SBR法工艺特性研究_刘永淞

1990Vol.6No一6中国给水排水SBR法工艺特性研究刘永淞陈纯(湘潭大学)摘要本文在含酚污水、肉联厂污水、啤酒厂污水及绝缘漆生产污水的SBR法处理的研究基础上,综合讨论分析了SBR的工艺特性,证明充水时间、曝气方式、曝气时问比及反应时问对处理效率有很大影响。SBR是一种性能较稳定的处理方法,具有特殊的微生物相特征。七十年代由美国R.Irvien提出了新的间歇活性污泥法—SBR(SequencingaBtchReaetor)`,,,并在1980年改进并投产了一个sBR法污水处理厂。继后,在日本、美国、澳大利亚等国都进行了一些应用研究。我国在八十年代中期也开始了这方面的应用研究。SBR法兼有推流、厌气—好气操作、间断进水的特点。实际上,SBR是一种半连续—间歇式装置。它与传统的充放式曝气池不同,从进水方式看,可以是间歇的,也可以是连续的,而排水一般是间歇的;从曝气方式看,可以采用充水期不曝气的限制曝气方式,充水期曝气的非限制曝气方式或充水后期曝气的半限制曝气方式。目前,国内外已报导了sBR法在城市污水、食品工业污水和化工污水处理方面的研究与应用实例,证实sBR法有许多优点,对我国广大企业、城市小区都十分适用。但是,至今国内外对sBR的应用特性的研究尚少。为了掌握其工艺特性,作者采用sBR法先后对含酚污水、肉联厂污水、啤酒厂污水、绝缘漆生产污水进行了处理和研究。本文的目的是系统地综合作者的研究结果并对SBR技术的工艺特性作较全面的讨论。一材料和方法〔2〕〔3〕实验室小型试验所用的曝气池有效容积为ZL,现场中型试验所用的曝气池有效容积为4.sm“,采用空气压缩机供氧。试验用的肉联厂及啤酒厂污水是从现场取集的,含酚污水及绝缘漆生产污水是人工模拟的。活性污泥是由印染厂、皮革厂污水处理站剩余活性污泥接种培养的。分析方法按“污染源统一监测分析方法(废水部分)’规定选定〔7,。二、试验结果及讨论作者先后针对上述几种污水作了下列试验:1.限制曝气与非限制曝气对基质去除的影响;2.充水期历时的选择对基质去除的影响;3.不同曝气时间比对活性污泥性能及出水水质的影响;4.不同进水基质浓度下基质的去除过程;5.负荷及进水基质浓度突变对出水水质的影响;`6中国给水排水1990Vol.6No.66.间歇反应器按接触稳定法运行的结果及改进前后效果的对比。下面综合上述研究所得结果,并对一系列工艺特性问题作讨论。1.反应及其抑制当采用限制曝气时,就象一般静态活性污泥试验一样,由于污水稀释程度低,活性污泥混合液内的基质浓度较高,如用莫诺特方程来描述基质降解规律,则基质降解速度可表示为面碑`。二犬习dtYK。+泞其中:召—基质浓度;鲡—最大比生长速度;Y—产率系数;万—污泥浓度;K。—半速度系数;t—反应时间。在非限制曝气情况!;,如果能保证充水期之内混合液具有足够的溶解氧浓度,那么,当基质投入的过程中也同时存在好气过程的生物吸附、吸收及生化反应过程(但是,一般情况下,充水速度或基质投入速度总大于吸附、吸收和降解速度,从而在充水期内将出现基质积累,混合液内的基质浓度不断提高,反过来又提高了吸附、吸收和降解速度。最终,在充水结束时,混合液中的基质浓度及反应速度将达到最大。如果用莫诺特方程来描述降解过程,则石-充水期内反应器里的基质平衡可写成,上式微分并整理得_己F.__由__召下丁十F二丁一幼5。一口之口之两四一.Y全砚QVo十切(oS一S)一些巴兰YX习K。+SX召K:+S这个方程难以得出解析解,但可以用数值解求出充水期反应器内的基质浓度变化。如采用发酵工业污水的典型动力学常数,丙a二~.079/d,尤。=33mg/L,尤`=0.029/d,y=0.49,充水前反应器内污泥浓度为lo00omg/L,污泥体积为反应器有效体积的30%,进水的BoDS为100。及2500mg/L。采用龙格一库塔法求解得充水过程中混合液内基质浓度变化如图1及2。图中可见,选用的充水历时越短,充水结束后混合液内基质浓度将越高。根据这种情况可以认为:曰谕600任50二1000mg/LIr=lh400r/户、、/\,n.l厂.户一f/、一.\、\垫一—燕犷、又23rr+z月(h)图!S。=2000mg/L介.ù8060d(F习)dt泛1200的旦1000一QS。+价。、.一.n、、一十d(VS)办。。二二风。z一甲。。一F一认-.I0的。J任,乙X习K。十S式中:V—时间为t时,反应器内物料体积,V一V。+娜;Vo—在充水前:(t=0)反应器内物料体积;t—充水期历时;心—充水时单位时间的进水量;凡—进水的基质浓度;,,—基质去除速度;其余符号同前。1012图2(1)如污水无毒性,可以增大反应期内的反应速度。如污水有毒性,但积累的基质最高浓度低于毒性抑制浓度时,也可以增大反应速度。在含酚污水