北京航天城污水處理廠CASS法工藝調(diào)試及運(yùn)行1

1、北京航天城污水處理廠CASS法工藝調(diào)試及運(yùn)行王守中張統(tǒng)侯瑞琴張志仁提要:概述了北京航天城污水處理廠工程概況和工藝概況,重點(diǎn)介紹了工程調(diào)試及試運(yùn)行情況,最后結(jié)合實(shí)際對CASS工藝特點(diǎn)談了自己的看法。關(guān)鍵詞城市污水CASS工藝工程調(diào)試潷水器 0概述北京航天城污水處理廠是跨世紀(jì)國家重點(diǎn)工程的配套設(shè)施。該污水處理廠分兩期建設(shè),一期工程于1996年12月破土動工,至1998年4月建成并投入設(shè)備調(diào)試及試運(yùn)行,7月29日經(jīng)北京市環(huán)保局驗(yàn)收后轉(zhuǎn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)。近期排放污水量7200m3/d,遠(yuǎn)期14400m3/d。廢水主要包括生活污水、工業(yè)廢水和醫(yī)院污水,各自所占比例為81.5%、18.0%、0.5%,其污水主要

2、是生活污水,主要污染物包括：有機(jī)物、懸浮物和油類等。設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)(北京市綜合廢水排放二級標(biāo)準(zhǔn))見表1。表1設(shè)計(jì)進(jìn)出水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目CODBOD5SSPH礦物油Mg/lMg/lMg/lMg/l進(jìn)水3502502206.58.55.8出水5015306.08.53排放標(biāo)準(zhǔn)6020506.08.541工藝概況1.1工藝簡介在大量文獻(xiàn)調(diào)研基礎(chǔ)上,通過方案篩選,我們選用周期循環(huán)活性污泥法(Cyclic Activated Sludge System,簡稱CASS)。該工藝最早是美國川森維柔廢水處理公司1975年研究成功并推廣應(yīng)用的廢水處理技術(shù)專利。為將該工藝引進(jìn)、消化,探討適合我國國情的

3、新型污水處理工藝,總裝備部工程設(shè)計(jì)研究總院環(huán)保中心于1994年在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了模擬試驗(yàn)研究,并成功地應(yīng)用于北京航天城污水處理廠。1.2工藝流程污水處理廠高程布置如圖1所示。污水中含有較大顆粒的懸浮物和漂浮物,經(jīng)過格柵截留,除去上述污染物,防止后續(xù)處理構(gòu)筑物管道、閥門和水泵機(jī)組堵塞。污水經(jīng)集水池用潛污泵抽至沉砂池,在沉砂池中可除去比重較大的無機(jī)顆粒,污水經(jīng)沉砂池后由配水管自流進(jìn)入CASS池進(jìn)行生物處理,出水達(dá)標(biāo)后,部分用作農(nóng)田灌溉或池塘補(bǔ)充水,剩余部分排放。圖1北京航天城污水處理廠高程布置圖(數(shù)字的單位為m)CASS池是污水處理廠的核心,它在SBR的基礎(chǔ)上前部設(shè)置了生物選擇區(qū),后部安裝了可升降的自

4、動潷水器,曝氣、沉淀、排水均在同一池子內(nèi)周期性循環(huán)進(jìn)行。生物選擇區(qū)和主反應(yīng)區(qū)之間由隔墻隔開,污水由生物選擇區(qū)通過隔墻下部進(jìn)入主反應(yīng)區(qū),托動水層緩慢上升。整個(gè)CASS池平面24mm,主反應(yīng)區(qū)和預(yù)反應(yīng)區(qū)長度分別為19.25m和3.75m,寬度方向分4格,每格可獨(dú)立運(yùn)行,池深5m,有效水深4.5m(污泥區(qū)高1.3m,緩沖區(qū)高1.7m),活性污泥界面以上最小水深為1.34m,每周期排水比約為1/3,CASS反應(yīng)池構(gòu)造簡圖示于圖2。 圖2CASS反應(yīng)池構(gòu)造簡圖2工程調(diào)試和試運(yùn)行污水處理廠調(diào)試及試運(yùn)行是污水處理工程建設(shè)的重要階段,是檢驗(yàn)污水處理廠前期設(shè)計(jì)、施工、安裝等工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。設(shè)備安裝完工后,按

