摘要:SBR法的工艺流程简单,且造价低,主体设备只有序批式间歇反应器,无二沉池与污泥回流系统,初沉池也可省略,布置紧凑, 占地面积小,可根据水质和水量情况灵活运行,具有良好的脱氮除磷效果。采用SBR法处理农村生活污水,COD,BOD,SS,TNP和NHl广N去除率高,并且都能达到6B8978 1996中一级排放标准。
关键词:农业工程;农村生活污水处理;综述;SBR
O 引言
农村生活污水已经成为广大农村地区面源污染的重要来源。农村地区的生活污水具有量少、分散、远离排污管网及大水体、水环境容量小、污水处理率低和管理水平低等特点,污水一般不经任何处理直接排入附近河流湖泊,加剧了水环境的污染。特别是农村生活污水中富含氮磷,从总磷排放负荷来看,生活污水占60%,是引起水体富营养化的重要原因。农村生活污水的处理已经成为控制面源污染亟待解决的问题。
1 污水处理系统
污水一级处理系统主要由隔栅、筛网、沉砂池、沉淀池等组成。隔栅和沉砂池也常作为城市污水的预处理系统。
污水常夹带大量悬浮物和漂浮物,通过一级处理系统可以拦截沉淀体积和密度较大的污染物,以保护后续处理设施,保证处理出水效果达标,因此是污水处理必不可少的组成部分。典型城市污水一级处理流程如图1所示。在实际污水处理工程设计时,应根据具体水质进行选择。
污水二级处理系统以生物处理技术为主体,可以大幅度去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物,BOD 去除率达85%~95%,而一级处理中BOD的去除率只能达到20%~30%。
目前,污水二级处理技术主要有活性污泥法、AB法、氧化沟法、SBR法及生物膜法等,条件适宜的地区也可以采用稳定塘和土地处理系统。
2 几种常用农村生活污水处理工艺
2.1 常规活性污泥法
常规活性污泥法是目前应用较普遍的处理技术,又称普遍活性污泥法或传统活性污泥法。
2.2 生物接触氧化法
生物接触氧化法是介予活性污泥法与生物膜法之问的生物处理方法。生物接触氧化法具有较强的耐冲击负荷能力,污泥生成量少,无污泥膨胀,易维护管理,如设计不当,容易产生堵塞。
2.3 氧化沟
氧化沟法是活性污泥法的一种变种。氧化沟处理生活污水效果稳定,操作管理简单,运行成本较低, 日益受到人们的重视。但由于占地面积大等原因, 目前氧化沟法应用还不广泛。
3 SBR生活污水处理法的工艺及特点
3.1 工艺
SBR法全称为序批式活性污泥法,是一种新型的好氧生物处理技术。它采用可变间歇式反应器,提供了时问程序的污水处理,而不是连续流提供的空间程序的污水处理。SBR法按时间顺序进行进水、反应(曝气)、沉淀、出水、待机(闲置)等基本操作,从污水流人开始到待机时问结束为一个周期,这种周期循环往复,从而达到污水净化的目的。其工作进程是:在较短时间内把污水加到反应器中,并在反应器充满水后开始曝气,污水中的有机物通过生物降解达到排放要求后停止曝气,沉淀一定时间将上清液排出。此过程可以简单归纳为:
短时间进水一曝气反应一沉淀一短时间排水一进入下一个工作周期。SBR法工艺流程如图2所示。
序批式活性污泥法的核心是反应池。该池集水质均化、初次沉淀、生物降解及二次沉淀等功能于一体,整个工艺简洁,运行操作可通过自动控制装置完成,合理简单,投资较省。序批式活性污泥法中“序批式”包括两层含义:一是运行操作在空间上按序批和问歇的方式运行, 由于污水大都是连续或半连续排放,处理系统中至少需要2个或多个反应器交替运行,因此总体上污水是按顺序依次进入每个反应器,而各反应器相互协调作为一个有机的整体完成污水净化功能,但对每一个反应器则是间歇进水和间歇排水;二是每个反应器的运行操作分阶段、按时间顺序进行,典型SBR工艺的一个完整运行周期由5个阶段组成,即进水阶段、反应阶段、沉淀阶段、排水阶段和闲置阶段,从第一次进水开始到第二次进水开始称为一个工作周期。
