1、夏冰生夏冰生江西京冶环保技术有限公司江西京冶环保技术有限公司一、一、SBR工艺原理工艺原理1、SBR的基本原理的基本原理 SBR的工作过程通常包括五个阶段，依次为：的工作过程通常包括五个阶段，依次为：a）进水阶段）进水阶段加入基质；加入基质；b)反应阶段反应阶段基质降解；基质降解；c）沉淀阶段）沉淀阶段泥水阶段；泥水阶段；d）排放阶段）排放阶段排上清液；排上清液；e）闲置阶段）闲置阶段活性阶段。活性阶段。这这5个阶段都在曝气池内完成，从第一次进水开始到第二次进水开始个阶段都在曝气池内完成，从第一次进水开始到第二次进水开始称为一个工作周期。典型的运行模式见图称为一个工作周期。典型的运行模式见图1
2、。一、一、SBR工艺原理工艺原理 一、一、SBR工艺原理工艺原理 进水阶段所用时间需根据实际排水情况和设备条件进水阶段所用时间需根据实际排水情况和设备条件确定，在进水阶段，曝气池在一定程度上起到均衡污确定，在进水阶段，曝气池在一定程度上起到均衡污水水质、水量的作用，因而，水水质、水量的作用，因而，SBR对水质、水量的波对水质、水量的波动有一定的适应性，污水中的有机首先被菌胶团吸附。动有一定的适应性，污水中的有机首先被菌胶团吸附。反应阶段是反应阶段是SBR最主要的阶段，污染物在此阶段最主要的阶段，污染物在此阶段一、一、SBR工艺原理工艺原理 通过微生物的降解作用得以去除。根据污水处理的要求的通过
3、微生物的降解作用得以去除。根据污水处理的要求的不同，如仅去除有机碳或同时脱氮除磷等，可调整相应的技术参不同，如仅去除有机碳或同时脱氮除磷等，可调整相应的技术参数，并可根据原水水质及排放标准具体情况确定反应数，并可根据原水水质及排放标准具体情况确定反应 阶段的时阶段的时间及是否采用连续曝气的方式。间及是否采用连续曝气的方式。沉淀阶段阶段相当于传统活性污泥法的二次沉淀池的功能。沉淀阶段阶段相当于传统活性污泥法的二次沉淀池的功能。停止曝气和撑拌，使混合液处于静止状态，完成泥水分离，静态停止曝气和撑拌，使混合液处于静止状态，完成泥水分离，静态沉淀的效果良好。经过沉淀后分离出的上清液即可排放，排放阶沉淀
4、的效果良好。经过沉淀后分离出的上清液即可排放，排放阶段结束时水位下降至设计最低水位。然后曝气池处于闲置阶段，段结束时水位下降至设计最低水位。然后曝气池处于闲置阶段，可通过曝气使有机物进一步分解，并等待下一个周期的开始。可通过曝气使有机物进一步分解，并等待下一个周期的开始。SBR每一个工作周期中，各个阶段的运行时间、运行状态每一个工作周期中，各个阶段的运行时间、运行状态可根据污水水质、排放规律与出水要求等进行调整。还可根据实可根据污水水质、排放规律与出水要求等进行调整。还可根据实际情况省去某个阶段（例如闲置阶段），或者把反应阶段与进水际情况省去某个阶段（例如闲置阶段），或者把反应阶段与进水阶段合
5、并，即进水一开始即进行曝气，可一直持续到反应阶段阶段合并，即进水一开始即进行曝气，可一直持续到反应阶段一、一、SBR工艺原理工艺原理 结束。在反应阶段，可以始终曝气，也可曝气与搅拌交（此时不曝气）结束。在反应阶段，可以始终曝气，也可曝气与搅拌交（此时不曝气）交替运行，控制十分灵活、方便。交替运行，控制十分灵活、方便。2、SBR的污泥特性的污泥特性 污泥膨胀是常规活性污泥法的主要污泥膨胀是常规活性污泥法的主要 端。在端。在SBR的每一个工的每一个工作周期中，微生处于有氧好缺氧的周期性中，一般在反应阶段溶作周期中，微生处于有氧好缺氧的周期性中，一般在反应阶段溶解氧较，而在沉淀阶段和排水阶段溶解氧较
6、低。所以，在进水阶解氧较，而在沉淀阶段和排水阶段溶解氧较低。所以，在进水阶段和反应阶段，对专性好氧菌及专性厌氧菌都不利，而适于兼性段和反应阶段，对专性好氧菌及专性厌氧菌都不利，而适于兼性菌的生长、繁殖。菌的生长、繁殖。在在SBR反应器中，微生物的种类从低等细菌到高等的原生动反应器中，微生物的种类从低等细菌到高等的原生动物及微型后生动物，食物链较长。由于食物链每增加一级，生成物及微型后生动物，食物链较长。由于食物链每增加一级，生成2、SBR的污泥特性的污泥特性 的生物量均为前一级的的生物量均为前一级的1/10，因此，因此，SBR的污泥产的污泥产率较低。反应阶段污泥产率为率较低。反应阶段污泥产率为