5、單體調(diào)試、局部聯(lián)合調(diào)試和系統(tǒng)聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)三個(gè)步驟進(jìn)行。污泥的培養(yǎng)馴化采用接種培養(yǎng)法,具體是在CASS池中加入其它污水處理廠濃縮脫水后的污泥,悶曝24h,此后每天排出部分上清液并加入新的污水,逐步加大負(fù)荷,此階段不排泥。培養(yǎng)期間應(yīng)通過鏡檢密切觀察CASS池中微生物相的變化；同時(shí)進(jìn)行進(jìn)、出水水質(zhì)及反映活性污泥性能指標(biāo)的測定,包括：SV、MLSS、SVI、COD、BOD5等。隨著微生物培養(yǎng)時(shí)間的增加,檢測到污泥中有大量活躍的原生動物和少量的后生動物,此時(shí)SVI=80mL/g100mL/g, SV=18%20%, MLSS=1200mg/L1800mg/L,表明活性污泥培養(yǎng)基本成功。此階段完成后即可進(jìn)入

6、污水廠全面試運(yùn)行階段。污水廠試運(yùn)行是指在滿負(fù)荷進(jìn)水條件下,優(yōu)化、摸索運(yùn)行參數(shù),取得最佳的去除效果,同時(shí)對工程整體質(zhì)量進(jìn)一步全面考核,為今后長期穩(wěn)定運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。此階段大致包括以下幾方面工作：潷水器控制參數(shù)的確定,CASS池運(yùn)行周期及曝氣、沉淀、排水、閑置時(shí)間的分配,自控系統(tǒng)的校正、污泥脫水過程中混凝劑的投加量等。2.1潷水器控制參數(shù)的確定CASS工藝的特點(diǎn)是程序工作制,可依據(jù)進(jìn)、出水水質(zhì)變化來調(diào)整工作程序,保證出水效果。潷水器是CASS工藝中的關(guān)鍵設(shè)備,工程采用的潷水器是我院環(huán)保中心和四達(dá)水處理公司在模擬試驗(yàn)基礎(chǔ)上開發(fā)成功的新型潷水設(shè)備。該潷水器采用絲杠套筒式,通過電機(jī)的運(yùn)動,帶動絲杠上下移動

7、,從而帶動連接于絲杠末端的浮動式潷水堰,完成潷水過程。每次潷水階段開始時(shí),潷水器以事先設(shè)定的速度首先由原始位置降到水面,然后隨水面緩慢下降,下降過程為：下降10s,靜止?jié)?0s,再下降10s,靜止?jié)?0s,如此循環(huán)運(yùn)行直至設(shè)計(jì)排水最低水位,通過潷水器的堰式裝置迅速、穩(wěn)定、均勻地將處理后的上清液排至排水井,潷水器下降速度與水位變化相當(dāng),排出的始終是最上層的上清液,不會擾動已沉淀的污泥層。潷水器上升過程是由低水位連續(xù)升至最高位置,即原始位置,上升時(shí)間通過調(diào)試摸索確定。潷水器在運(yùn)行過程中設(shè)有限位開關(guān),保證潷水器在安全行程內(nèi)工作。調(diào)試工作主要是根據(jù)進(jìn)出水水質(zhì)及水量來探索潷水器的排水時(shí)間、潷水器最佳

8、下降速度及排水結(jié)束后潷水器的上升時(shí)間。2.2CASS池運(yùn)行周期的確定根據(jù)實(shí)驗(yàn)室小試結(jié)果,原設(shè)計(jì)的CASS池運(yùn)行周期是4h,其中曝氣2h,沉淀1h,排水1h。調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)原水濃度比設(shè)計(jì)原水濃度低,有必要根據(jù)實(shí)際廢水水質(zhì)情況來確定運(yùn)行周期,根據(jù)進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)適當(dāng)調(diào)整周期中各階段時(shí)間的分配,如適當(dāng)減少曝氣時(shí)間、延長沉淀時(shí)間等,這樣在保證出水水質(zhì)的情況下節(jié)省了能耗。污水廠實(shí)際運(yùn)行周期仍是4h,其中曝氣1.5h,沉淀1h,排水1h,閑置0.5h。2.3自控系統(tǒng)的校準(zhǔn)CASS工藝之所以在國外得到普遍應(yīng)用,得益于自動化技術(shù)的應(yīng)用。北京航天城污水處理廠根據(jù)工藝流程與廠區(qū)設(shè)備分布狀況,自動控制采用集散式控制系

