SBR法DAT-IAT技術(shù)在大型城污水處理廠的應(yīng)用

1、SBR法DAT-IAT技術(shù)在大型城市污水處理廠的應(yīng)用-水處理工藝簡(jiǎn)介：早在1914年，英國(guó)Alden與Lockett等人發(fā)明的活性污泥法 即系間歇運(yùn)行處理污水。但由于曝氣器和自控設(shè)備的問(wèn)題， 運(yùn)行管理 極不方便，后來(lái)改為連續(xù)流活性污泥法工藝。80年代前后，由于自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)等高新技術(shù)的迅速發(fā)展以及在污水處理領(lǐng)域的普及與應(yīng) 用（電動(dòng)閥、氣動(dòng)閥、溶解氧傳感器、水位傳感器等），此項(xiàng)技術(shù)獲 得重大進(jìn)展。使得間歇活性污泥法的運(yùn)行管理也逐漸實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。關(guān)鍵字：SBR DAT-IAT技術(shù)大型城市污水處理廠 一 SBR工藝發(fā)展 簡(jiǎn)況 SBR （sequencing Batch-Flow Reactor Ac

2、tivated Sludge Process隹間歇式活性污泥法英文縮寫的簡(jiǎn)稱。1.國(guó)外簡(jiǎn)況早在1914年，英國(guó)Alden與Lockett等人發(fā)明的活性污泥法即系間歇 運(yùn)行處理污水。但由于曝氣器和自控設(shè)備的問(wèn)題，運(yùn)行管理極不方便， 后來(lái)改為連續(xù)流活性污泥法工藝。80年代前后，由于自動(dòng)化、計(jì)算 機(jī)等高新技術(shù)的迅速發(fā)展以及在污水處理領(lǐng)域的普及與應(yīng)用（電動(dòng) 閥、氣動(dòng)閥、溶解氧傳感器、水位傳感器等），此項(xiàng)技術(shù)獲得重大進(jìn) 展。使得間歇活性污泥法的運(yùn)行管理也逐漸實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。1979年，美國(guó)R.L.Irvine等人根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果首先提出SBR工藝，系間歇進(jìn)水， 間歇排水。同年 Goronsay在以往工藝基礎(chǔ)上

3、提出了間歇式循環(huán)延時(shí) 曝氣系統(tǒng)。1984年又研究出利用不同負(fù)荷條件下微生物的生長(zhǎng)速率 和污水生物除磷脫氮工藝。DAT-IAT是SBR工藝中，繼ICEAS、CASS、IDEA法之后完善發(fā)展的又一種新方法。澳大利亞以SBR工藝 所著稱。近十幾年來(lái)，建成 SBR工藝污水處理廠600余座，其中在 中型和大型污水處理廠的應(yīng)用也日益增多，并且開始興建日處理量21萬(wàn)噸大型SBR工藝污水處理廠。由于處理工藝流程簡(jiǎn)單，處理效 果好的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，逐漸引起世界污水處理界的廣泛關(guān)注。2.國(guó)內(nèi)簡(jiǎn)況：我國(guó)自九十年代中期開始，國(guó)家建設(shè)部屬市政設(shè)計(jì)研究院和上海、北京、天津等市政設(shè)計(jì)研究院，開始了SBR工藝技術(shù)的研究和應(yīng)用，但大

4、部分處于試驗(yàn)研究和小型污水處理廠的應(yīng)用階 段。目前，只有幾座城市污水處理廠采用SBR法工藝處理城市混合污水，其處理效果較好，如：昆明市日處理污水量15萬(wàn)噸的第三污水處理廠，具工藝為SBR法ICEAS技術(shù)，自投產(chǎn)以來(lái)，運(yùn)行正常， 出水水質(zhì)穩(wěn)定，達(dá)到了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠所采用的DAT-IAT工藝是一種SBR法的變形工藝和中國(guó)目前最 大的SBR法城市污水處理廠。該工藝為方案的確定是根據(jù)天津市政 工程設(shè)計(jì)研究院和開發(fā)區(qū)、以及國(guó)內(nèi)有關(guān)污水處理專家共同完成的， 經(jīng)過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外污水廠的考察并充分論證，認(rèn)為SBR法DAT-IAT工藝能夠克服天津開發(fā)區(qū)工業(yè)廢水比重大、 水質(zhì)水量變化幅度大的水質(zhì)