7、0.33.而普通活性污泥而普通活性污泥法处理污水的污泥率为法处理污水的污泥率为0.5-0.65。SBRSBR反应器图反应器图二、二、SBRSBR反应器的优点反应器的优点通过对以上通过对以上SBR工艺特点和不同研究者的研究结果进工艺特点和不同研究者的研究结果进行汇总，不考虑一些由于行汇总，不考虑一些由于SBR反应器本身优点导致的直接反应器本身优点导致的直接结果，如：投资低和运行费用低等，结果，如：投资低和运行费用低等，SBR反应器的众多优反应器的众多优点可以归纳成如下几类：点可以归纳成如下几类：1)沉淀效果好；沉淀效果好；2)可以防止污泥膨胀；可以防止污泥膨胀；3)反应效率高，特别对难降解有机物
8、降解性能好；反应效率高，特别对难降解有机物降解性能好；4)可以除磷脱氮等等。可以除磷脱氮等等。5)工艺简单，如可省去二沉池，不需污泥回流等；工艺简单，如可省去二沉池，不需污泥回流等；1 1、SBRSBR反应器的理论分析反应器的理论分析1)流态理论；流态理论；2)理想沉淀理论；理想沉淀理论；3)推流反应器理论；推流反应器理论；4)选择性准则；选择性准则；5)微生物环境的多样性；微生物环境的多样性；6)提供了时空上的可操作性。提供了时空上的可操作性。以上的特点，从另一方面分类可以分为：以上的特点，从另一方面分类可以分为：a)SBR反应器的流态特点，如上面的反应器的流态特点，如上面的1)、2)、3)
9、和和4)；b)生态特点生态特点(5)；c)结构特点结构特点(6)。优点优点原因原因1 1、沉淀性能好、沉淀性能好理想沉淀理论理想沉淀理论2 2、有机物去除效率高、有机物去除效率高理想推流状态理想推流状态3 3、提高难降解废水的处理效率、提高难降解废水的处理效率多样性的生态环境多样性的生态环境(出现厌氧、缺氧出现厌氧、缺氧和好氧状态多种状态和好氧状态多种状态)4 4、抑制丝状菌膨胀、抑制丝状菌膨胀选择性准则选择性准则5 5、可以除磷脱氮，不需要新增反应器、可以除磷脱氮，不需要新增反应器生态的多样性生态的多样性(出现厌氧、缺氧和好出现厌氧、缺氧和好氧状态多种状态氧状态多种状态)6 6、不需二沉池和
10、污泥回流，工艺简单、不需二沉池和污泥回流，工艺简单结构本身特点结构本身特点表表1-1 SBR的优点汇总的优点汇总2、SBR反应器的优缺点分析反应器的优缺点分析表表1-2 不同学者对不同学者对SBR的不同看法的不同看法名名 称称S SB BR R 的的 特特 点点可可 能能 的的 原原 因因A Ar ro or ra a 抗抗 冲冲 击击 负负 荷荷 能能 力力 强强 提提 高高 曝曝 气气 系系 统统 的的 氧氧 的的 转转 移移 效效 率率 工工 艺艺 简简 单单，运运 转转 费费 用用 低低 变变 容容 积积 进进 水水 反反 应应 初初 期期 氧氧 的的 推推 动动 力力 大大 S SB
11、 BR R 反反 应应 器器 本本 身身 特特 点点I Ir rv vi in ne e 可可 以以 抑抑 制制 丝丝 状状 菌菌 的的 生生 长长 可可 以以 高高 效效 处处 理理 难难 降降 解解 废废 水水 S SB BR R 系系 统统 中中 微微 生生 物物 的的 活活 性性 高高 除除 磷磷 脱脱 氮氮 效效 果果 好好，无无 需需 投投 放放 化化 学学药药 品品 有有 机机 物物 浓浓 度度 变变 化化 对对 微微 生生 物物 有有 选选择择 性性，厌厌 氧氧 状状 态态 可可 抑抑 制制 丝丝 状状 菌菌 生生长长 微微 生生 物物 的的 R RN NA A 含含 量量 高
