SBR工艺调试

序批式活性污泥法（SBR）原理与应用第四章SBR工艺调试一、SBR工艺简介该工艺是通过程序化控制充水、反应、沉淀、排水排泥和闲置5个阶段，实现对废水的生化处理。SBR反应器可分为限制曝气、非限制曝气和半限制曝气3种。限制曝气是污水进入曝气池只作混和而不作曝气；非限制曝气是边进水边曝气；半限制曝气是污水进入的中期开始曝气，在反应阶段，可以始终曝气，为了生物脱氮，也可以曝气后搅拌，或者曝气、搅拌交替进行；其剩余污泥可以在闲置阶段排放，也可在进水阶段或反应阶段后期排放。二、SBR调试程序（一）活性污泥的培养驯化SBR反应池去除有机物的机理与普通活性污泥法基本相同，主要大量繁殖的微生物群体降解污水中的有机物。活性污泥处理系统在正式投产之前的首要工作是培养和驯化活性污泥。活性污泥的培养驯化可归纳为异步培驯法、同步培驯法和接种培驯法，异步法为先培养后驯化，同步法则培养和驯化同时进行或交替进行，接种法系利用其他污水处理厂的剩余污泥，再进行适当的培驯。培养活性污泥需要有菌种和菌种所需要的营养物。对于城市污水，其中的菌种和营养都具备，可以直接进行培养。对于工业废水，由于其中缺乏专性菌种和足够的营养，因此在投产时除用一般的菌种和所需要营养培养足够的活性污泥外，还应对所培养的活性污泥进行驯化，使活性污泥微生物群体逐渐形成具有代谢特定工业废水的酶系统，具有某种专性。二、SBR调试程序（二）试运行活性污泥培养驯化成熟后，就开始试运行。试运行的目的使确定最佳的运行条件。在活性污泥系统的运行中，影响因素很多，混合液污泥浓度、空气量、污水量、污水的营养情况等。活性污泥法要求在曝气池内保持适宜的营养物与微生物的比值，供给所需要的氧，使微生物很好的和有机物相接触，全体均匀的保持适当的接触时间。对SBR处理工艺而言，运行周期的确定还与沉淀、排水排泥时间及闲置时间有关，还和处理工艺中所设计的SBR反应器数量有关。运行周期的确定除了要保证处理过程中运行的稳定性和处理效果外，还要保证每个池充水的顺序连续性，即合理的运行周期应满足运行过程中避免两个或两个以上的池子同时进水或第一个池子和最后一个池子进水脱节的现象。同时通过改变曝气时间和排水时间，对污水进行不同的反应测试，确定最佳的运行模式，达到最佳的出水水质、最经济的运行方式。二、SBR调试程序（三）污泥沉降性能的控制活性污泥的良好沉降性能是保证活性污泥处理系统正常运行的前提条件之一。如果污泥的沉降性能不好，在SBR的反应期结束后，污泥难以沉淀，污泥的压密性差，上层清液的排除就受到限制，水泥比下降，导致每个运行周期处理污水量下降。如果污泥的絮凝性能差，则出水中的悬浮固体（SS）含量将升高，COD上升，导致处理出水水质的下降。二、SBR调试程序（三）污泥沉降性能的控制导致污泥沉降性能恶化的原因是多方面的，但都表现在污泥容积指数（SVI）的升高。SBR工艺中由于反复出现高浓度基质，在菌胶团菌和丝状菌共存的生态环境中，丝状菌一般是不容易繁殖的，因而发生污泥丝状菌膨胀的可能性是非常低的。SBR较容易出现高粘性膨胀问题。这可能是由于SBR法是一个瞬态过程，混合液内基质逐步降解，液相中基质浓度下降了，但并不完全说明基质已被氧化去除，加之许多污水的污染物容易被活性污泥吸附和吸收，在很短的时间内，混合液中的基质浓度可降至很低的水平，从污水处理的角度看，已经达到了处理效果，但这仅仅是一种相的转移，混合液中基质的浓度的降低仅是一种表面现象。可以认为，在污水处理过程中，菌胶团之所以形成和有所增长，就要求系统中有一定数量的有机基质的积累，在胞外形成多糖聚合物（否则菌胶团不增长甚至出现细菌分散生长现象，出水浑浊）。在实际操作过程中往往会因充水时间或曝气方式选择的不适当或操作不当而使基质的积累过量，致使发生污泥的高粘性膨胀。污染物在混合液内的积累是逐步的，在一个周期内一般难以马上表现出来，需通过观察各运行周期间的污泥沉降性能的变化才能体现出来。