新型污水处理工艺-MSBR

新型污水处理工艺———MSBR罗万申(中国市政工程西南设计研究院)目前污水处理工艺的发展趋势是流程简洁、控制灵活、单元操作简单以及节约用地的一体化工艺流程,MSBR(改良型SBR)工艺在目前被认为是最新、集约化程度最高的污水处理工艺。从系统的可靠性、土建工程量、总装机容量、节能、降低运行成本和节约用地等多方面来看,均具有明显的优势。目前MSBR系统主要在北美和南美应用,韩国汉城正在建造亚洲第一座采用该工艺的污水处理厂。我国仅有上海市为了合流污水处理厂的建设,对MSBR工艺进行了小试及中试,而深圳市盐田污水处理厂将是国内建设的首座采用此工艺的城市污水处理厂。本文拟对MSBR系统的原理、运行方式及特点等作一介绍。1工作原理MSBR工艺是80年代初期发展起来的污水处理工艺,经过不断改进和发展,目前最新的工艺是第三代工艺,其工作原理如图1所示。图1MSBR系统原理图MSBR系统的运行原理如下:污水进入厌氧池,回流活性污泥中的聚磷菌在此进行充分放磷,然后混合液进入缺氧池进行反硝化。反硝化后的污水进入好氧池,有机物被好氧降解、活性污泥充分吸磷后再进入起沉淀作用的SBR池,澄清后污水排放。此时另一边的SBR在115Q回流量的条件下进行反硝化、硝化,或进行静置预沉。回流污泥首先进入浓缩池进行浓缩,上清液直接进入好氧池,而浓缩污泥则进入缺氧池。这样,一方面可以进行反硝化,另一方面可先消耗掉回流浓缩污泥中的溶解氧和硝酸盐,为随后进行的缺氧放磷提供更为有利的条件。在好氧池与缺氧池之间有115Q的回流量,以便进行充分的反硝化。由其工作原理可以看出,MSBR是同时进行生物除磷及生物脱氮的污水处理工艺。在工程实践中,通常将整个MSBR设计成为一座矩形池,并分为不同的单元,各单元起着不同的作用。典型的MSBR平面布置见图2。11SBR池21污泥浓缩池31缺氧池41厌氧池51缺氧池61好氧池71SBR池图2MSBR系统平面布置示意图单元1和7的功能是相同的,均起着好氧氧化、缺氧反硝化、预沉淀和沉淀作用;单元2是污泥浓缩池,被浓缩的活性污泥进入单元3,上清液(富含硝酸盐)则进入单元6(也可以进入单元5);单元3是缺氧池,除回流活性污泥中溶解氧在本单元中被消耗外,回流活性污泥中的硝酸盐也被微生物的自身氧化所消耗;单元4是厌氧池,原污水由本单元进入MSBR系统,回流的浓缩污泥在本单元中利用原污水中的快速降解有机物完成磷的释放;单元5是缺氧池,污水与由曝气单元6回流至此的混合液混合,完成生物脱氮过程;单元6是好氧池,其作用是氧化·22·中国给水排水1999Vol.15CHINAWATER&WASTEWATERNo.6有机物并对污水进行充分的硝化,让聚磷菌在本单元中过量吸磷。由此可以看出,MSBR系统实质上是A2/O工艺与SBR系统串联而成。MSBR工艺中涉及的部分专利技术目前属于美国的Aqua-AerobicSystemInc.所有。2运行方式与T型氧化沟、Unitank等SBR系统类似,MSBR也是将运行过程分为不同的时间段,在同一周期的不同时段内,一些单元采用不同的运转方式,以便完成不同的处理目的。MSBR将一个运转周期分为6个时段,由3个时段组成一个半周期,在两个相邻的半周期内,除SBR池的运转方式不同外,其余各个单元的运转方式完全一样。MSBR的运转半周期持续120min,由3个时段组成,各时段的持续时间为:时段1,40min;时段2,50min;时段3,30min。第二个半周期内各时段(即时段4至6)的持续时间与第一个半周期相同。原污水由单元4进入,流经单元5、6,在第一个半周期内从单元7出水,在第二个半周期内从单元1出水。可见,第一个半周期内起沉淀作用的是单元7,而在第二个半周期内则由单元1起沉淀池的作用。MSBR系统的回流由两部分组成:污泥回流和混合液回流。污泥回流又有两条路径:浓缩污泥回流路径和上清液回流路径。MSBR的污泥回流情况见表1。而混合液回流则较为简单,在各时段均为从单元6至单元5、再由单元5回流至单元6。表1MSBR的污泥回流时段回流种类回流途径123456浓缩污泥回流1→2→3→4→5→6→1上清液回流1→2→6→1浓缩污泥回流1→2→3→4→5→6→1上清液回流1→2→6→1浓缩污泥回流无回流上清液回流无回流浓缩污泥回流7→2→3→4→5→6→7上清液回流7→2→6→7浓缩污泥回流7→2→3→4→5→6→7上清液回流7→2→6→7浓缩污泥回流无回流上清液回流无回流MSBR各单元的工作状态根据各循环周期内的时段确定,见表2。表2MSBR各单元的工作状态时段单元1单元2单元3单元4单元5单元6单元71搅拌浓缩搅拌搅拌搅拌曝气沉淀2曝气浓缩搅拌搅拌搅拌曝气沉淀3预沉浓缩搅拌搅拌搅拌曝气沉淀4沉淀浓缩搅拌搅拌搅拌曝气搅拌5沉淀浓缩搅拌搅拌搅拌