12、高 运运 行行 方方 式式 容容 易易 改改 变变彭彭 永永 臻臻 工工 艺艺 简简 单单，运运 转转 费费 用用 低低 可可 以以 防防 止止 污污 泥泥 膨膨 胀胀 抗抗 冲冲 击击 负负 荷荷 能能 力力 强强 省省 去去 了了 二二 沉沉 池池，无无 需需 污污 泥泥 回回 流流 底底 物物 浓浓 度度 梯梯 度度 大大，厌厌 氧氧 缺缺 氧氧 状状 态态并并 存存 流流 态态 与与 连连 续续 式式 不不 同同刘刘 永永 凇凇 对对 活活 性性 污污 泥泥 膨膨 胀胀 有有 抑抑 制制 作作 用用 对对 冲冲 击击 负负 荷荷 有有 抵抵 抗抗 能能 力力 厌厌 氧氧 好好 氧氧 状
13、状 态态 的的 交交 替替 出出 现现 微微 生生 物物 对对 环环 境境 条条 件件 变变 化化 的的 适适 应应张张 志志 仁仁 出出 水水 水水 质质 好好 对对 冲冲 击击 负负 荷荷 适适 应应 性性 强强 污污 泥泥 沉沉 降降 性性 能能 好好 污污 泥泥 处处 理理 系系 统统 简简 便便 投投 资资 和和 占占 地地 小小 能能 耗耗 低低 操操 作作 管管 理理 和和 维维 修修 简简 单单 沉沉 淀淀 性性 能能 好好，可可 以以 脱脱 氮氮 流流 量量 变变 化化 可可 通通 过过 周周 期期 调调 节节 来来 适适 应应 存存 在在 有有 机机 物物 的的 浓浓 度度
14、 梯梯 度度 污污 泥泥 令令 长长 可可 稳稳 定定 化化 减减 少少 初初 沉沉、二二 沉沉 池池 和和 污污 泥泥 消消 化化 等等 氧氧 的的 推推 动动 力力 大大，氧氧 利利 用用 率率 高高 自自 动动 化化 程程 度度 高高同时，经典的同时，经典的SBR反应器也操作一定的问题，比如反应器也操作一定的问题，比如1)对于单一对于单一SBR反应器的应用需要较大的调节池；反应器的应用需要较大的调节池；2)对于多个对于多个SBR反应器进水和排水的阀门自动切换反应器进水和排水的阀门自动切换频繁；频繁；3)无法解决大型污水处理项目连续进水、连续出水无法解决大型污水处理项目连续进水、连续出水的
15、处理要求。的处理要求。4)设备的闲置率较高设备的闲置率较高5)污水提升水头损失较大。污水提升水头损失较大。正是以上这一系列问题的存在导致了对于正是以上这一系列问题的存在导致了对于SBR反应器反应器的不断改进和开发。的不断改进和开发。3、SBR工艺应用和认识上的误区工艺应用和认识上的误区1)初沉池的设置和污泥稳定性问题初沉池的设置和污泥稳定性问题2)正确认识正确认识SBR反应器的优缺点反应器的优缺点 SBR工艺把沉淀与反应集中在同一个反应池进行，虽工艺把沉淀与反应集中在同一个反应池进行，虽然是然是SBR反应器的优点，但是在一定条件下这也可能成反应器的优点，但是在一定条件下这也可能成为为SBR工艺
16、的缺点，比如工艺的缺点，比如ICEAS系统。系统。图图5-1 5-1 周期数对于周期数对于SBRSBR反应器池容的影响反应器池容的影响(假设假设HRT=24hHRT=24h，沉淀和滗水时间为，沉淀和滗水时间为2.0h)2.0h)012345680100120140160180200周期数(n)反应器相对大小fmax以传统活性污泥法为100（二）（二）SBR工艺类型和发展工艺类型和发展1)经典经典SBR反应器反应器进水进水进水预反应区主反应区沉淀(停曝)排水出水(停曝、排泥)曝气滗水器2)ICEAS工艺工艺3)ICEAS工艺与经典工艺与经典SBR工艺的对比工艺的对比a)沉淀特性不同；沉淀特性不同
17、；b)由于连续进水损失理想推流性能和污泥膨胀的控制功能；由于连续进水损失理想推流性能和污泥膨胀的控制功能；c)连续进水便于较大型污水处理厂；连续进水便于较大型污水处理厂；d)由于池长过长水平流速会过大，这也使得由于池长过长水平流速会过大，这也使得ICEAS工艺的单池无法工艺的单池无法进一步扩大；进一步扩大；e)ICEAS工艺的运行周期比较短。工艺的运行周期比较短。4)CASS工艺工艺CASS工艺是工艺是Goronszy教授在教授在ICEAS的基础上开发出来的的基础上开发出来的(1)生物选择器生物选择器(2)缺氧区缺氧区(3)好氧区好氧区(4)回流污泥和剩余污泥回流污泥和剩余污泥 (5)滗水器滗
