SBR工藝及各種改進工藝的特點非常全

1、SBR工藝原理及設計、計算要點摘要：由于水體富營養(yǎng)化問題的日益嚴重，城市污水除磷脫氮工藝的研究成為了一個熱點。最著名的除磷脫氮工藝當數(shù)A2O工藝和UCT工藝。近年來，由于SBR工藝其獨特的優(yōu)點越來越受到人們的重視。隨著實際的需要和科技的發(fā)展，出現(xiàn)了一些SBR的改進工藝，如ICEAS工藝，CASS工藝，UNITANK工藝等。本文旨在介紹SBR及其變型工藝的特點及關鍵設計參數(shù)及設計計算探討。關鍵詞：SBR工藝；ICEAS工藝；CASS工藝；UNITANK工藝；關鍵設計參數(shù)；設計計算Abstract: Due to the eutrophication of the increasingly ser

2、ious problems, urban sewage dephosphorization denitrification research has become a hot spot. The most famous dephosphorization denitrification processes are A2O process and UCT process. In recent years, due to its unique advantage of SBR, more and more people realize its importance. With the actual

3、 needs and the development of science and technology, appeared some SBR improvement process, such as ICEAS process, CASS process, UNITANK technology etc. This paper aims to introduce the characteristics of SBR and unyielding process and key design parameters and design calculation is discussed. Keyw

4、ords: SBR process; ICEAS process; CASS process; UNITANK process; the key design parameter; design and figureSBR是序列間歇式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process)的簡稱,是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術，又稱序批式活性污泥法。與傳統(tǒng)污水處理工藝不同，SBR技術采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應替代穩(wěn)態(tài)生化反應，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀。20世紀80年代以來,隨著全球

5、范圍水資源的短缺、水體污染形勢的加劇，以及計算機、自控技術、生物技術和材料等科學的發(fā)展，污水生物處理新技術、新工藝的研究、開發(fā)和應用得到了迅速發(fā)展，其中改良型SBR 的發(fā)展尤為迅速，如ICEAS工藝，CASS工藝，UNITANK工藝，和MSBR工藝。1 傳統(tǒng)SBR工藝SBR工藝是一種按順序、間歇式運行的污水處理技術。1979年，美國人L .Irvine在活性污泥充排式反應器（Fill and Draw Reactor, FDR）的基礎上發(fā)明了SBR工藝1。它的運行周期由五個階段組成，即進水、反應、沉淀、排水、閑置。1.1 傳統(tǒng)SBR工藝特點及分析SBR 工藝是通過在時間上的交替來實現(xiàn)傳統(tǒng)活性污

6、泥法的整個運行過程，它在流程上只有一個基本單元，將調(diào)節(jié)池、初沉、曝氣池和二沉池等的功能集于一池，進行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)、微生物降解有機物和固液分離等。經(jīng)典SBR反應器的運行過程為：進水曝氣沉淀潷水待機。 傳統(tǒng)SBR工藝的優(yōu)點(1)理想的推流過程使生化反應推動力增大，效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好。(2)運行效果穩(wěn)定，污水在理想的靜止狀態(tài)下沉淀，需要時間短、效率高,出水水質(zhì)好。(3)耐沖擊負荷，池內(nèi)有滯留的處理水，對污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機污物的沖擊。(4)工藝過程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進行調(diào)整，運行靈活。(5)處理設備少，構造簡單，便于操作和維護管理。(6)反應

7、池內(nèi)存在DO、BOD5濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹。(7) SBR法系統(tǒng)本身也適合于組合式構造方法，利于廢水處理廠的擴建和改造。(8)脫氮除磷，適當控制運行方式，實現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替，具有良好的脫氮除磷效果。(9)工藝流程簡單、造價低。主體設備只有一個序批式間歇反應器，無二沉池、污泥回流系統(tǒng)，調(diào)節(jié)池、初沉池也可省略，布置緊湊、占地面積省。 傳統(tǒng)SBR工藝的缺點（1）連續(xù)進水時，對于單一SBR反應器需要較大的調(diào)節(jié)池。（2）對于多個SBR反應器，其進水和排水的閥門切換頻繁。（3）無法達到大型污水處理項目之連續(xù)進水、出水的要求。（4）設備的閑置率較高。（5）污水提升水頭損失較大。（6）如果