5、特 征，其處理后的水質(zhì)能夠滿足國(guó)家的排放標(biāo)準(zhǔn)。二 天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠概況1.污水處理廠簡(jiǎn)況天津市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)（TEDA）是1984年12月6日經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)建立的14個(gè) 沿海城市開發(fā)區(qū)之一，經(jīng)過(guò)十幾年的開發(fā)建設(shè)，現(xiàn)在已初步成為規(guī)模， 已經(jīng)形成了天津市新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。天津開發(fā)區(qū)污水處理廠位于開發(fā)區(qū)南海路與第十四大街交口處。設(shè)計(jì)污水處理量100,000m3/天，服務(wù)人口 20萬(wàn)，服務(wù)工廠3,800多個(gè)，服務(wù)面積22km2。污水 廠占地6.71公頃，總投資1.5億元人民幣，其中利用挪威政府貸款 450萬(wàn)美元。2.污水處理廠設(shè)計(jì)參數(shù)高峰季節(jié)流量（PWWF）100,000m3/d 進(jìn)水 COD

6、400mg/LBOD150mg/LSS200mg/L 按 90%保證率進(jìn)行污水處理工藝設(shè)計(jì)。 出水 CO5120mg/L BODC 20mg/LSS< 30mg/LE運(yùn)行原理1.普通SBR反應(yīng)池的特點(diǎn)SBR工藝是普通活性污泥的法的改良。它的反應(yīng)機(jī)制以及有機(jī)物的去除機(jī)理與連續(xù)流活性污泥法（CFS）基本相同。但運(yùn)行操作 很不相同。SBR工藝操作是由進(jìn)水（Fill）反應(yīng)（React）沉淀（Sattle） 出水（Draw）和閑置（ldle）等五個(gè)過(guò)程組成。從污水流入開始到閑 置時(shí)間結(jié)束算做一個(gè)周期。在一個(gè)周期內(nèi)所有上述教程都在一個(gè)設(shè)有 曝氣系統(tǒng)或攪拌裝置的反應(yīng)池內(nèi)依次進(jìn)行，這種操作周期周而復(fù)始反

7、 復(fù)進(jìn)行達(dá)到不斷進(jìn)行污水處理和生化降解的目的。在這里不需要連續(xù)流活性污泥法中必須設(shè)置的沉淀池、回流污泥泵房等設(shè)施。CFS工藝是設(shè)置一系列不同的裝置和構(gòu)筑物進(jìn)行連續(xù)的固定的操作， 而SBR工藝在單個(gè)構(gòu)筑物中不同時(shí)間為不同目的進(jìn)行間歇操作。2.天津開發(fā)區(qū)污水處理廠 SBR法DAT-IAT工藝的特點(diǎn) DAT-IAT 工藝主體構(gòu)筑物是由兩個(gè)串聯(lián)的反應(yīng)池組成，即需氧池（ Demand Aeration Tank）和間歇曝氣池（Intermittent Aeration Tank）, 一般情況 下DAT池連續(xù)進(jìn)水連續(xù)曝氣，其出水進(jìn)入IAT池，在IAT地完成曝 氣、沉淀、滓水和排除剩余活性污泥?；静僮鬟\(yùn)行

8、程序如下：（1）進(jìn)水 污水連續(xù)進(jìn)入DAT池經(jīng)連續(xù)曝氣后，通過(guò) DAT池與IAT池之間導(dǎo)流設(shè)施進(jìn)入IAT池。DAT不直接排放處理水，因此 不像連續(xù)進(jìn)連續(xù)出水的活性污泥法容易受負(fù)荷變化的影響。（2）反應(yīng)反應(yīng)工藝分兩部分進(jìn)行。首先發(fā)在 DAT池。該池在連續(xù)進(jìn)水的同時(shí)連續(xù)曝氣。去除有機(jī)物的機(jī)理和操作與連續(xù)流活性污 泥法相同。反應(yīng)工序的第二部分發(fā)生在IAT池，經(jīng)DAT池初步生物處理的污水連續(xù)進(jìn)入IAT。按工藝設(shè)置進(jìn)行一定時(shí)間的曝氣以 達(dá)到好氧的目的。（3）沉淀沉淀工序僅發(fā)生在IAT池。當(dāng)IAT池停止曝氣以后，活性污泥絮體開始重力沉淀和泥水分離。IAT 池的沉淀工序相當(dāng)于連續(xù)流活性污泥法中的二次沉淀池功能