18、水器图图5-45-4循环式活性污泥法工艺循环式活性污泥法工艺(CASS)(CASS)的组成的组成3)CASS工艺与工艺与ICEAS工艺的对比工艺的对比1)增加了污泥回流；增加了污泥回流；2)加大了预反应区的体积；加大了预反应区的体积；3)增加了兼氧区。增加了兼氧区。通过以上三个措施，通过以上三个措施，CASS反应器强化了以下的功能：反应器强化了以下的功能：1)加速对溶解性底物的去除和对难降解有机物的水解作用加速对溶解性底物的去除和对难降解有机物的水解作用；2)加大兼氧区强化污泥中磷在厌氧条件下得到有效的释放；加大兼氧区强化污泥中磷在厌氧条件下得到有效的释放；3)此外此外,选择器和兼氧区中还可发
19、生比较显著的反硝化作用；选择器和兼氧区中还可发生比较显著的反硝化作用；4)采用多池串联运行，使废水在反应器的流动呈现出整体推流而在采用多池串联运行，使废水在反应器的流动呈现出整体推流而在不同区域内为完全混合的复杂流态，保证了处理效果；不同区域内为完全混合的复杂流态，保证了处理效果；5)改善污泥的沉降性能，防止污泥膨胀问题的发生。改善污泥的沉降性能，防止污泥膨胀问题的发生。（三）各种不同类型（三）各种不同类型SBR的设计方法的设计方法1、进水浓度和设计负荷的影响、进水浓度和设计负荷的影响2、周期的影响、周期的影响3、进水方式的影响、进水方式的影响4、不同类型、不同类型SBR反应器的设计公式反应器
20、的设计公式 SBR的的类类型型运运行行周周期期(长长或或者者短短)负负荷荷(高高或或低低)进进水水方方式式(连连续续或或间间歇歇)曝曝气气方方式式(限限制制或或非非限限制制)动动力力学学公公式式经经典典SBR长长/短短高高/低低间间歇歇限限制制/非非限限制制一一级级/线线性性/零零级级ICEAS短短低低连连续续非非限限制制一一级级/线线性性CASS短短低低连连续续非非限限制制一一级级/线线性性UNITANK长长/短短高高/低低连连续续非非限限制制一一级级/线线性性不同类型不同类型SBR常用的运行方式和动力学公式常用的运行方式和动力学公式二二)氧化沟工艺氧化沟工艺1、氧化沟的定义、氧化沟的定义3
21、)氧化沟结型式采用环形沟渠型式，混合液在氧化沟曝气器的推氧化沟结型式采用环形沟渠型式，混合液在氧化沟曝气器的推动下作水平流动动下作水平流动(平均流速平均流速0.3m/s)；4)氧化沟采用延时曝气，不需初沉池，且不采用污泥消化处理；氧化沟采用延时曝气，不需初沉池，且不采用污泥消化处理；1)氧化沟属于活性污泥处理工艺的一种变形工艺氧化沟属于活性污泥处理工艺的一种变形工艺;2)氧化沟一般采用转刷等表面曝气设备；氧化沟一般采用转刷等表面曝气设备；5)氧化沟的污泥负荷在氧化沟的污泥负荷在0.050.10kgBOD5/kgMLSS.d之间。之间。6)污泥负荷和污泥龄的选取，要考虑污水硝化和污泥稳定化两个污
22、泥负荷和污泥龄的选取，要考虑污水硝化和污泥稳定化两个因素，一般污泥龄为因素，一般污泥龄为1030d。二二)氧化沟工艺氧化沟工艺2、氧化沟的特点、氧化沟的特点虽然氧化沟属于活性污泥工艺的变形虽然氧化沟属于活性污泥工艺的变形,但在其发展过程中也形成但在其发展过程中也形成很多独有的优点和特点。很多独有的优点和特点。1)氧化沟构造形式多样；氧化沟构造形式多样；2)氧化沟曝气设备的多样性；氧化沟曝气设备的多样性；3)曝气强度可调节；曝气强度可调节；4)对预处理、二沉池和污泥处理进行工艺简化对预处理、二沉池和污泥处理进行工艺简化二二)氧化沟工艺氧化沟工艺3、氧化沟的类型、氧化沟的类型1)传统转刷曝气氧化沟
23、；传统转刷曝气氧化沟；2)三沟式氧化沟；三沟式氧化沟；3)卡鲁塞尔氧化沟；卡鲁塞尔氧化沟；4)奥贝尔氧化沟；奥贝尔氧化沟；5)一体化氧化沟；一体化氧化沟；6)微曝氧化沟等等；微曝氧化沟等等；4、氧化沟的命名、氧化沟的命名二二)氧化沟工艺氧化沟工艺1、根据采用的特殊曝气设备命名，例如将采用立式表、根据采用的特殊曝气设备命名，例如将采用立式表曝机曝气的氧化沟，命名为表曝氧化沟，将采用射流曝曝机曝气的氧化沟，命名为表曝氧化沟，将采用射流曝气的氧化沟命名为射流曝气氧化沟等。气的氧化沟命名为射流曝气氧化沟等。2、根据氧化沟的运行方式和氧化沟的主要特点方式命、根据氧化沟的运行方式和氧化沟的主要特点方式命名
