn):
(1)省去了初沉池、二沉池和污泥回流泵房,既降低了投資又減少了占地面積。
(2)模塊化系統(tǒng)設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)緊湊。
(3)污泥回流由池內(nèi)水頭很低(<1m)的攪拌器(泵)完成,降低了能耗和運(yùn)行費(fèi)用。
(4)尾水與活性污泥的分離類似典型SBR工藝的靜置沉淀?xiàng)l件,出水水質(zhì)好,剩余污泥濃度達(dá)2%左右,無需濃縮,直接脫水,降低了污泥處置投資和處理費(fèi)用。
(5)提供了與SBR工藝類似的間歇反應(yīng)階段,對(duì)有機(jī)物、氨氮、總氮和總磷的去除率較高。
CSBR技術(shù)與典型間歇進(jìn)水、間歇潷水、變水位SBR工藝比較,具有以下特點(diǎn):
(1)采用固定點(diǎn)進(jìn)水,省去了進(jìn)水點(diǎn)切換和控制設(shè)備。
(2)對(duì)稱布置的兩組恒水位潷水器交替潷水,連續(xù)出水,避免了間歇潷水的弊端。
(3)采用恒水位運(yùn)行,避免了變水位操作水頭損失大、反應(yīng)池容積利用率低的缺點(diǎn)。
(4)提供了專用缺氧、厭氧和好氧池,保留了傳統(tǒng)A/O、A/A/O活性污泥法的各反應(yīng)區(qū)功能明確、界限分明的優(yōu)點(diǎn)。機(jī)理清楚,運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
(5)對(duì)稱設(shè)置的兩個(gè)SBR池均位于系統(tǒng)的出水端,為非主要反應(yīng)池,系統(tǒng)設(shè)備閑置率低,投資省。
(6)恒水位潷水器無任何水中運(yùn)動(dòng)部件,構(gòu)造簡(jiǎn)單,運(yùn)行可靠。
Sewage Treatment Technique for CSBR
LOU Xing-yi1, WU Wei-guo2, LI Yong-qiu2
(1.Qingdao Technological University, Qingdao Shandong 266033, China; 2.Stantee Ltd. Edmonton AB Canada, T5K 2L6)
Abstract:The paper introduces the technological process, principle and characteristic of sewage treatment technique for CSBR.
Keywords: continuous ?ow; constant water level; CSBR
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