9、。（4）排水排水工序只發(fā)生在IAT池。池池水位達(dá)到最高水位，并經(jīng)過(guò)沉淀工藝以后，上清液由設(shè)置在IAT地末端的滓水器緩慢排出 地外。當(dāng)池水位達(dá)到處理周期開始時(shí)的最低水位時(shí)，停止滓水。（5）閑置在IAT地沉淀后到下個(gè)周期開始期間可視污水的性質(zhì)設(shè)置一閑置期，在該時(shí)段內(nèi)可根據(jù)需要進(jìn)行攪拌或曝氣。 在厭氧條 件下攪拌比好氧條件下的曝氣要省能量，同時(shí)對(duì)保持污泥的活性也是 有利的。在以脫磷為目的的裝置中，剩余污泥的排放一般是在閑置工 序之初和沉淀工序的最后進(jìn)行。3.工藝特點(diǎn)（1）運(yùn)行穩(wěn)定，處理效率高，出水質(zhì)量好。（2）處理構(gòu)筑物少，處理流程簡(jiǎn)化。（3）建設(shè)費(fèi)用少，自動(dòng)化程度高，操作運(yùn)行簡(jiǎn)單，調(diào)度靈活。（4）

10、節(jié)省占地面積。（5）可達(dá)到脫磷脫氮的目的。四 工藝流程和主要處理構(gòu)筑物（一）工藝流程如下： 進(jìn)水一粗格柵一進(jìn)水泵-細(xì)格柵一旋流除砂池一巴氏計(jì)量梢-DAT/IAT切口氯J SBR反應(yīng)池 一出水泵一排放出水一貯泥池一污泥脫水機(jī)-泥餅外運(yùn)（二）主要工藝構(gòu)筑物1.進(jìn)水閘井和粗格柵進(jìn)水閘井分為兩格，每格設(shè) ©1000m*鐵閘門，兩個(gè)閘井即可以全開通水，也可以分別斷水互為備用。閘井 內(nèi)設(shè)置兩個(gè)格柵除污機(jī)（粗格柵），每個(gè)格珊寬度1300mm,柵條間 距15mm。格柵除污機(jī)的開停由現(xiàn)場(chǎng) PLC根據(jù)柵前后水位差自動(dòng)控 制。與格柵除污機(jī)相配套，安裝有螺旋輸送壓榨機(jī)，柵渣經(jīng)壓榨脫水 后運(yùn)出廠外處置。2.進(jìn)

11、水泵泵井內(nèi)裝有六臺(tái)潛水泵（四用一備），水泵流量0.29m3/s,揚(yáng)程9.0m,電機(jī)功率37KW。水泵全 自動(dòng)工作，PLC系統(tǒng)根據(jù)水位變化控制水泵開停，并使水泵按交替方 式運(yùn)行。3.細(xì)格柵兩臺(tái)階梯格柵（一用一備），也可以同時(shí)工作。每個(gè)沉砂池直徑 5.48m,流量4200m3/h。每臺(tái)砂泵流量 63m3/h,揚(yáng)程6.0m;砂水分離器流量 20L/s,處理能力1.05m3/h。5.配水計(jì)量梢計(jì)量梢與沉砂地合建，設(shè)計(jì)流量為 1.16m3/h,喉寬1.25m,計(jì)量梢內(nèi)安裝一臺(tái)超聲波流量計(jì)，渠道內(nèi)設(shè)PH計(jì)及溫度計(jì)，信號(hào)輸入PLC,對(duì)污水進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。另外為保證 SBR池配水 均勻，設(shè)計(jì)出水井采用外淹沒(méi)堰。

12、6.SBR反應(yīng)地（DAT-IAT曝氣系統(tǒng)）全長(zhǎng)共設(shè)六座DAT-IAT池，每座DAT-IAT系統(tǒng)由一個(gè)連續(xù)曝氣地（DAT）和一個(gè)間歇曝氣池（IAT）串聯(lián)組成。每個(gè)系 統(tǒng)工藝尺寸為80.0 >32.0 4.3m （有效水深）。主要設(shè)計(jì)參數(shù)： 污泥負(fù)荷0.045KgBOD/KgMLSS d,水力停留時(shí)間14.85h,混合液濃度 MLSS=5000mg/L ;污泥指數(shù) SVI=150ml/g,污泥泥齡 SRT=25d,IAT池運(yùn)行周期T=3h （其中1小時(shí)曝氣，1小時(shí)沉淀，個(gè)小時(shí)滓水）。 每個(gè)IAT池設(shè)2臺(tái)潛水式活性污泥泵。每臺(tái)泵流量 0.550.60m3/s, 揚(yáng)程2m,回流污泥泵由PLC自動(dòng)

