接触氧化工艺与SBR工艺对比分析

1、SBRX艺与厌氧+好氧+接触氧化工艺在水煤浆气化废水处理中的对比分析1. 工艺论述1.1 采用厌氧 +好氧 +接触氧化工艺简介水煤浆气化废水属于高氨氮废水， 所以脱氮除磷非常关键。 采用厌氧 +好氧 +接触氧化法是一种 好氧生物膜法工艺，接触氧化池内设有填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长在填料表面， 部分则是絮状悬浮生长于水中。该工艺兼有活性污泥法与生物滤池二者的特点。池内加设适宜形状和比表面积较大的生物膜载体填料， 这样在填料表面形成生物膜， 由于内部 的缺氧环境势必形成生物膜内层供氧不足甚至处于厌氧 状态，这样在生物膜中形成了由厌氧菌、 兼性菌和好氧菌以及原生动物和后生动物形成的长食物

2、链的生物群落， 能有效地将不能好氧生物 降解的 COD 部分厌氧降解 为可生化的有机物。由于池内填充了大量的生物膜载体填料， 填料上下两端多数用网格状支架固定， 当填料下部的 曝气系统发生故障时，维修工作将十分麻烦。填料易老化，一般 4 6 年需更换一次。由于前端物化处理后废水中 SS 含量较低，生物膜固着的载体较少，导致生物膜比重较小，极 易造成脱膜，挂膜不稳定。脱落的生物膜和絮状污泥在二沉池沉淀效果较差，易导致出水SS 超标。1.2 SBR 工艺简介在序批式反应器系统 （ Sequencing Batch Reactor 简称 SBR 法）中，曝气池、 二沉池合二为一， 在单一反应池内利用

3、活性污泥完成污水的生物处理和固液分离， SBR 是污水活性污泥生化处理 系统 的先驱，然而直到最近几年随着监控与测试技术的飞速发展，这一技术才得以完全更新并 被美国环境保护署（ USEPA ）推荐为一项低投资、低操作成本及低维修费用，高效益的环境处 理新技术。据 EPA 调查，在污水流量一定时，选择 SBR 要比传统的活性污泥法处理费用 节省 许多，这一点已被大量的工程实例所证实。工艺运行方式SBR 工艺主体构筑物由 SBR 反应池组成， SBR 反应池的运行操作由进水、反应、沉淀、滗 水和待机五个阶段组成。进水期：污水进入反应池。反应期：污水进入反应池中发生生化反应，在这阶段可以只混合不曝气

4、，或既混合又曝气， 使污水处在反复的好氧 -缺氧中，反应期的长短一般由进水水质及所要求的处理程度而定。沉降期：在此阶段反应器内混合液进行固液分离，因该阶段在完全静止条件下进行，表面水 力和固体负荷低，沉淀效率高于一般沉淀池的沉淀效率。排水期：当沉淀阶段结束，设置在反应池末端的滗水器开动，将上清液缓缓滗出池外，当池 内水位降到低水位时停止滗水。待机期：本处理系统多池运行，在每池滗水后完成了一个运行周期，在实际操作中，滗水所 需时间往往小于理论最大时间，故滗水完成后两周期间闲置时间就是待机期，该阶段可视污水的水质、 水量和处理要求决定其长短或取消。 在此阶段可以从反应池排出剩余活性污泥。 反应池

5、排出的剩余污泥泥龄长，已基本稳定。SBR 法与其它活性污泥处理技术比较有以下优点：SBR 系统以一组反应池取代了传统方法及其它变型方法中的初次沉淀池、曝气池及二次沉淀池，整体结构紧凑简单，无需复杂的管线传输，系统操作简单且更具有灵活性。SBR 反应池具有调节池均质的作用，可最大限度地承受高峰 BOD 浓度及有毒化学物质 5对系 统的影响。在污水流量低于设计值时， SBR 系统可以调节液位计的设定值使用反应池部分容积，或调节 反应时间，从而避免了不必要的电耗。其它生物处理方法则无这样的功能。因为对于每个反应单体而言出水是间断的， 在高负荷时活性污泥不会流失， 因而可以保持 SBR 系统在高负荷时

6、的处理效率。 而其它的生物处理方法在高流量负荷时经常会出现活性污泥流失的 问题。SBR 在固液分离时整体水体接近完全静止状态，不会发生短流现象，同时，在沉淀阶段整个SBR 反应池容积都用于固液分离，较小的活性污泥颗粒都可得到有效的固液分离，因此， SBR 的出水质量高于其它的生物处理方法。易产生污泥膨胀的丝状细菌在 SBR 反应池中因反应条件的不断的循环变化而得到有效的抑制。 而污泥膨胀问题是其它活性污泥方法中很常见且很难控制的问题之一。采用了稳定的自动化控制和先进的探测仪器和设备，以保证出水水质达到污水综合排放标准 ( GB13458-2001) 和当地环保部门的要求。处理流程简洁， 控制灵