9、統(tǒng),由我院環(huán)保中心與北京研華公司合作研制。整套控制系統(tǒng)采用現(xiàn)場可編程控制(PLC)與微機(jī)集中監(jiān)控,在污水提升泵房、4座CASS池及污泥脫水機(jī)房各設(shè)置1臺現(xiàn)場控制機(jī)(可手動控制)；在中心監(jiān)控室設(shè)有1臺工控機(jī)和模擬顯示屏。現(xiàn)場控制機(jī)獨(dú)立完成相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)顯示、自動控制、數(shù)據(jù)通信等全功能,中央控制計(jì)算機(jī)通過工業(yè)現(xiàn)場總線向各現(xiàn)場控制機(jī)傳輸和采集數(shù)據(jù),并可根據(jù)進(jìn)、出水水質(zhì)變化適當(dāng)調(diào)整工作程序,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決。模擬顯示屏顯示工藝全過程的數(shù)據(jù)與狀態(tài)。2.4運(yùn)行結(jié)果從每天監(jiān)測的水質(zhì)情況看,CASS工藝經(jīng)過上述各階段的調(diào)試和試運(yùn)行,取得了良好效果。進(jìn)水水質(zhì)：CODCr=70mg/L80mg/L, BOD

10、5=30mg/L35mg/L, pH=6.87.5；出水經(jīng)常保持在CODCr=20mg/L以下,BOD5=7mg/L左右,SVI=80mL/g100mL/g,SV=18%20%, pH=6.87.5,優(yōu)于國家排放標(biāo)準(zhǔn)。CASS工藝產(chǎn)生的污泥量較少,污泥性質(zhì)穩(wěn)定,具有良好的沉降、絮凝、脫水性能。調(diào)試至今半年過去了,未發(fā)生污泥膨脹現(xiàn)象,這樣更從實(shí)踐上驗(yàn)證了CASS工藝的優(yōu)越性。3CASS工藝的特點(diǎn)從北京航天城污水處理廠的運(yùn)行實(shí)踐來看,CASS工藝與其它污水處理工藝相比確實(shí)是一種先進(jìn)實(shí)用的工藝。具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)此工藝建設(shè)費(fèi)用低,與常規(guī)活性污泥法相比,省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回

11、流設(shè)備,工藝流程簡潔,建設(shè)費(fèi)用可節(jié)省10%25%,占地面積可減少20%35%。(2)運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用省。由于曝氣是周期性的,重新開始曝氣時(shí),氧濃度梯度大,傳遞效率高,節(jié)能效果顯著,運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用可節(jié)省10%25%。此外,本工程采用水下曝氣機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)鼓風(fēng)機(jī)曝氣,消除了噪音污染。(3)有機(jī)物去除率高,出水水質(zhì)好。(4)管理簡單,運(yùn)行可靠,能有效防止污泥膨脹。與傳統(tǒng)的SBR工藝相比,CASS最大的特點(diǎn)在于增加了一個(gè)生物選擇區(qū),且連續(xù)進(jìn)水(沉淀期、排水期仍連續(xù)進(jìn)水),沒有明顯標(biāo)志的反應(yīng)階段和閑置階段。設(shè)置生物選擇區(qū)的主要目的是使系統(tǒng)選擇出良好的絮凝性生物。據(jù)有關(guān)資料1介紹,污泥膨脹的直接原因是絲狀菌的過量繁殖。由于

12、絲狀菌比菌膠團(tuán)的比表面積大,因此,有利于攝取低濃度底物。而一般絲狀菌的比增殖速率比其它細(xì)菌小,在高底物濃度下菌膠團(tuán)和絲狀菌都以較大速率降解底物和增殖,但由于菌膠團(tuán)細(xì)菌比增殖速率較大,其增殖量也很大,從而占優(yōu)勢。所以CASS池首端設(shè)計(jì)合理的生物選擇區(qū)可以有效地抑制絲狀菌的生長和繁殖,克服污泥膨脹。(5)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)緊密結(jié)合CASS工藝特點(diǎn),管理簡單,運(yùn)行可靠。CASS工藝要求周期性地對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行控制,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)與軟件編程上我們采取了以下做法：潷水器的潷水量采用了準(zhǔn)PWM法,即在排水進(jìn)程潷水器間歇下降,由于下降時(shí)間與間歇時(shí)間均可方便設(shè)定,實(shí)現(xiàn)了非調(diào)速潷水機(jī)潷水量的控制；監(jiān)控室內(nèi)可方便地設(shè)定曝氣量