13、控制，當(dāng)曝氣和沉淀階段回流泵開 動(dòng)，滓水階段回流停止。每個(gè)IAT池設(shè)3臺(tái)虹吸式滓水器，每臺(tái)滓水器700m3/h.每個(gè)DAT空氣總管上設(shè)有電動(dòng)蝶閥，可根據(jù)每個(gè)DAT池內(nèi)設(shè)置的溶解氧儀的測(cè)定值自動(dòng)控制電動(dòng)蝶閥，調(diào)節(jié) 曝氣量。每個(gè)IAT池空氣總管上設(shè)有電動(dòng)蝶閥，可根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期定時(shí)啟動(dòng)或關(guān)閉曝器系統(tǒng)，使該池處于不同的工作周期，也可以根 據(jù)溶解氧儀的測(cè)定值調(diào)節(jié)曝氣量。7.鼓風(fēng)機(jī)房四臺(tái)單級(jí)高速離心鼓風(fēng)機(jī)（三用一備），流量連續(xù)調(diào)節(jié)范圍45100%,進(jìn)氣流 量8100 18000m3/h。8.加氯間按季節(jié)性加氯設(shè)計(jì)，投氯量按8mg/L計(jì)，加氯機(jī)2臺(tái)，單臺(tái)加氯量5.6g/s。9.出水泵六臺(tái)潛水泵（四用二備）由現(xiàn)

14、場(chǎng) PLC控制，根據(jù)水位控制水泵的開 停，也可按交替方式運(yùn)行。出水近期排入北排明渠，遠(yuǎn)期部分回用，部分排入雨水管道。10.貯泥地SBR反應(yīng)地產(chǎn)生的剩余污泥2080m3/d,含水率99.45%,由設(shè)在反應(yīng)地中的潛水泵以 間歇方式排出，SBR工藝中的剩余污泥基本穩(wěn)定。為了對(duì)污泥進(jìn)行初 步濃縮減少污泥體積，設(shè)貯泥池二座。單池尺寸25X20>4.3m3 （有效水深），每地設(shè)置一臺(tái)滓水器，以滓除上清液。最大滓水深度2.5m,排泥含水率可達(dá)99%。池底安裝震動(dòng)式曝氣器。池內(nèi)設(shè)兩臺(tái)潛污泵將污泥直接泵入脫水機(jī)房。11.脫水機(jī)房設(shè)置3臺(tái)套轉(zhuǎn)鼓預(yù)脫水帶式壓濾一體式污泥脫水機(jī)，使用聚丙烯酸胺為污泥脫水劑。五主

15、要設(shè)備簡(jiǎn)介天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠是利用挪威政府貸款，實(shí)施開發(fā)區(qū)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的項(xiàng)目。1997年12月與挪威GoodTech集團(tuán)公司簽訂商務(wù)技術(shù)合同，引進(jìn) SBR工 藝整體技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備。引進(jìn)的主要設(shè)備及其特點(diǎn)如下：1.虹吸式滓水器主要特征：（1）無(wú)活動(dòng)部件，堅(jiān)固耐用，靠空氣電磁闊控制其工作狀態(tài)，維護(hù)極其簡(jiǎn)單。（2）成本低，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用少。（3）運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，效果好。該項(xiàng)技術(shù)為澳大利亞專利技術(shù)，中國(guó)首次引進(jìn)使用。2.轉(zhuǎn)鼓預(yù)濃縮與帶式壓濾一體化脫水機(jī)（德國(guó) ROEDIGER公司）該項(xiàng)技術(shù)為德國(guó)專利技術(shù)，其主要特點(diǎn)：（1）可直接處理含水率為 99.5%活性污泥，省略污泥重力濃縮池。脫水泥餅含水率與帶式壓濾機(jī)相同。（2）污泥脫水產(chǎn)生的上清液，可用于脫水機(jī)自身濾布清洗，節(jié)省大 量的自來(lái)水。（3）處理能力大（360kgDS/h）,效果好。其它主要引進(jìn)設(shè)備還有：3.高速離心鼓風(fēng)機(jī)，（丹麥HV-TURBO公司）郵風(fēng)口導(dǎo)向葉片自動(dòng)調(diào)整供風(fēng)流量，具有效率高，運(yùn)行穩(wěn)定特 點(diǎn)。4.階梯式細(xì)格柵與螺旋傳送壓榨一體式輸送機(jī)（挪威AMI公司），運(yùn)行穩(wěn)定，處理效果好，對(duì)土建施工要求較低，便于整體安 裝等特點(diǎn)，適合在我國(guó)推廣應(yīng)用。5.污水、污泥泵均引進(jìn)德國(guó)KSB公司的潛水泵。6.在線儀器控制系統(tǒng)的電器設(shè)備為德國(guó)西門子公司的產(chǎn)品