8、需要后續(xù)處理, 則需要較大容積的調(diào)節(jié)池。 傳統(tǒng)SBR工藝的適用范圍4(1)中小城鎮(zhèn)生活污水和廠礦企業(yè)的工業(yè)廢水，尤其是間歇排放和流量變化較大的地方。(2)需要較高出水水質(zhì)的地方，不但要去除有機物，還要求出水中除磷脫氮，防止河湖富營養(yǎng)化。(3)水資源緊缺的地方，SBR系統(tǒng)可在生物處理后進行物化處理，不需要增加設施，便于水的回收利用。(4)用地緊張的地方。(5)對已建連續(xù)流污水處理廠的改造等。(6)非常適合處理小水量，間歇排放的工業(yè)廢水與分散點源污染的治理。1.2 傳統(tǒng)SBR工藝的設計要點及主要參數(shù)由于SBR工藝是合建式，一個池子既要滿足生化反應要求，又要實現(xiàn)沉淀分離功能，因此其計算比一般活性污泥

9、工藝更為復雜。目前的SBR設計方法主要有污泥負荷法、模型法和泥齡法。污泥負荷法主要針對有機物的去除，難以適應脫氮的要求。傳統(tǒng)的模型法由于涉及到了大量的化學計量參數(shù)，而這些參數(shù)的測量復雜、取值隨水質(zhì)多變，應用比較困難。而污泥齡法則沒有對系統(tǒng)中的碳源和需要回流的硝態(tài)氮進行核算, 往往不能對有限的碳源進行充分利用。這幾種方法各有優(yōu)劣，在實踐中應該根據(jù)實際情況采用合適的方法。隨著污水脫氮要求的日益嚴格，精確的設計計算是非常必要的，我國也在這方面不斷的努力、探索。SBR工藝的設計計算涉及幾十個參數(shù)，這些參數(shù)可以分為三類2：（1） 外部條件參數(shù)，包括水量、水質(zhì)等，是設計計算的先決條件；（2） 選定參數(shù)，包

10、括運行周期參數(shù)等，需由設計人事先選定；（3） 計算參數(shù)，需要通過計算才能得出，其中最關鍵的是反應池總泥量和反應池的總體積。下面列出了幾個重要的設計參數(shù)及設計要點。 運行周期的確定SBR的運行周期由充水時間、反應時間、沉淀時間、排水排泥時間和閑置時間來確定。充水時間應有一個最優(yōu)值。如上所述,充水時間應根據(jù)具體的水質(zhì)及運行過程中所采用的曝氣方式來確定。當采用限量曝氣方式及進水中污染物的濃度較高時，充水時間應適當取長一些；當采用非限量曝氣方式及進水中污染物的濃度較低時，充水時間可適當取短一些。充水時間一般取14h。反應時間是確定SBR反應器容積的一個非常主要的工藝設計參數(shù)，其數(shù)值的確定同樣取決于運行

11、過程中污水的性質(zhì)、反應器中污泥的濃度及曝氣方式等因素。對于生活污水類易處理廢水，反應時間可以取短一些，反之對含有難降解物質(zhì)或有毒物質(zhì)的廢水,反應時間可適當取長一些。一般在28h。沉淀排水時間一般按24h設計。閑置時間一般按2h設計。周期數(shù)=24/周期時間。 反應池容積的確定假設每個系列的污水量為q，則在每個周期進入各反應池的污水量為q /n·N。各反應池的容積為: 1 /m *V = q /n*NV為各反應池的容量；1 /m為排出比；N為周期數(shù)(周期/d)；N為每一系列的反應池數(shù)量；Q為每一系列的污水進水量(設計最大日污水量) (m3/d)。關于池容的計算，現(xiàn)在有很多的方法，實際操作

12、時要根據(jù)實際情況來計算。以下例舉幾種現(xiàn)行的方法5：（1）負荷法該法與連續(xù)式曝氣池容的設計相仿。已知SBR反應池的容積負荷或污泥負荷、進水量及進水中BOD5濃度，即可由下式迅速求得SBR池容：容積負荷法：V=nQ0C0Nv       Vmin=SVI×MLSS106 ×V污泥負荷法：Vmin=nQ0C0×SVINs        V=Vmin+Q0（2）曝氣時間內(nèi)的負荷法鑒于SBR法屬間歇曝氣，一個周期內(nèi)有效曝氣時間為ta，則一日內(nèi)總曝氣時間為nta，以此建立如下計