24、，例如将目前的双沟氧化沟和三沟式氧化沟命名为交名，例如将目前的双沟氧化沟和三沟式氧化沟命名为交替替(工作工作)式氧化沟，将沉淀设备在氧化沟内的氧化沟命式氧化沟，将沉淀设备在氧化沟内的氧化沟命名为一体化氧化沟等。而不宜将采用立式表曝机的氧化名为一体化氧化沟等。而不宜将采用立式表曝机的氧化沟统称为卡鲁塞尔氧化沟。沟统称为卡鲁塞尔氧化沟。3)在引进项目上可以直接采用原名，如奥贝尔氧化沟、在引进项目上可以直接采用原名，如奥贝尔氧化沟、卡鲁塞尔氧化沟等等。在我们应用时虽然采用同样的工卡鲁塞尔氧化沟等等。在我们应用时虽然采用同样的工作原理，但是在其已有注册商标的情况下也不要采用同作原理，但是在其已有注册商
25、标的情况下也不要采用同样的名称。样的名称。4)对应用曝气转刷和曝气转盘的氧化沟没作命名，这对应用曝气转刷和曝气转盘的氧化沟没作命名，这是因为这类设备应用非常广泛，几乎可以应用于各种类是因为这类设备应用非常广泛，几乎可以应用于各种类型的氧化沟。型的氧化沟。5、不同类型的氧化沟、不同类型的氧化沟1)1)卡鲁塞尔氧化沟卡鲁塞尔氧化沟图图6-1 6-1 采用立式表曝机的卡鲁塞尔氧化沟采用立式表曝机的卡鲁塞尔氧化沟 (英国英国ASH Vale 污水处理厂污水处理厂)5、不同类型的氧化沟、不同类型的氧化沟2)交替工作式氧化沟交替工作式氧化沟图图6-2 OTV-Gruger6-2 OTV-Gruger的三沟
26、式氧化沟的三沟式氧化沟(Faabborg(Faabborg污水处理厂污水处理厂)3)Orbal氧化沟型氧化沟型6-3 Orbal6-3 Orbal型氧化沟型氧化沟4)一体化氧化沟一体化氧化沟图图6-4 Simon-Hartley6-4 Simon-Hartley船型氧化沟船型氧化沟 5)其他类型的氧化沟其他类型的氧化沟射流曝气射流曝气(JAC)系统，系统，U-型化沟型化沟采用微孔曝气的逆流氧化沟等等采用微孔曝气的逆流氧化沟等等6、氧化沟的装置、氧化沟的装置 1)采用的处理流程采用的处理流程234567891:进水；2：沉淀池；3：转刷；4：中心墙；5：导流1:进水；2：沉淀池；3：转刷；4：中
27、心墙；5：导流板；6：导流墙；7：出水堰；8：边壁；9：刮泥机;板；6：导流墙；7：出水堰；8：边壁；9：刮泥机;10:回流污泥10:回流污泥图6-6 氧化沟构造和工艺流程图示图6-6 氧化沟构造和工艺流程图示1012)曝气装置曝气装置转刷或转盘曝气器转刷或转盘曝气器 立式表面曝气器立式表面曝气器射流曝气器射流曝气器导管式曝气机导管式曝气机混合曝气系统混合曝气系统3)氧化沟曝气设备氧化沟曝气设备a)水平轴曝气转刷或转盘水平轴曝气转刷或转盘图图6-7 6-7 曝气转刷设备曝气转刷设备(OTV-Gruger(OTV-Gruger产品产品)3)氧化沟曝气设备氧化沟曝气设备b)水平轴曝气转盘水平轴曝气
28、转盘曝气转盘设备曝气转盘设备(美国美国US Filter产品产品)c)立式低速表曝机立式低速表曝机图图6-8 6-8 荷兰荷兰DHVDHV公司表曝机公司表曝机4)进、出水装置进、出水装置图图6-9 6-9 三沟式氧化沟可调式出水堰三沟式氧化沟可调式出水堰5)导流和混合装置导流和混合装置图图6-10 潜水搅拌机潜水搅拌机图图6-11 水下推进器水下推进器6)附属构筑物附属构筑物如如:二沉池二沉池刮泥机刮泥机污泥回流泵房等污泥回流泵房等这一部分与传统活性污泥工艺相同。这一部分与传统活性污泥工艺相同。7、全面认识氧化沟处理技术、全面认识氧化沟处理技术1、要考虑污染物的去除目的：对于不同的污染物的去除
29、，设计参要考虑污染物的去除目的：对于不同的污染物的去除，设计参数和方法是不同的；数和方法是不同的；2、氧化沟最重要的特点之一是专用的曝气设备，对于曝气设备不、氧化沟最重要的特点之一是专用的曝气设备，对于曝气设备不仅仅要求掌握其充氧能力，更重要的是全面了解和掌握氧化沟的仅仅要求掌握其充氧能力，更重要的是全面了解和掌握氧化沟的水力学特性尤为重要；水力学特性尤为重要；3、有关曝气设备的水力学特性，大部分设计单位恰恰掌握不够。、有关曝气设备的水力学特性，大部分设计单位恰恰掌握不够。致使在设计中由于设备型号和参数不准，常常导致设计没有达到致使在设计中由于设备型号和参数不准，常常导致设计没有达到预期效果。