13、；采取了超低水位進(jìn)程暫停、超高水位聲光報(bào)警等較完備的保護(hù)措施。污水提升泵采用自動循環(huán)備用的自控模式,使每臺泵的運(yùn)行幾率盡可能相同；避免了自動備用方式造成的主泵過度運(yùn)轉(zhuǎn)。日處理量7200m3/d的北京航天城污水處理廠,需操作管理工58人,而我國相同規(guī)模采用傳統(tǒng)污水處理工藝則需操作管理工30人以上。(6)污泥產(chǎn)量低,性質(zhì)穩(wěn)定。SBR工藝總結(jié) SBR工藝總結(jié) - SBR污水處理技術(shù) SBR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(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。 與傳統(tǒng)污

14、水處理工藝不同，SBR技術(shù)采用時(shí)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(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀。它的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作，SBR技術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無污泥回流系統(tǒng)。正是SBR工藝這些特殊性使其具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1、 理想的推流過程使生化反應(yīng)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(yùn)行效果穩(wěn)定，污水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀，需要時(shí)間短、效率高，出水水質(zhì)好。 3、 耐沖擊負(fù)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(jī)污物的沖擊。 4、 工藝過程中

15、的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進(jìn)行調(diào)整，運(yùn)行靈活。 5、 處理設(shè)備少，構(gòu)造簡單，便于操作和維護(hù)管理。 6、 反應(yīng)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(gòu)造方法，利于廢水處理廠的擴(kuò)建和改造。 8、 脫氮除磷，適當(dāng)控制運(yùn)行方式，實(shí)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(jià)低。主體設(shè)備只有一個(gè)序批式間歇反應(yīng)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。 SBR系統(tǒng)的適用范圍 由于上述技術(shù)特點(diǎn)，SBR系統(tǒng)進(jìn)一步拓寬了活性污泥法的使用范圍。就近期的技術(shù)條件，SBR系統(tǒng)更適合以下情況： 1) 中

16、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，如風(fēng)景游覽區(qū)、湖泊和港灣等，不但要去除有機(jī)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(jìn)行物化處理，不需要增加設(shè)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(diǎn)源污染的治理。 SBR設(shè)計(jì)要點(diǎn)、主要參數(shù) SBR設(shè)計(jì)要點(diǎn) 1、運(yùn)行周期（T）的確定 SBR的運(yùn)行周期由充水時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間、沉淀時(shí)間、排水排泥時(shí)間和閑置時(shí)間來確定。充水時(shí)間（tv）應(yīng)有一個(gè)最優(yōu)值。

17、如上所述，充水時(shí)間應(yīng)根據(jù)具體的水質(zhì)及運(yùn)行過程中所采用的曝氣方式來確定。當(dāng)采用限量曝氣方式及進(jìn)水中污染物的濃度較高時(shí)，充水時(shí)間應(yīng)適當(dāng)取長一些；當(dāng)采用非限量曝氣方式及進(jìn)水中污染物的濃度較低時(shí)，充水時(shí)間可適當(dāng)取短一些。充水時(shí)間一般取14。反應(yīng)時(shí)間（tR）是確定SBR 反應(yīng)器容積的一個(gè)非常主要的工藝設(shè)計(jì)參數(shù)，其數(shù)值的確定同樣取決于運(yùn)行過程中污水的性質(zhì)、反應(yīng)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(yīng)時(shí)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(yīng)時(shí)間可適當(dāng)取長一些。一般在28h。沉淀排水時(shí)間（tS+D）一般按24h設(shè)計(jì)。閑置時(shí)間（tE）一般按2h設(shè)計(jì)。 一個(gè)周期所需時(shí)間t

18、CtRtStD 周期數(shù) n24tC 2、反應(yīng)池容積的計(jì)算 假設(shè)每個(gè)系列的污水量為q，則在每個(gè)周期進(jìn)入各反應(yīng)池的污水量為q/nN。各反應(yīng)池的容積為： V:各反應(yīng)池的容量 1/m：排出比 n：周期數(shù)（周期/d） N:每一系列的反應(yīng)池?cái)?shù)量 q：每一系列的污水進(jìn)水量（設(shè)計(jì)最大日污水量）（m3/d） 3、曝氣系統(tǒng) 序批式活性污泥法中，曝氣裝置的能力應(yīng)是在規(guī)定的曝氣時(shí)間內(nèi)能供給的需氧量，在設(shè)計(jì)中，高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)每單位進(jìn)水BOD為0.51.5kgO2/kgBOD，低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)為1.52.5kgO2/kgBOD。 在序批式活性污泥法中，由于在同一反應(yīng)池內(nèi)進(jìn)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(shí)考