13、算式：容積負荷法：V=nQ0C0tcNv×ta           污泥負荷法：V=24QC0nta×MLSS×NS （3）動力學設計法由于SBR的運行操作方式不同，其有效容積的計算也不盡相同。根據(jù)動力學原理演算，SBR反應池容計算公式可分為下列三種情況：限制曝氣：V=NQ(C0-Ce)tfMLSS×Ns×ta 非限制曝氣：V=nQ(C0-Ce)tfMLSS×Ns(ta+tf) 半限制曝氣：V=nQ(C0-Ce)tfLSS×Ns(ta+

14、tf-t0)  反應池的形式為完全混合型,反應池十分緊湊,占地很少。形狀以矩形為準,池寬與池長之比大約為111:2。反應池的數(shù)量,考慮清洗和檢修等情況,原則上設2 個以上。在規(guī)模較小或投產(chǎn)初期污水量較小時,也可建一個池。    曝氣系統(tǒng)序批式活性污泥法中,曝氣裝置的能力應是在規(guī)定的曝氣時間內(nèi)能供給的需氧量，在設計中,高負荷運行時每單位進水BOD為0.51.5kgO2 /kgBOD5，低負荷運行時為1.52.5kgO2 /KgBOD5。在序批式活性污泥法中，由于在同一反應池內(nèi)進行活性污泥的曝氣和沉淀，曝氣裝置必須是不易堵塞的，同時考慮反應池的攪拌性能。常用的曝氣系統(tǒng)

15、有氣液混合噴射式、機械攪拌式、穿孔曝氣管、微孔曝氣器,一般選射流曝氣，因其在不曝氣時尚有混合作用，同時避免堵塞。 確定設計水量SBR工藝通常污泥齡比較長，有很強的抗沖擊負荷的能力，因此在計算污泥齡的時可按照最高日流量而不是最高日最高時流量計算。當采用延時曝氣時，污泥齡更長，緩沖能力更好，可安平均日流量設計計算。 池水深與分建式活性污泥工藝反應池不同，SBR反應池水深將影響池容的大小，這是因為SBR反應池還要滿足二沉池的功能。按照規(guī)定水深一般46m，一般可取中間值5m左右。 安全高度安全高度是SBR反應池特有的參數(shù)，它相當于分建式活性污泥工藝二沉池的清水層的深度，其作用是將污泥層和出水溢流堰分隔

16、開，以免污泥被帶入出水中影響水質(zhì)。安全高度多0.1m，意味著安全水深多占0.1m，與總池深相比只占幾十分之一，對池容和工程投資影響不大。 污泥負荷與需氧量的關系需氧量=a*Q(Sa-Se)+b*V*Xv式中a為活性污泥微生物對有機污染物氧化分解過程的需氧率，即活性污泥微生物每代謝1KgBOD所需要的氧量；b為活性污泥微生物通過內(nèi)源代謝的自身氧化過程的需氧率，即1Kg活性污泥每天自身氧化所需要的氧量；Xv為混合液中揮發(fā)性懸浮固體量（MLVSS）, Kg/m³；V為反應器的有效容積, m³；Q為每日處理污水量, m³/d；Sa為經(jīng)預處理后4進入曝氣池污水含有的有機污染

17、物的濃度,Kg/m³；Se為經(jīng)生化處理后4處理水中殘留的有機污染物的濃度, Kg/m³。 混合液污泥濃度反應池內(nèi)混合液污泥濃度的控制應從供氧的經(jīng)濟性與可能性、活性污泥的絮凝沉淀性能以及剩余污泥處理造價等方面綜合考慮。一般SBR池的活性污泥濃度Nw控制在2.5 Kg/m³4.0 Kg/m³范圍內(nèi)。污泥指數(shù)SVI值大時Nw值取下限,反之取上限。 計算污泥的產(chǎn)率系數(shù)污泥的產(chǎn)率系數(shù)通過以下公式計算：Y為污泥的產(chǎn)率系數(shù),kgSS/kgBOD5；K為修正系數(shù),K=0.90.95；Sj為進水懸浮物固體濃度, mg/L；Lj為進水BOD5，mg/L。2ICEAS工藝間歇