30、预期效果。8、设计、研究和生产厂家应加强基础研究、设计、研究和生产厂家应加强基础研究1)氧化沟技术发展与高效曝气设备的发展是密切相关的。国内外氧化沟技术发展与高效曝气设备的发展是密切相关的。国内外的实践证明，往往新的曝气设备开发和应用，意味着一种新的氧的实践证明，往往新的曝气设备开发和应用，意味着一种新的氧化沟工艺的诞生；化沟工艺的诞生；2)大多数氧化沟工艺与其拥有的专利和设备是密切相关。并且与大多数氧化沟工艺与其拥有的专利和设备是密切相关。并且与各厂商的注册商标相联系。如卡鲁塞尔各厂商的注册商标相联系。如卡鲁塞尔(CarrouselR)、奥贝尔、奥贝尔(Orbal)和三沟式氧化沟等等，都有各
31、自的一些特色。和三沟式氧化沟等等，都有各自的一些特色。3、曝气生物滤池工艺、曝气生物滤池工艺1)曝气生物滤池工艺的优点曝气生物滤池工艺的优点a)负荷高，出水水质好：容积负荷可在负荷高，出水水质好：容积负荷可在6.0kgBOD/m3.d的负荷的负荷下，保持出水在下，保持出水在20mg/L，出水可以达到硝化，出水达到或接近，出水可以达到硝化，出水达到或接近生活杂用水水标准；生活杂用水水标准；b)占地面积少：曝气生物滤池的占地只是常规二级生化处理的占地面积少：曝气生物滤池的占地只是常规二级生化处理的1/5-1/10；c)耐冲击负荷；耐冲击负荷；d)投资省：投资省：BAF系统总水力停留时间短，所需基建
32、投资少，同时系统总水力停留时间短，所需基建投资少，同时该工艺出水水质高。该工艺出水水质高。2)曝气生物滤池工艺的原理曝气生物滤池工艺的原理1)生物活性高生物活性高(污泥龄短污泥龄短)；2)传质条件好；传质条件好；3)充氧效率高；充氧效率高；4)有丝状菌存在；有丝状菌存在；5)有较高的生物膜浓度。有较高的生物膜浓度。3)曝气生物滤池的工艺组成曝气生物滤池的工艺组成图图7-1 生物曝气滤池生物曝气滤池(BAF)的构造的构造陶粒(生物填料层)卵石(承托层)空气管反冲气管(反冲洗系统)滤头(布水系统)污水(布水系统)冲洗水(反冲洗系统)冲洗水泵反冲洗废水曝气生物滤池主体可分为布水系统、布气系统、承托层
33、、生物填料曝气生物滤池主体可分为布水系统、布气系统、承托层、生物填料层、反冲洗等五个部分。层、反冲洗等五个部分。d)曝气生物滤床曝气生物滤床4)曝气生物滤池的运行方式曝气生物滤池的运行方式a)曝气生物滤池的流向曝气生物滤池的流向生物填料卵石空气管反冲气管滤头污水出水(冲洗水)反冲洗废水生物填料卵石空气管反冲气管污水出水(冲洗水)反冲洗废水生物填料空气管污水(反冲洗水)出水滤头(a)采用滤头的下向流滤池采用滤头的下向流滤池 (b)不采用滤头的下向流滤池不采用滤头的下向流滤池 (c)上向流的曝气生物滤池上向流的曝气生物滤池图图7-3 升流式和下向流方式的曝气生物滤池工艺升流式和下向流方式的曝气生物
34、滤池工艺生物填料空气管反冲气管污水出水反冲洗废水出水二次接触沉淀池图图7-4 带回流的升流式曝气生物滤池工艺带回流的升流式曝气生物滤池工艺b)曝气生物滤床的串联曝气生物滤床的串联c)曝气生物滤床的串联运行曝气生物滤床的串联运行反冲洗气反冲洗水曝气反冲洗气反冲洗水曝气出水回流水3反冲洗水(b)BIOPUR工艺(第一级采用波纹板填料、第二级采用陶粒陶粒)d)曝气生物滤床的脱氮曝气生物滤床的脱氮 升流式曝气生物滤池工艺升流式曝气生物滤池工艺下向流方式的曝气生物滤池工艺下向流方式的曝气生物滤池工艺生物填料卵石空气管反冲气管滤头污水出水(冲洗水)反冲洗废水空气管污水(反冲洗水)出水滤头出水回流e)曝气和
