SBR工藝集進水、曝氣、沉淀在一個池子中完成。一般由多個池子構(gòu)成一組,各池工作狀態(tài)輪流變換運行,單池由潷水器潷水,間歇出水,故又稱為序批式活性污泥法。
該工藝將傳統(tǒng)的曝氣池、沉淀池由空間上的分布改為時間上的分布,形成一體化的集約構(gòu)筑物,并利于實現(xiàn)緊湊的模塊布置,最大的優(yōu)點是節(jié)省占地。另外,可以減少污泥回流量,有節(jié)能效果。典型的SBR工藝沉淀時停止進水,靜止沉淀可以獲得較高的沉淀效率和較好的水質(zhì)。隨著自動化技術(shù)的發(fā)展和PLC控制系統(tǒng)的普及化,SBR工藝的工程應(yīng)用又進入了一個新的時代。
工藝流程如下所示:
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4.4 IC+A/O
IC反應(yīng)器即膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器,是在UASB反應(yīng)器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的第三代厭氧生物反應(yīng)器,它通過出水回流再循環(huán),大大提高了污水的上升流速,反應(yīng)器中顆粒污泥始終處于膨脹狀態(tài),加強污水與微生物之間的接觸和傳質(zhì),獲得較高的去除效率,反應(yīng)器的高度高達16-25m。從外觀上看,IC反應(yīng)器由第一厭氧反應(yīng)室和第二厭氧反應(yīng)室疊加而成,每個厭氧反應(yīng)器的頂部各設(shè)一個氣-固-液三相分離器。如同兩個UASB反應(yīng)器的上下重疊串聯(lián)。
IC的特點:
(1)容積負(fù)荷率高,水力停留時間短
IC反應(yīng)器生物量大(可達到60g/L),污泥齡長。特別是由于存在著內(nèi)、外循環(huán),傳質(zhì)效果好。處理高濃度有機廢水,進水容積負(fù)荷率可達15~25kgCOD/m3•d。
(2)抗沖擊負(fù)荷強
在IC反應(yīng)器中,當(dāng)COD負(fù)荷增加時,沼氣的產(chǎn)生量隨之增加,由此內(nèi)循環(huán)的氣提增大。處理高濃度廢水時,循環(huán)流量可達進水流量的10~20倍。廢水中高濃度和有害物質(zhì)得到充分稀釋,大大降低有害程度,從而提高了反應(yīng)器的耐沖擊負(fù)荷能力;當(dāng)COD負(fù)荷較低時,沼氣產(chǎn)量也低,從而形成較低的內(nèi)循環(huán)流。因此,內(nèi)循環(huán)實際為反應(yīng)器起到了自動平衡COD沖擊負(fù)荷的作用。
(3)避免了固形物沉積
有一些廢水中含有大量的懸浮物質(zhì),會在UASB等流速較慢的反應(yīng)器內(nèi)容易發(fā)生累積,將厭氧污泥逐漸置換,最終使厭氧反應(yīng)器的運行效果惡化乃至失效。而在IC反應(yīng)器中,高的液體和氣體上升流速,將懸浮物沖擊出反應(yīng)器。
(4)基建投資省和占地面積小
由于IC反應(yīng)器的容積負(fù)荷率比普通的UASB反應(yīng)器要高3~4倍以上,則IC反應(yīng)器的體積為普通UASB反應(yīng)器的1/4~1/3左右。而且有很大的高徑比,所以,占地面積特別省,非常使用于占地面積緊張的廠礦企業(yè)采用。并且,可降低反應(yīng)器的基建投資。
(5)依靠沼氣提升實現(xiàn)自身的內(nèi)循環(huán),減少能耗
厭氧流化床載體的膨脹和流化,是通過出水回流出水泵加壓實現(xiàn)。依次必須消耗一部分動力。而IC反應(yīng)器正常運行時是以自身產(chǎn)生的沼氣作為提升的動力,實現(xiàn)混合液內(nèi)循環(huán),不必開水泵實現(xiàn)強制循環(huán),從而減少能耗。
(6)減少藥劑投量,降低運行費用