18、循環(huán)延時曝氣活性污泥法工藝，即ICEAS工藝在20世紀80年代中期隨著新型SBR活性污泥法的出現(xiàn)，被廣泛應用于處理生活污水。2.1 ICEAS工藝原理分析ICEAS工藝運用連續(xù)進水和周期性排水原理，生物氧化作用，硝化和反硝化作用，除磷，固液分離等均在一個反應池中進行。ICEAS工藝由反應、沉淀和潷水3 個階段組成，其反應器由進水端的預反應區(qū)和主反應區(qū)組成，運行方式為連續(xù)進水(沉淀期和排水期仍保持進水)，間歇排水，沒有明顯的反應階段和閑置階段。但其在工藝改進的同時也喪失了傳統(tǒng)SBR工藝的優(yōu)點，僅僅保留了其結構特征。與傳統(tǒng)SBR工藝相比，ICEAS工藝具有以下特點：（1）ICEAS的沉淀會受到進水

19、擾動，破壞了其成為理想沉淀的條件。為了減少進水帶來的擾動，一般將池子設計成長方形，使出水近似于平流沉淀池。（2）由于連續(xù)進水，ICEAS 喪失了經(jīng)典SBR的理想推流和對難降解物質(zhì)去除率高的優(yōu)點，而且不能控制污泥膨脹的發(fā)生，所以需要設置選擇區(qū)。（3）連續(xù)進水不用進水閥門之間切換，控制簡單，從而可應用于較大型的污水廠。 圖一 ICEAS工藝流程及反應裝置圖2.2 ICEAS工藝設計要點及主要參數(shù)7ICEAS工藝是活性污泥法的一種型式，其基本原理與活性污泥法A/O脫氮工藝等相同，原則上可按傳統(tǒng)SBR的公式設計計算。 曝氣時間與曝氣量（1）預反應區(qū)曝氣量的確定ICEAS反應器和傳統(tǒng)的SBR 反應器相比

20、，最大的特點是進水端增加了一個預反應區(qū)，把ICEAS 反應器分為兩個反應區(qū)：預反應區(qū)和主反應區(qū)。主反應區(qū)是污水的主要反應區(qū)域，預反應區(qū)兼具生物選擇器的作用，使活性污泥在選擇器中處于高負荷的快速基質(zhì)積累階段，有利于絮凝性細菌的生長，使ICEAS同樣保持SBR 不易發(fā)生污泥膨脹的優(yōu)點。試驗發(fā)現(xiàn)，生物選擇區(qū)采用限制性曝氣可以取得較好的實驗結果，一般控制生物選擇區(qū)DO<0.5mg/L。這樣，一方面可使部分難降解的有機物在缺氧狀態(tài)下轉化為易降解的物質(zhì)，提高污染物的去除率；另一方面可有效防止污泥膨脹。據(jù)有關資料介紹：在缺氧條件下（有硝態(tài)氮，沒有溶解氧），菌膠團細菌可以利用硝酸鹽作為最終電子受體，實現(xiàn)

21、有機物的吸收、儲存和降解利用，而絲狀菌則缺乏這種能力。從而在選擇器中菌膠團細菌占優(yōu)勢，抑制了絲狀菌生長。所以在預反應區(qū)曝氣采用穿孔管曝氣，并限制DO<0.5mg/L。預反應區(qū)曝氣時間和主反應區(qū)的曝氣時間一致。（2）主反應區(qū)曝氣時間與曝氣量要得到最優(yōu)的曝氣時間和曝氣量，必須首先研究有機物的去除與曝氣過程的關系，即研究有機物的降解規(guī)律。試驗需采用連續(xù)進水，潷水結束后再開始曝氣的方式。隨著曝氣時間的延長，DO在45min內(nèi)迅速增長為有機物的氧化降解提供了足夠的溶解氧，有機物也在此期間內(nèi)大量降解，此后的降解速度降低。由于在曝氣充氧階段，不僅有機物要降解，消化細菌還要把有機氮轉化為氨氮，繼而轉化為

22、亞硝酸氮和硝酸鹽氮，除磷菌也要大量的“吸磷”，所以要繼續(xù)曝氣。根據(jù)研究資料顯示，在曝氣60min后，由COD、DO變化規(guī)律可得出，COD的降解幅度已很小，曲線趨于平穩(wěn)。單純從降解有機物的角度看，曝氣時間可以縮短，但由于脫氮除磷的需要，要相應的延長曝氣時間。氨氮的降解不同于有機物，它的降解速度低于有機物，所需反應時間要長，氨氮需要在曝氣120150min左右出水才能達到排放標準（8mg/L以下）。從以上兩個方面考慮，為使硝化反應進行得更徹底，以氨氮出水指標低于8mg/L為基準，最優(yōu)曝氣時間不低于150min。最優(yōu)曝氣量的確定要根據(jù)去除有機物、氨氮的指標來控制。曝氣量的控制是以DO 濃度來體現(xiàn)的。