为使污泥具有良好的沉降性能，应注意每个运行周期内污泥的SVI变化趋势，及时调整运行方式以确保良好的处理效果。三、调试前的准备工作1、仪器设备：1600倍显微镜1台；DO、pH、温度快速测定仪1台；采样器1个；100ml量筒2个；玻璃棒2支；500ml烧杯2个；试管刷1个；移液管10ml、2ml各1个；吸球1个；PH广泛试纸2包；定时钟：1个；弹簧秤1个（如现场监测CODMn需另加：250ml锥形瓶3个；1000ml棕色容量瓶3个；沸水浴装置1套；50ml酸式滴定管2个；1＋3硫酸200ml；0.01mol/LKMnO4标液1000ml；0.01mol/LNa2C2O4标液1000ml；）（如有物化处理单元，仅需增加相应混、絮凝剂即可。）2、人员配备：2人。1人晚上操作，1人化验兼白天操作。3、处理单元试压、试漏；管道系统通水、通气。4、测定原水水质（CODCr、BOD5、N、P、PH、SS、水温）水量，制定调试方案。四、调试方案的制定SBR反应器运行方式应根据废水的性质确定，易降解的有机废水宜采用限制曝气进水方式，难降解的有机废水宜采用非限制进水方式。其周期各工序的时间控制与最终处理指标要求有关。如：若处理中仅考虑CODCr和BOD5的处理效果，曝气时间可适当减少，以达到节能的目的；若考虑N、P的去除，曝气时间至少需4小时；以处理工业废水及有毒有害废水为目标的运行方式建议采用短时间的搅拌加上长时间的曝气。四、调试方案的制定3.1初始培养SBR工艺的初始培养与其他传统活性污泥法工艺培养相似，可以采用自然培养法或接种培养法。3.1.1培养前的准备工作:①检查设备、设施确保其在正常稳定的工作状态;②具备可上岗的电器、机械、运行、化验的相关人员;③具备基本的化验检测设备和仪器，常用的检测项目有:PH、水温,COD,BOD,SV,MLSS,氨氮、生物相等;④编制好所需的化验、运行、电气等原始数据记录报表;⑤外部来水的污水量、水质做过必要的调查;⑥准备好相关的安全用具。四、调试方案的制定3.1.2培养方法及种类①间歇培养。将曝气池注满水，然后停止进水，开始曝气。只曝气而不进水称为“闷曝”。闷曝2-3d后，停止曝气，静沉1h，然后进入部分新鲜污水，这部分污水约占池容的1/5即可，以后循环进行闷曝、静沉和进水三个过程，但每次进水量应比上次有所增加，每次闷曝时间应比上次缩短，即进水次数增加。当污水的温度为15-20℃时，采用该种方法，经过15d左右即可使曝气池中的MLSS超过1000mh/L，此时可停止闷曝，连续进水连续曝气，并开始污泥回流，最初的回流比不要太大，可取25%，随着MLSS的升高，逐渐将回流比增至设计值。②低负荷连续培养:将曝气池注满污水，停止进水，闷曝1d。然后连续进水连续曝气，进水量控制在设计水量的1/2或更低。③满负荷连续培养:将曝气池注满污水，停止进水，闷曝1d。然后连续进水连续曝气，进水量按照正常设计水量。④接种培养:利用已有污水厂的脱水后的污泥，投加到SBR池中，进水，按照上述的三种方法中的一种进行培养。这样可以加快培养的速度，缩短培养的时间。四、调试方案的制定3.1.3污泥培养的其它问题①为提高培养速度，缩短培养时间，应在进水中增加营养，可投入足量的粪便。②温度对培养速度影响很大。温度越高，培养越快。③污泥培养初期，由于污泥尚未大量形成，产生的污泥也处于离散状态，因而曝气量一定不能太大，一般控制在设计正常曝气池的1/2即可。否则，污泥絮体不易形成。培菌过程中，特别是污泥初步形成以后，要注意防止污泥过度自身氧化，特别是在夏季。有不少厂都发生过此类情况。这不仅增加了培菌时间和费用，甚至会导致污水处理系统无法按期投入运行。要避免污泥自身氧化，控制曝气量和曝气时间是关键，要经常测定池内的溶解氧含量，要及时进水以满足微生物对营养的需求。若进水浓度太低，则要投加大粪等以补充营养，条件不具备时可采用间歇曝气。④培养过程中应随时观察生物相，并测量SV,MLSS等指标，以便根据情况对培养过程做随时调整。