7、活， 可根据进水水质和出水水质控制指标处理水量， 改变运行周期及工 艺处理方法，适应性很强。2. 工艺设计和经济比较面选择分别对厌氧+好氧+接触氧化和 SBR 工艺进行经济比较分析2.1.1 原水水量水质3/d 1920mQCOD500mg/lCrBOD250mg/l 5氨氮SS200mg/l2.1 方案电费按 0.5 元 /度考虑。300mg/L2.1.2 厌氧 +好氧 +接触氧化工艺2.1.2.1 工艺设计鼓风机房 数量 尺寸 设3台三叶罗茨鼓风机，二用一备。 型号1间9.9 X 7.2 X 3.3mHSR-1503/min 17.15Nm 转速流量1180rpm生物接触氧化池数量单池尺寸

8、3 d 1.0kgBOD/m 实际停留时间 填料层高度2 座10X 9X 5.5m负荷5 接触时间3.6h6h3m曝气系统采用散流式曝气器曝气。58.8kPa30kw平流沉淀池23h /m 风压功率座1数量1.0m 表面负荷6.0m 6 X 25 X尺寸2.5m有效水深2.5m污泥斗深台。 设行车刮泥机 1SHG6000 型号3.75kw功率投资估算 2.1.2.2表序单数1。+好氧 + 接触氧化系统投资估算见表厌氧+接触氧化系统投资估算1 厌氧 +好氧单价（万合价（万元） 名称 规 格 号 位 量 元）接触氧化 1 10X9X 5.5m 11.175 22.35 2座池2 7.2X3.3m

9、1 4.99 4.99 9.9X 鼓风机房座平流沉淀 3 25X6X 6.0m 18.92 18.92 1座池12 散流式曝 4 SSB600 0.0085 1.06 座 5 气器54 填料及支 3M $ 150 0.020 5 10.800 架6 HSR-150 10.50 10.50 3座鼓风机行车刮泥 7 SHG6000 7.50 7.50 1台机多用管阀 8 1.00电气9 177.11 小计2.1.2.3 运行成本分析风机24小时运行，耗电 30 X 2X 24= 1440度行车刮泥机12小时运行，耗电 3.75 X 12 = 45度生化部分吨水电费 0.206 元/吨水填料更换（按

10、使用 5年考虑） 10.8X10000/5/365/1920 =0.03 元/吨水生化部分运行成本0.236 元/吨水2.1.2.4 构筑物占地2。2200.1m构筑物占地面积 2.1.3 SBR工艺2.1.3.1 工艺设计数量2 座单池尺寸24X 10X 5.5m最高水位5.0m2.5m最低水位0.5m超高d 0.08kgB0D/kgMLSS 污泥负荷53000mg/L污泥浓度8 小时反应池运行周期3 /h 每池内设 1 套滗水器，滗水速度 600m。SBR 反应池产生的剩余污泥采用重力排至贮泥池。 曝气系统采用散流式曝气器曝气。鼓风机房 1 间 数量3.3m 9.9 X 7.2 X尺寸 3

11、 台三叶罗茨鼓风机，二用一备。设HSR -150型号3/min17.15Nm流量1180rpm转速58.8kPa 风压30kw功率2.1.3.2 投资估算系统投资估算见表 2。SBR表2 SBR系统投资估算合价（万元）单数单价（万序 格 名称 规 元）量 号 位反应 SBR44.1022.05 5.5m 2 1 24 X 10X 座 池 9.9X 4.99 4.99 2 7.2 X 3.3m 1鼓风机房座 33 散流式曝 2.84SSB600 0.0085 3 座 4 气器 2 16.00 16.00 4 XEF -600 座滗水器3 10.50 5 HSR-150 10.50 鼓风机 座 1

12、76.436 小计 运行成本分析 2.1.3.3度 =1080小时运行，耗电 30 X 2 X 18风机18吨水电费0.15元/吨水2.1.3.4 构筑物占地2。1760.04m 构筑物占地面积 3. 两种工艺的技术经济对比分析两种工艺的技术经济对比分析见表 3。表 3 生物接触氧化工艺与 SBR 工艺的技术经济对比项目 生物接触氧化工艺 SBR 工艺 生物膜中形成了由厌氧菌、兼性整个过程在缺氧-好氧环境中菌和好氧菌以及原生动物和后技术交替进行， 易产生污泥膨胀的生动物形成的长食物链的生物可行丝状细菌在反应池中因反应条群 落，能有效地将不能好氧生物性 件的不断的循环变化而得到有降解的 COD

13、部分厌氧降解为可 效的抑制。 生化的有机物。 固液分离时整体水体接近完全由于物化处理后废水中SS 含量不会发生短流现象，静止状态，较低，生物膜固着的载体较少，同时，在沉淀阶段整个反应池导致生物膜比重较小，极易造成容积 都用于固液分离，固液分脱膜。脱落的生物膜比重较小，离彻底， 表面水力和固体负荷在二沉池沉淀效果较差， 易导致低， 沉淀效率高， 出水水质有出水 SS 超标。 保证。 系统集进水、 反应、 沉淀、排水、闲置于一体，无需设置二氧化池出水需设置泥水分离系整体结构紧凑简单，次沉淀 池，统，一般设二沉池或气浮，整个无需复杂的管线传输，系统操系统复杂，操作管理不够方便。 操作作简单且更具有灵活性。 多池运行， 曝气系统发生 由于填料和支架的存在， 管理 曝 故障时可向其它池子倒换，维重气系统发生故障时维修困难，新挂膜相对困难。 修方便， 启动迅速。填 次换需更一 约每 4-6 年 完全混合，可长期运行。料。