3.1.1 进水阶段
进水阶段是反应池在一段时间内接纳需要处理的污水,同时起到调节和均质的作用,此阶段可曝气或不曝气。
3.1.2 反应阶段
反应阶段是停止进水后的生化反应过程,根据需要可以在好氧或缺氧条件下进行,也可在两种条件下交替进行,但一般以好氧为主。
3.1.3 沉淀阶段和排水阶段
沉淀阶段停止曝气,进行泥水分离。经过一定时间的沉淀,进入排水阶段,利用排水装置将上清液排出反应池。
3.1.4 闲置阶段
排水结束到第2次进水的间隔为闲置阶段。这一阶段曝气或不曝气均可,通常不进水,而是通过内源呼吸作用使微生物的代谢速度和吸附能力得到恢复,为下一个运行周期创造良好的初试条件。在每一个运行周期内,各阶段的运行参数都可以根据实际情况省去其中的某一阶段(如闲置阶段),还可以把反应期和进水期合并,或在进水阶段同时曝气等,系统的运行方式十分灵活。
3.2 特点
3.2.1 工艺流程简单造价低
与传统的活性污泥法相比,SBR 工艺不需要另外设置二次沉淀池、污泥回流及污泥回流设备,调节池容积小或可以不设置调节池,多数情况下可以省去初次沉淀池。因此,SBR工艺处理系统布置紧凑, 占地面积小,且造价低。
3.2.2 处理效果好
SBR 反应器中的底物浓度和微生物浓度随反应的时间而变化,而且反应过程是不连续的,运行过程是典型的非稳态过程, 因此处理效果好。
3.2.3 脱氮除磷效果好
SBR工艺运行操作灵活,可以根据不同的处理要求、通过不同的控制手段,来达到净化处理的目的。SBR工艺可以灵活控制运行时间,为实现脱氮除磷提供了极为有利的条件。SBR工艺可以实现好氧、缺氧和厌氧状态交替的环境条件,而且可以在好氧条件下增大曝气量、反应时间和污泥龄来强化硝化反应,以及保证除磷菌过量摄磷过程的顺利完成。在缺氧条件下,通过投加原污水或提高污泥浓度等方式,提供有机碳源作为电子供体使反硝化过程迅速完成。在进水阶段,通过搅拌作用可以维持厌氧条件,促进除磷菌充分地释放磷。
3.2.4 污泥沉降性能好
SBR工艺的污泥易于沉淀, Ⅵ值较低,在一般情况下不产生污泥膨胀现象。SBR工艺处理系统中存在着较大的浓度梯度,在反应器中缺氧(或厌氧)和好氧情况并存,反应器中有较高的底物浓度,污泥龄短, 比增长速率大,因此可以有效地控制丝状菌的过量繁殖,避免污泥产生膨胀现象,取得良好的污泥沉降效果。
3.2.5 良好的适应性
SBR 工艺对进水水质水量的波动具有较好的适应性。当进水水质与水量急剧变化时,SBR工艺仍可以获得良好的处理效果,运行稳定性较好 在SBR工艺的进水期内,曝气池起到了调节池的作用,通过曝气可使污水与原污泥充分混合进行反应;通过改变进水时间调整污水调节和反应的时间;也可通过调节闲置时间,调整活性污泥的吸附和吸收能力,提高污泥活性,从而提高污染物被处理的程度。
3.2.6 易于维护管理
由于连续式活性污泥法SBR工艺的各个操作阶段以及各项运行指标都能够通过计算机加以控制,易于实现系统优化运行的自动控制,因此可以保证处理水的水质。
4 结束语
SBR法处理农村生活污水,运行稳定,费用低,处理效果好, 出水水质都能达到国家GB8978一l996中一级排放标准。SBR法能够很好地解决农村面源污染的问题。
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