23、對于一般的生活污水而言，去除有機物的DO濃度，在2h曝氣時間里，DO濃度達到并保持在2mg/L左右，有機物的去除就可以達到要求。去除氨氮的DO濃度，曝氣45min時達到2.0mg/l以上，60min達到3.0mg/L左右，并一直保持到曝氣結束，氨氮的去除效果好，出水濃度低于8.0mg/L。為了保證氨氮的出水效果，反應裝置中DO濃度應在曝氣60min時達到3mg/L左右，并一直保持到曝氣結束。 沉淀時間和排水時間對于ICEAS處理系統(tǒng)來說，由于是在裝置中進行，沉淀時間的確定顯得更為重要。沉淀時間過短，水中懸浮物過高，影響出水水質(zhì)；另外，系統(tǒng)要具有脫氮除磷功能，就必須保證系統(tǒng)中厭氧和好氧的交替進行

24、，因為ICEAS在前期只有曝氣階段，沒有提供單獨的厭氧階段，所以在沉淀時間的確定上，要相應的延長沉淀時間，使反應器中的污泥層能夠出現(xiàn)缺氧和厭氧的時段，為反硝化和除磷菌的釋磷提供條件，實驗表明，沉淀15min之后，污泥進入?yún)捬蹼A段。若沉淀時間太長，釋磷菌釋放的磷將穿過污泥層，重新回到污水中，降低除磷效果。實驗結果還表明經(jīng)過20min的沉淀，就基本完成了沉淀過程；沉淀30min后，水中的SS濃度基本不再進一步降低了，泥水界面變化也很小。在不同的工況運行時，即使曝氣時間不一樣，重復上述試驗，都得到了基本相同的結果。所以在沉淀30min后，開始排泥，這主要是為了排除含磷高的污泥，達到除磷的目的。排泥在

25、30min 內(nèi)結束。鑒于以上考慮，最優(yōu)沉淀時間定為1h。此時，泥水已經(jīng)完全分離，并且污泥層已經(jīng)進入?yún)捬蹼A段，實現(xiàn)了好氧和厭氧的交替。由于ICEAS 反應器為連續(xù)進水，因此在排水時為了保證水質(zhì)，不能瞬時排水，而是用潷水器將沉淀后的上清液一層層較均勻地從ICEAS反應器內(nèi)潷走，確保出水水質(zhì)。排水時間為1h。作為一種改良型的SBR，ICEAS工藝由于其連續(xù)進水，運行操作的復雜性低的特點，故適用于較大規(guī)模的污水處理。3. CASS工藝3.1 CASS工藝特點及原理分析CASS工藝是在ICEAS工藝的基礎上開發(fā)出來的。CASS池分為三個反應區(qū): 生物選擇器、缺氧區(qū)、好氧區(qū)。生物選擇器是設置在CASS前端

26、的小容積區(qū)，通常在厭氧或兼氧條件下運行，其基本功能是防止產(chǎn)生污泥膨脹，同時還具有促進磷的進一步釋放和強化反硝化的作用，另外，難降解的大分子物質(zhì)在這個區(qū)內(nèi)易發(fā)生水解作用，這對提高有機物的去除率具有一定的促進作用。主反應區(qū)是去除有機底物的主場所，運行過程中常通過控制主反應區(qū)的曝氣強度使反應區(qū)內(nèi)主體溶液處于好氧狀態(tài)，完成降解有機物的全過程。CASS工藝有很多優(yōu)點:(1)CASS工藝與ICEAS工藝相類似，它通過設置選擇器、預反應區(qū)和污泥回流等措施控制了污泥膨脹、增大了有機物的去除率并起到了脫氮除磷的作用，同時通過多個反應器的組合創(chuàng)造了靜止沉淀的條件。CASS工藝在沉淀階段不進水以保證污泥沉降無水力干