19、慮反應(yīng)池的攪拌性能。常用的曝氣系統(tǒng)有氣液混合噴射式、機(jī)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(shí)尚有混合作用，同時(shí)避免堵塞。 4、排水系統(tǒng) 上清液排除出裝置應(yīng)能在設(shè)定的排水時(shí)間內(nèi)，活性污泥不發(fā)生上浮的情況下排出上清液，排出方式有重力排出和水泵排出。 為預(yù)防上清液排出裝置的故障，應(yīng)設(shè)置事故用排水裝置。 在上清液排出裝置中，應(yīng)設(shè)有防浮渣流出的機(jī)構(gòu)。 序批式活性污泥的排出裝置在沉淀排水期，應(yīng)排出與活性污泥分離的上清液，并且具備以下的特征： 1) 應(yīng)能既不擾動沉淀的污泥，又不會使污泥上浮，按規(guī)定的流量排出上清液。（定量排水） 2) 為獲得分離后清澄的處理水，集水機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量靠近水面

20、，并可隨上清液排出后的水位變化而進(jìn)行排水。（追隨水位的性能） 3) 排水及停止排水的動作應(yīng)平穩(wěn)進(jìn)行，動作準(zhǔn)確，持久可靠。（可靠性） 排水裝置的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)升降的方式的不同，有浮子式、機(jī)械式和不作升降的固定式。 5、排泥設(shè)備 設(shè)計(jì)污泥干固體量=設(shè)計(jì)污水量設(shè)計(jì)進(jìn)水SS濃度污泥產(chǎn)率1000 在高負(fù)荷運(yùn)行（0.10.4 kg-BOD/kg-ssd)時(shí)污泥產(chǎn)量以每流入1 kgSS產(chǎn)生1 kg計(jì)算，在低負(fù)荷運(yùn)行（0.030.1 kg-BOD/kg-ssd)時(shí)以每流入1 kgSS產(chǎn)生0.75 kg計(jì)算。 在反應(yīng)池中設(shè)置簡易的污泥濃縮槽，能夠獲得23%的濃縮污泥。由于序批式活性污泥法不設(shè)初沉池，易流入較多的

21、雜物，污泥泵應(yīng)采用不易堵塞的泵型。 SBR設(shè)計(jì)主要參數(shù) 序批式活性污泥法的設(shè)計(jì)參數(shù)，必須考慮處理廠的地域特性和設(shè)計(jì)條件（用地面積、維護(hù)管理、處理水質(zhì)指標(biāo)等）適當(dāng)?shù)拇_定。 用于設(shè)施設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)以下值為準(zhǔn)： 項(xiàng) 目 參 數(shù) BOD-SS負(fù)荷(kg-BOD/kg-ssd) 0.030.4 MLSS(mg/l) 15005000 排出比(1/m) 1/21/6 安全高度(cm)(活性污泥界面以上的最小水深) 50以上 序批式活性污泥法是一種根據(jù)有機(jī)負(fù)荷的不同而從低負(fù)荷（相當(dāng)于氧化溝法）到高負(fù)荷（相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)活性污泥法）的范圍內(nèi)都可以運(yùn)行的方法。序批式活性污泥法的BOD-SS負(fù)荷，由于將曝氣時(shí)間作為反

22、應(yīng)時(shí)間來考慮，定義公式如下： QS：污水進(jìn)水量（m3/d） CS：進(jìn)水的平均BOD5(mg/l) CA：曝氣池內(nèi)混合液平均MLSS濃度(mg/l) V：曝氣池容積 e：曝氣時(shí)間比 e=nTA/24 n:周期數(shù) TA:一個(gè)周期的曝氣時(shí)間 序批式活性污泥法的負(fù)荷條件是根據(jù)每個(gè)周期內(nèi)，反應(yīng)池容積對污水進(jìn)水量之比和每日的周期數(shù)來決定，此外，在序批式活性污泥法中，因池內(nèi)容易保持較好的MLSS濃度，所以通過MLSS濃度的變化，也可調(diào)節(jié)有機(jī)物負(fù)荷。進(jìn)一步說，由于曝氣時(shí)間容易調(diào)節(jié)，故通過改變曝氣時(shí)間，也可調(diào)節(jié)有機(jī)物負(fù)荷。 在脫氮和脫硫?yàn)閷ο髸r(shí)，除了有機(jī)物負(fù)荷之外，還必須對排出比、周期數(shù)、每日曝氣時(shí)間等進(jìn)行研究