35、回流的布置形式曝气和回流的布置形式5)Biostyr工艺的结构工艺的结构 法国法国OTV公司开发公司开发Biostyr的生物曝气滤池的新型好氧生物处理设备的生物曝气滤池的新型好氧生物处理设备1、配水廊道、配水廊道;2、滤池进水和排泥、滤池进水和排泥;3、反冲洗循环闸门、反冲洗循环闸门;4、填料、填料;5、反冲洗气管、反冲洗气管;6、工艺空气管、工艺空气管;7、好氧区、好氧区;8、缺氧区、缺氧区;9、挡板、挡板;10、出水滤头、出水滤头;11、处理后水的储存和排出、处理后水的储存和排出;12、回流泵、回流泵;13、进水管、进水管5、水解、水解好氧生物处理工艺好氧生物处理工艺1)1)水解池工作机理
36、：水解池工作机理：水解池为改进的水解池为改进的UASB反应器，在与初沉池相当的停留时间内，反应器，在与初沉池相当的停留时间内，集生物降解、物理沉降和吸附为一体。污水中的颗粒和胶体污染物在水集生物降解、物理沉降和吸附为一体。污水中的颗粒和胶体污染物在水解池得到截留和吸附，并在产酸细菌等微生物作用下得到分解和降解。解池得到截留和吸附，并在产酸细菌等微生物作用下得到分解和降解。使得大分子的物质变成小分子物质，固体物质变成了溶解性物质。使得大分子的物质变成小分子物质，固体物质变成了溶解性物质。2)2)水解池作用水解池作用 a)水解池的去除率高于初沉池：水解池的去除率高于初沉池：BOD5为为30，COD
37、为为40-50，SS大于大于80；b)水解池能提高污水的可生化性，降低后续的好氧工艺的能耗与水解池能提高污水的可生化性，降低后续的好氧工艺的能耗与反应时间；反应时间；c)水解池能实现污水污泥一元化处理。水解池能实现污水污泥一元化处理。3)3)水解好氧工艺特点：水解好氧工艺特点：a)系统抗冲击负荷能力大大加强；系统抗冲击负荷能力大大加强；b)系统污泥比传统好氧系统减少系统污泥比传统好氧系统减少30%；c)工艺投资少工艺投资少,运行费用低运行费用低,能耗省的污水处理新工艺能耗省的污水处理新工艺 d)水解工艺可以与其它各种好氧工艺有机地结合水解工艺可以与其它各种好氧工艺有机地结合4)4)水解好氧工艺
38、的生产性应用水解好氧工艺的生产性应用：9-4 9-4 密云污水厂密云污水厂密云污水厂好氧池密云污水厂好氧池阿克苏污水厂水解池阿克苏污水厂水解池阿克苏污水厂改进SBR吉林省梨树县污水处理公司吉林省梨树县污水处理公司6、化学强化一级处理、化学强化一级处理1)化学强化一级处理的特点分析化学强化一级处理的特点分析a)去除率高去除率高b)投资效益好投资效益好c)除磷效果好除磷效果好d)运行费用问题运行费用问题e)化学污泥的处理和处置化学污泥的处理和处置2)一级强化处理工艺的种类一级强化处理工艺的种类 一级强化处理的主要技术有吸附生物降解法一级强化处理的主要技术有吸附生物降解法(AB法法)的的A段技术，厌
39、氧段技术，厌氧(水解水解)技术和高负荷活性污泥法技术等技术和高负荷活性污泥法技术等,也可也可采用物化法强化一级处理。一级强化生物处理技术的采用物化法强化一级处理。一级强化生物处理技术的BOD5负荷高，池容小、投资省，能去除负荷高，池容小、投资省，能去除50%左右的左右的BOD5。a、AB法法A段工艺段工艺b、厌氧、厌氧(水解水解)工艺工艺c、化学强化一级处理技术、化学强化一级处理技术d、污水过滤技术、污水过滤技术3)一级强化与二级处理工艺的经济技术对比一级强化与二级处理工艺的经济技术对比水量为水量为 Q=10万万m3/d,对各种一级强化处理工艺进行分析。对各种一级强化处理工艺进行分析。表表8-
40、1 不同一级强化处理工艺的去除率不同一级强化处理工艺的去除率项目项目原污水原污水AB 工艺工艺 A 段段强化去除率强化去除率水解水解-好氧工艺好氧工艺水解池去除率水解池去除率物化一级物化一级强化去除强化去除率率国家一级排国家一级排放标准放标准COD mg/L5006070%4050%6070%100BOD mg/L20060%3040%60%20SS mg/L2007080%8090%80%20NH3-N/mg/L35-15磷酸盐磷酸盐(以以 P计计)mg/L2.53.02030%2030%50%0.5PH6969696969项项 目目A-B 工工艺艺A 段段处处理理工工艺艺水水解解工工艺艺物