27、擾，可以保證系統(tǒng)有良好的分離作用。（2）無污泥回流設備和沉淀池內(nèi)的刮泥設備，節(jié)省了投資與電耗。(3) CASS工藝流程簡單，可大大減少設備管理和維修的工作量。3.2 CASS工藝設計要點及主要參數(shù)CASS設計中應注意的問題：（1）水量平衡工業(yè)廢水和生活污水的排放通常是不均勻的，如何充分發(fā)揮CASS反應池的作用，與選擇的設計流量關系很大。如果設計流量不合適，進水高峰時水位會超過上限，而進水量小時反應池容積又不能充分利用。當水量波動較大時，應考慮設置調(diào)節(jié)池。（2）控制方式的選擇一般情況下，CASS工藝采用自動控制和手動操作兩種方式。后者便于手動調(diào)試和自控系統(tǒng)故障時使用，前者為日常運行使用。（3）曝

28、氣方式的選擇間斷曝氣容易造成污泥堵塞微孔，因此在選擇曝氣頭時要盡量選擇不堵塞的曝氣形式，這一點與SBR工藝相同。（4）排水方式的選擇CASS工藝的排水要求與SBR相同。目前，常用的設備為旋轉式撇水機，其優(yōu)點是排水均勻、排水量可調(diào)節(jié)、對底部污泥干擾小、能防止水面漂浮物隨水排出。（5）需要注意的其他問題漂渣和沉渣的排除方法；排水比的確定；雨季對反應池內(nèi)水位的影響及控制；排泥時機及泥齡控制；反應池的長寬比；間斷排水與后續(xù)處理構筑物的高程及水量匹配問題。CASS工藝是活性污泥法的一種型式，其基本原理與活性污泥法A/O脫氮工藝等相同，原則上可按傳統(tǒng)SBR的公式設計計算。3.2.1 CASS池容積與傳統(tǒng)S

29、BR反應池容積算法相似。不過CASS池中間設一道隔墻將池體分割為預反應區(qū)和主反應區(qū)兩部分，靠進水端、容積為CASS池總容積的10%左右的預反應區(qū)為吸附兼氧區(qū)，另一部分為主反應區(qū)，預反應區(qū)長度按照0.160.25m 來設計。3.2.2 污泥齡6硝化所需好氧污泥齡：SN=(1/)*1.103（15-T）*fs式中SN為為硝化所需最低好氧污泥齡，當T=13時，SN=8d，為硝化菌的比增長速率。T=15時，=0.47d,fs為安全系數(shù)，一般取2.53.0；T為污水溫度，。剩余污泥量系統(tǒng)剩余污泥量：Sp=Q*BOD5*YH-(0.9*bH*YH*fT.H)/(1/SR+bH*fTH)+Yss*Q*(SS

30、i-SSe)式中SSi、SSe分別為反應池進、出水的懸浮固體濃度,mg/L。 YH為異養(yǎng)微生物的增殖率，取0.50.6Yss為不能水解的懸浮固體率，Yss=0.50.6。fT.H為溫度修正系數(shù)bH為異養(yǎng)微生物的內(nèi)源呼吸速率，（自身氧化率），bH=0.08d-1。通過對CASS工藝較為全面的實驗探討及對SBR和CASS工藝實驗結果進行分析比較后,在處理城市污水時推薦使用的工程設計參數(shù)見下表：CASS工藝適用于有脫氮除磷要求的城市污水及某些工業(yè)廢水的處理，有其自身獨特的優(yōu)勢。在廢水水質(zhì)日益復雜的今天CASS作為一種具有競爭力的工藝有著廣闊的發(fā)展前景。目前該工藝在我國應用的技術關鍵主要是提高自動控制

31、裝置的可靠性及運行和操作管理人員的素質(zhì)。隨著國內(nèi)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展以及科學研究的不斷深入，CASS工藝將在理論和生產(chǎn)應用中實現(xiàn)較大的突破。4 UNITANK工藝UNITANK工藝是1987年INTERBREW與KU Leuven基于三溝式氧化溝結構提出的一種活性污泥法污水處理新技術。4.1 UNITANK工藝特點及原理分析UNITANK的通用形式是采用三個池子的標準系統(tǒng)8，這三個池子通過共壁上的開孔實現(xiàn)水力連接，無需用泵輸送。每個池中都裝有曝氣系統(tǒng)(可以是表曝也可以是鼓風曝氣) ，同時邊緣的兩個池子都裝有溢流堰用于排水，既可以用作反應區(qū)也可以用作沉淀池。每個池子都可以進水, 剩余污泥從邊緣兩個