23、。 在用地面積受限制的設(shè)施中，適宜于高負(fù)荷運(yùn)行，進(jìn)水流量小負(fù)荷變化大的小規(guī)模設(shè)施中，最好是低負(fù)荷運(yùn)行。因此，有效的方式是在投產(chǎn)初期按低負(fù)荷運(yùn)行，而隨著水量的增加，也可按高負(fù)荷運(yùn)行。 不同負(fù)荷條件下的特征 有機(jī)物負(fù)荷條件（進(jìn)水條件） 高負(fù)荷運(yùn)行 低負(fù)荷運(yùn)行 間歇進(jìn)水 間歇進(jìn)水、連續(xù) 運(yùn)行條件 BOD-SS負(fù)荷（kg-BOD/kg-ssd） 0.10.4 0.030.1 周期數(shù) 大（34） ?。?3） 排出比 大 小 處理特性 有機(jī)物去除 處理水BOD20mg/l 去除率比較高 脫氮 較低 高 脫磷 高 較低 污泥產(chǎn)量 多 少 維護(hù)管理 抗負(fù)荷變化性能比低負(fù)荷差 對負(fù)荷變化的適應(yīng)性強(qiáng)，運(yùn)行的靈活性

24、強(qiáng) 用地面積 反應(yīng)池容積小，省地 反應(yīng)池容積較大 適用范圍 能有效地處理中等規(guī)模以上的污水，適用于處理規(guī)模約為2000m3/d以上的設(shè)施 適用于小型污水處理廠，處理規(guī)模約為2000m3/d以下，適用于不需要脫氮的設(shè)施 SBR設(shè)計(jì)需特別注意的問題 （一）主要設(shè)施與設(shè)備 1、設(shè)施的組成 本法原則上不設(shè)初次沉淀池，本法應(yīng)用于小型污水處理廠的主要原因是設(shè)施較簡單和維護(hù)管理較為集中 為適應(yīng)流量的變化，反應(yīng)池的容積應(yīng)留有余量或采用設(shè)定運(yùn)行周期等方法。但是，對于游覽地等流量變化很大的場合，應(yīng)根據(jù)維護(hù)管理和經(jīng)濟(jì)條件，研究流量調(diào)節(jié)池的設(shè)置。 2、反應(yīng)池 反應(yīng)池的形式為完全混合型，反應(yīng)池十分緊湊，占地很少。形狀以

25、矩形為準(zhǔn)，池寬與池長之比大約為1：11：2，水深46米。 反應(yīng)池水深過深，基于以下理由是不經(jīng)濟(jì)的：如果反應(yīng)池的水深大，排出水的深度相應(yīng)增大，則固液分離所需的沉淀時(shí)間就會增加。專用的上清液排出裝置受到結(jié)構(gòu)上的限制，上清液排出水的深度不能過深。 反應(yīng)池水深過淺，基于以下理由是不希望的：在排水期間，由于受到活性污泥界面以上的最小水深限制，上清液排出的深度不能過深。與其他相同BODSS負(fù)荷的處理方式相比，其優(yōu)點(diǎn)是用地面積較少。 反應(yīng)池的數(shù)量，考慮清洗和檢修等情況，原則上設(shè)2個(gè)以上。在規(guī)模較小或投產(chǎn)初期污水量較小時(shí)，也可建一個(gè)池。 3、排水裝置 排水系統(tǒng)是SBR處理工藝設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，也是其設(shè)計(jì)中最具特

26、色和關(guān)系到系統(tǒng)運(yùn)行成敗的關(guān)鍵部分。目前，國內(nèi)外報(bào)道的SBR排水裝置大致可歸納為以下幾種：潛水泵單點(diǎn)或多點(diǎn)排水。這種方式電耗大且容易吸出沉淀污泥；池端（側(cè)）多點(diǎn)固定閥門排水，由上自下開啟閥門。缺點(diǎn)操作不方便，排水容易帶泥；專用設(shè)備潷水器。潷水器是是一種能隨水位變化而調(diào)節(jié)的出水堰，排水口淹沒在水面下一定深度，可防止浮渣進(jìn)入。理想的排水裝置應(yīng)滿足以下幾個(gè)條件：單位時(shí)間內(nèi)出水量大，流速小，不會使沉淀污泥重新翻起；集水口隨水位下降，排水期間始終保持反應(yīng)當(dāng)中的靜止沉淀狀態(tài)；排水設(shè)備堅(jiān)固耐用且排水量可無級調(diào)控，自動化程度高。 在設(shè)定一個(gè)周期的排水時(shí)間時(shí)，必須注意以下項(xiàng)目： 上清液排出裝置的溢流負(fù)荷確定需要的