內(nèi)外循環(huán)的液體量相當(dāng)于第一級厭氧出水的回流,對pH起緩沖作用,使反應(yīng)器內(nèi)的pH保持穩(wěn)定。可減少進水的投堿量,從而節(jié)約藥劑用量,而減少運行費用。
(7)出水的穩(wěn)定性好
因為,IC反應(yīng)器相當(dāng)有上、下兩個UASB反應(yīng)器串聯(lián)運行,下面一個UASB反應(yīng)器具有很高的有機負(fù)荷率,起“粗”處理作用,上面一個UASB反應(yīng)器的負(fù)荷較低,起“精”處理作用。一般說,多級處理工藝比單級處理的穩(wěn)定性好,出水水質(zhì)穩(wěn)定。
(8)IC可以在較高溫度下運行,非常適合于生產(chǎn)廢水溫度較高的情況,可節(jié)省污水蒸汽加熱的運行費用。
A/O工藝:系A(chǔ)noxic/Oxic(兼氧/好氧)工藝的簡寫。是常規(guī)二級生化處理基礎(chǔ)上發(fā)展起來的生物去碳除氮技術(shù),是考慮污水脫氮采用較多的一種處理工藝。充分利用缺氧生物和好氧生物的特點,使廢水得到凈化。
目前典型A/O工藝是把缺氧工段提前到好氧工段前,利用原水中有機物作為有機碳源,故稱為前置反硝化作用,轉(zhuǎn)化為硝化態(tài)氮,在缺氧段時,活性污泥中的反硝化細(xì)菌利用硝化態(tài)氨和廢水中的含碳有機物進行反硝化作用,使化合態(tài)氨轉(zhuǎn)化為分子態(tài)氨,獲得去碳脫氮的效果,同時具有生物選擇的作用,防止污泥膨脹。因此A/O工藝不但具有穩(wěn)定的脫氮功能,而且對COD、BOD有較高的去除率,處理深度高,剩余污泥量少。
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4.5 UASB+氧化塘
該工藝特別適合于建在郊區(qū)的木薯酒精生產(chǎn)企業(yè),氧化塘的廢水停留時間可達數(shù)月,由于這類企業(yè)多處于市郊或鄉(xiāng)鎮(zhèn),而且每年的生產(chǎn)期為間歇式生產(chǎn),從而為這種占地面積大,處理時間長的污水處理方式提供了可能。
工藝流程如下所示:
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四、酒精廢水的資源化利用
以某木薯酒精廠廢水處理工程為例說明。主要生產(chǎn)木薯淀粉,年產(chǎn)6萬噸,淀粉廢水水量為4800m3/d,CODcr 30000mg/L,BOD5 18000mg/L,SS 2000mg/L,pH 4-5。根據(jù)環(huán)保部門的有關(guān)規(guī)定,廢水排放應(yīng)達到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)中的一級標(biāo)準(zhǔn):CODcr ≤100mg/L,BOD5 ≤20mg/L,SS≤70mg/L,pH 6-9。
運行費用:人工費用0.05 元/噸水;噸水電耗0.65 元/噸水,藥劑費0.25元/噸水,直接費用1.00元/噸水。
效益分析:厭氧段每天接納COD總量約為129600公斤,則沼氣日產(chǎn)量為51840m3。沼氣發(fā)熱量約為5500千卡/m3,相當(dāng)于1kg燃煤的熱值,回收用于廠內(nèi)生產(chǎn)鍋爐燃燒,每天節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤51噸,噸煤按600元計,每天可收益30600元,全年按300天生產(chǎn)時間計算,可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤炭15300余噸,每年節(jié)約煤款918萬元。除去年運行費用約144萬元,噸水收益5.3元/噸水。
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