32、作沉淀池的池子排出。與傳統(tǒng)活性污泥法一樣，UNITANK系統(tǒng)是連續(xù)運行的，但是其單個池子是按一定周期運行的。UNITANK系統(tǒng)可在恒定水位下連續(xù)運行，此時從整個系統(tǒng)來看它已經(jīng)不屬于SBR，而與交替運轉的三溝式氧化溝非常相似，更接近于傳統(tǒng)的活性污泥法，這是該工藝最為顯著的一個特點；UNITANK 系統(tǒng)也可在恒水位下交替運行，出水采用固定堰而不是潷水器，在任一時刻總有一個池子作為沉淀池，這個沉淀池相當于平流式沉淀池，所以在設計上需要滿足平流沉淀池的功能，這是UNITANK的第二個特點；標準的UNITANK系統(tǒng)是由三個正方形池所組成，彌補了單個反應器完全混合的不足，這是其第三個特點。但是相對于傳統(tǒng)活

33、性污泥法，UNITANK工藝仍是一種尚處于發(fā)展和完善階段的技術，缺乏科學的設計依據(jù)和方法以及成熟的運行管理經(jīng)驗，UNITANK在現(xiàn)階段的發(fā)展過程中，主要存在以下方面的問題9：（1）無專門的厭氧區(qū)，磷去除效果不理想；（2）該工藝系統(tǒng)管道布置復雜，需要大量的電動進水與空氣閥門以及剩余污泥閥門，切換過于頻繁，故需要較高的自動監(jiān)測和自動控制水平；（3）缺乏準確的數(shù)學模型來實現(xiàn)UNITANK系統(tǒng)更高層次的自動控制；（4）UNITANK最突出的問題是由于中池和邊池的位置不同而使邊池總有一段時間兼作沉淀池，而中池總是作為曝氣池，從而使邊池污泥濃度遠遠高于中池，導致池容利用率和處理能力降低等一系列問題5。4.

34、2 UNITANK工藝設計要點及主要參數(shù)UNITANK是活性污泥法的一種型式，其基本原理與活性污泥法A/O脫氮工藝等相同，原則上可按傳統(tǒng)SBR的公式設計計算。 池型的選擇及進出水渠道設計10UNITANK池通常設計成三個等尺寸的矩形池，根據(jù)兩側池出水堰的形式即單側堰或周邊堰出水，可決定池子是否為正方形。一般當池子邊長較小時(小于25米)兩側池采用單側堰出水，池型可為長方形，池間連通采用池壁開洞方式，洞口在邊池一側加導流板，目的是使進水沿池底流動，流態(tài)接近平流式沉淀池，導流板同時可防止中間池的曝氣擾動側池的沉淀。當池子盡寸較大時，兩側池可采用周邊出水堰，池型為正方形，中間他的池問連通管出口設在側

35、墻池底邊，兩側池的池間連通管出口設在池中心，外加穩(wěn)流筒，出水沿池底流動，流態(tài)接近中心進水，周邊出水的輻流式沉淀池。此外，還可根據(jù)實際工程情況，中間池的尺寸可與兩側池的尺寸不同。 池容的計算計算池容采用的設計流量根據(jù)泥齡的長短決定：只要求去除含碳有機物時泥齡短，宜按最高日最高時流量計算；要求污泥同步穩(wěn)定時泥齡很長，可按平均日流量計算。但是在核算邊池表面負荷及堰負荷時，應按最高日最高時流量計算。 污泥排放系統(tǒng)的設計與選擇11UNITANK工藝通常有兩種排放剩余污泥的方式，即連續(xù)排泥和間歇排泥。連續(xù)排泥是指在運行期間連續(xù)排放混合液，剩余污泥泵容量較低，基本不需要控制，但是由于剩余污泥濃度低，后續(xù)污泥濃縮脫水的負荷將會加大。間歇排泥是指在特定時段集中排泥，如在沉淀末期排泥，該方式剩余污泥泵容量較高，需要控制排泥時間及排泥閘，但該方式剩余污泥濃度較高，后續(xù)污泥濃縮脫水的負荷較低。剩余污泥是在沉淀階段后0.5小時的階段內(nèi)排除，在池內(nèi)設置潛污泵，通過泵將剩余污泥排除。UNITANK工藝更適用于中小型污水處理廠，在