27、設(shè)備數(shù)量； 活性污泥界面上的最小水深主要是為了防止污泥上浮，由上清液排出裝置和溢流負(fù)荷確定，性能方面，水深要盡可能??； 隨著上清液排出裝置的溢流負(fù)荷的增加，單位時(shí)間的處理水排出量增大，可縮短排水時(shí)間，相應(yīng)的后續(xù)處理構(gòu)筑物容量須擴(kuò)大； 在排水期，沉淀的活性污泥上浮是發(fā)生在排水即將結(jié)束的時(shí)候，從沉淀工序的中期就開始排水符合SBR法的運(yùn)行原理。 SBR工藝的需氧與供氧 SBR工藝有機(jī)物的降解規(guī)律與推流式曝氣池類似，推流式曝氣池是空間（長度）上的推流，而SBR反應(yīng)池是時(shí)間意義上的推流。由于SBR工藝有機(jī)物濃度是逐漸變化的，在反應(yīng)初期，池內(nèi)有機(jī)物濃度較高，如果供氧速率小于耗氧速率，則混合液中的溶解氧為零

28、，對單一的微生物而言，氧氣的得到可能是間斷的，供氧速率決定了有機(jī)物的降解速率。隨著好氧進(jìn)程的深入，有機(jī)物濃度降低，供氧速率開始大于耗氧速率，溶解氧開始出現(xiàn)，微生物開始可以得到充足的氧氣供應(yīng)，有機(jī)物濃度的高低成為影響有機(jī)物降解速率的一個(gè)重要因素。從耗氧與供氧的關(guān)系來看，在反應(yīng)初期SBR反應(yīng)池保持充足的供氧，可以提高有機(jī)物的降解速度，隨著溶解氧的出現(xiàn)，逐漸減少供氧量，可以節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用，縮短反應(yīng)時(shí)間。SBR反應(yīng)池通過曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，采用漸減曝氣更經(jīng)濟(jì)、合理一些。 SBR工藝排出比（1/m）的選擇 SBR工藝排出比（1/m）的大小決定了SBR工藝反應(yīng)初期有機(jī)物濃度的高低。排出比小，初始有機(jī)物濃度低，反

29、之則高。根據(jù)微生物降解有機(jī)物的規(guī)律，當(dāng)有機(jī)物濃度高時(shí)，有機(jī)物降解速率大，曝氣時(shí)間可以減少。但是，當(dāng)有機(jī)物濃度高時(shí)，耗氧速率也大，供氧與耗氧的矛盾可能更大。此外，不同的廢水活性污泥的沉降性能也不同。污泥沉降性能好，沉淀后上清液就多，宜選用較小的排出比，反之則宜采用較大的排出比。排出比的選擇還與設(shè)計(jì)選用的污泥負(fù)荷率、混合液污泥濃度等有關(guān)。 SBR反應(yīng)池混合液污泥濃度 根據(jù)活性污泥法的基本原理，混合液污泥濃度的大小決定了生化反應(yīng)器容積的大小。SBR工藝也同樣如此，當(dāng)混合液污泥濃度高時(shí)，所需曝氣反應(yīng)時(shí)間就短，SBR反應(yīng)池池容就小，反之SBR反應(yīng)池池容則大。但是，當(dāng)混合液污泥濃度高時(shí)，生化反應(yīng)初期耗氧速

30、率增大，供氧與耗氧的矛盾更大。此外，池內(nèi)混合液污泥濃度的大小還決定了沉淀時(shí)間。污泥濃度高需要的沉淀時(shí)間長，反之則短。當(dāng)污泥的沉降性能好，排出比小，有機(jī)物濃度低，供氧速率高，可以選用較大的數(shù)值，反之則宜選用較小的數(shù)值。SBR工藝混合液污泥濃度的選擇應(yīng)綜合多方面的因素來考慮。 關(guān)于污泥負(fù)荷率的選擇 污泥負(fù)荷率是影響曝氣反應(yīng)時(shí)間的主要參數(shù)，污泥負(fù)荷率的大小關(guān)系到SBR反應(yīng)池最終出水有機(jī)物濃度的高低。當(dāng)要求的出水有機(jī)物濃度低時(shí)，污泥負(fù)荷率宜選用低值；當(dāng)廢水易于生物降解時(shí)，污泥負(fù)荷率隨著增大。污泥負(fù)荷率的選擇應(yīng)根據(jù)廢水的可生化性以及要求的出水水質(zhì)來確定。 SBR工藝與調(diào)節(jié)、水解酸化工藝的結(jié)合 SBR工藝