⑤并不是培养出了污泥或MLSS达到设计值，就完成了培养工作，而应该至出水水质达到设计要求，排泥量、回流量、泥龄等指标全部在要求的范围内。⑥待MLSS达到1000-1500mg/1，打回流;待MLSS大于2500mg/1，选择适量排泥。四、调试程序（实例）1、接种：根据反应器有效容积及污泥浓度（一般3—4g/l）计算所需接种污泥总量。SBR池有效池容为：7×4×4＝112m3。以每池容按100m3，接种污泥含水率为97％计，需外拉污泥量为20--26m3，每池接种10--13m3。四、调试方案的制定2、驯化、启动：a、配料：在调节池（有效池容为：8×6×2.4＝115m3）中进行。因原污水中含一定量的有毒有害物质，按原污水∶稀释水=1∶4的比例进行配制料液，即原污水20m3，加入稀释水80m3。根据该污水水质情况，配好的料液其营养可能不够，需加入一定量的营养源（粪便水）（一般要求配制好的料液其CODCr=1500—2000mg/l，PH=6—9，SS≤200mg/l温度：10--35℃），打开调节池空气阀，使调节池曝气搅拌均匀。b、进料运行：料配好搅拌半小时后即可直接往SBR反应器中进料，每个SBR池进料90m3进料1小时后开始连续曝气约3—4天（注意观察污泥性状，以接种污泥恢复活性为准）。c、排水：当污泥恢复活性，停止曝气，，静沉1.0---1.5小时。放出上清液，约50---60m3。d、重复上述a、b、c步骤。换料间隙为1天1次。e、当污泥活性明显增强，沉降性能良好，污泥中含有大量的菌胶团和纤毛类原生动物，如种虫、等枝虫、盖纤虫等，SV＝10---30％时，表明污泥已经成熟，强制驯化期基本结束。f、注意事项：在曝气过程中，每天至少测2次溶解氧、PH、污泥沉降比；记录测量数据。一般正常指标为：DO=1—2mg/lPH=6---9SV=10---30%。g、此强制驯化阶段大约需时5—7天。四、调试方案的制定3、调试运行：当污泥恢复活性、强制驯化完成以后即可进入驯化试运行阶段。此阶段不但要培养出适当的菌种，还要确定活性污泥系统的最佳运行条件。第一阶段：A、配料：在调节池中进行。按原污水∶稀释水=1∶3的比例进行配制料液，即原污水30m3，加入稀释水90m3。根据情况可适当加入一定量的营养源（粪便水）。打开调节池空气阀，使调节池曝气搅拌均匀。监测该水质指标（CODCr、PH、水温、SS）。B、强制驯化完成后，停止曝气，静沉记录，根据固液分离情况决定静沉时间（一般为0.5---1.0小时），记录静沉时间。C、排出上清液约40---50m3。取上清液100ml放入锥形瓶中，以备监测COD值所用。D、进料运行：将配好的料液以10m3/h的流量加入SBR反应器，进料量为50m3/池，两个池子交替运行。先按22个小时为一周期进行运行。进料1小时后开始曝气，连续曝气4小时，停曝气0.5小时；再连续曝气4小时，停曝气1.0小时；再曝气3小时，停曝气0.5小时；再曝气3小时，停曝气1.0小时；再曝气2小时，静沉0.5—1.0小时，开始排水约50m3，记录排水时间（约0.5小时），闲置0.5---1.0小时。曝气过程中要及时监测DO和SV％；停曝后，重新曝气前要监测DO，并作纪录。一般指标为：DO=1—2mg/lPH=6---9SV=10---30%水温：10--35℃。E、按以上A、B、C、D四步骤重复操作3---4天。注意观察污泥性状及生长情况，有条件时用显微镜观察活性污泥中的微生物生长状况，并及时监测排水水质指标（DO、CODCr、PH、SS），做好记录。四、调试方案的制定3、调试运行：第二阶段：可根据第一阶段调试情况调整运行周期如下，也可按上阶段周期运行，这主要根据处理后水质情况及污泥性能而定。A、配料：在调节池中进行。按原污水∶稀释水=1∶2的比例进行配制料液，即原污水40m3，加入稀释水80m3。根据情况可适当加入一定量的营养源（粪便水），也可不加。打开调节池空气阀，使调节池曝气搅拌均匀。监测该水质指标（C