41、物化化强强化化工工艺艺二二级级处处理理工工艺艺集集水水井井HRT=5min.HRT=5min.HRT=5min.HRT=5min.提提升升泵泵房房Qmax=12 万万 m3/dQmax 12万万m3/dQmax=12万万m3/dQmax=12 万万 m3/d沉沉砂砂池池HRT=45S.HRT=45S.HRT=45S.HRT=45S.主主体体工工艺艺A 级级 HRT=0.5h水水解解池池HRT=2.5h反反应应HRT=1.0h氧氧化化沟沟 24h.沉沉淀淀池池HRT=2.5h无无HRT=2.5h2.5需需药药(氧氧)量量1:3不不需需要要投投碱碱铝铝(60mg/L)污污泥泥产产量量18t/d(1
42、.5kgSS/kgBOD)11.2T/d26T/d15t/d(0.3kgMLSS/kgBOD)集集泥泥池池HRT=24hHRT=24hHRT=24hHRT=24h浓浓缩缩池池HRT=18hHRT=18hHRT=18hHRT=18h污污泥泥消消化化HRT=25d不不需需要要HRT=25d无无污污泥泥脱脱水水能能力力200kg/m.h.200kg/m.h.200kg/m.h.200kg/m.h.表表8-2 采用一级强化处理工艺参数和主要构筑物计算采用一级强化处理工艺参数和主要构筑物计算概算根据示范工程设计的范围和内容进行编制，设备价格参考概算根据示范工程设计的范围和内容进行编制，设备价格参考有关厂
43、家现行报价，并采用给排水预算与经济评价手册有关厂家现行报价，并采用给排水预算与经济评价手册(1993年版年版)序号序号工程费用工程费用AB 工艺工艺 A段段水解工艺水解工艺物化一级强化物化一级强化二级处理工艺二级处理工艺1工程总投资工程总投资*600040006000116002土地征用费土地征用费*4802402404803年总成本年总成本944536115319654年经营成本年经营成本52725873313555动力费动力费3001201505956污泥脱水和投药费用污泥脱水和投药费用8040436*1007工资福利工资福利72(60 人人)48(40 人人)72(60 人人)96(40
44、 人人)8固定资产折旧固定资产折旧2521682524609大修基金大修基金16511016521010日常维修费日常维修费7550759511电耗电耗(kW.h/m3)0.1530.0610.0760.36212吨水处理成本吨水处理成本(元元/m3)0.1600.0780.2220.37113元元/去除去除 kgCOD0.4910.3470.6831.09514削减削减 COD 总量总量(t/a)107257425107251155015万元投资万元投资/去除去除 tCOD.a0.5590.5390.5591.004316完成二级处理的单位投资完成二级处理的单位投资(元元/m3)1000-1
45、200600-800800-10001000-1200注注:*:按远期二级处理考虑，包括污泥消化处理，运行费不包括沼气收入按远期二级处理考虑，包括污泥消化处理，运行费不包括沼气收入;*:按按2万元万元/亩计算亩计算;*:碱铝按碱铝按60mg/L的投加量，干粉产品价格为的投加量，干粉产品价格为2000元元/t.表表8-3 建设费用、运行费用概算建设费用、运行费用概算七、降低污水处理厂投资和运行费用的途径七、降低污水处理厂投资和运行费用的途径1)工艺创新工艺创新a、选择适合我国国情的高负荷工艺，重点解决污泥处理问题；、选择适合我国国情的高负荷工艺，重点解决污泥处理问题；b、低负荷氧化沟工艺负荷为、低负荷氧化沟工艺负荷为0.07-0.1kgBOD/m3.d；c、活性污泥工艺负荷为、活性污泥工艺负荷为0.1-0.3kgBOD/m3.d；2)技术创新技术创新a、新技术包括新工艺，同时包括新材料和新施工方法；、新技术包括新工艺，同时包括新材料和新施工方法；b、如、如lipp技术和拼装式反应器技术；如技术和拼装式反应器技术；如Biolack施工技术；施工技术；3)体制创新体制创新a、招投标制度等；、招投标制度等；b、污水处理厂人员问题；、污水处理厂人员问题；c、自动控制问题；、自动控制问题；