31、采用間歇進(jìn)水、間歇排水，SBR反應(yīng)池有一定的調(diào)節(jié)功能，可以在一定程度上起到均衡水質(zhì)、水量的作用。通過供氣系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，自動控制方式的設(shè)計(jì)，閑置期時(shí)間的選擇，可以將SBR工藝與調(diào)節(jié)、水解酸化工藝結(jié)合起來，使三者合建在一起，從而節(jié)約投資與運(yùn)行管理費(fèi)用。 在進(jìn)水期采用水下攪拌器進(jìn)行攪拌，進(jìn)水電動閥的關(guān)閉采用液位控制，根據(jù)水解酸化需要的時(shí)間確定開始曝氣時(shí)刻，將調(diào)節(jié)、水解酸化工藝與SBR工藝有機(jī)的結(jié)合在一起。反應(yīng)池進(jìn)水開始作為閑置期的結(jié)束則可以使整個(gè)系統(tǒng)能正常運(yùn)行。具體操作方式如下所述： 進(jìn)水開始既為閑置結(jié)束，通過上一組SBR池進(jìn)水結(jié)束時(shí)間來控制； 進(jìn)水結(jié)束通過液位控制，整個(gè)進(jìn)水時(shí)間可能是變化的

32、。 水解酸化時(shí)間由進(jìn)水開始至曝氣反應(yīng)開始，包括進(jìn)水期，這段時(shí)間可以根據(jù)水量的變化情況與需要的水解酸化時(shí)間來確定，不小于在最小流量下充滿SBR反應(yīng)池所需的時(shí)間。 曝氣反應(yīng)開始既為水解酸化攪拌結(jié)束，曝氣反應(yīng)時(shí)間可根據(jù)計(jì)算得出。 沉淀時(shí)間根據(jù)污泥沉降性能及混合液污泥濃度決定，它的開始即為曝氣反應(yīng)的結(jié)束。 排水時(shí)間由潷水器的性能決定，潷水結(jié)束可以通過液位控制。 閑置期的時(shí)間選擇是調(diào)節(jié)、水解酸化及SBR工藝結(jié)合好壞的關(guān)鍵。閑置時(shí)間的長短應(yīng)根據(jù)廢水的變化情況來確定，實(shí)際運(yùn)行中，閑置時(shí)間經(jīng)常變動。通過閑置期間的調(diào)整，將SBR反應(yīng)池的進(jìn)水合理安排，使整個(gè)系統(tǒng)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，避免整個(gè)運(yùn)行過程的紊亂。 SBR調(diào)試程序

33、及注意事項(xiàng) （一） 活性污泥的培養(yǎng)馴化 SBR反應(yīng)池去除有機(jī)物的機(jī)理與普通活性污泥法基本相同，主要大量繁殖的微生物群體降解污水中的有機(jī)物。 活性污泥處理系統(tǒng)在正式投產(chǎn)之前的首要工作是培養(yǎng)和馴化活性污泥?；钚晕勰嗟呐囵B(yǎng)馴化可歸納為異步培馴法、同步培馴法和接種培馴法，異步法為先培養(yǎng)后馴化，同步法則培養(yǎng)和馴化同時(shí)進(jìn)行或交替進(jìn)行，接種法系利用其他污水處理廠的剩余污泥，再進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐囫Z。 培養(yǎng)活性污泥需要有菌種和菌種所需要的營養(yǎng)物。對于城市污水，其中的菌種和營養(yǎng)都具備，可以直接進(jìn)行培養(yǎng)。對于工業(yè)廢水，由于其中缺乏專性菌種和足夠的營養(yǎng)，因此在投產(chǎn)時(shí)除用一般的菌種和所需要營養(yǎng)培養(yǎng)足夠的活性污泥外，還應(yīng)對所培養(yǎng)的活性污泥進(jìn)行馴化，使活性污泥微生物群體逐漸形成具有代謝