【文章內(nèi)容簡介】 S 在 200295mg/L 之間，沒有超過 SBR工藝的 SS 限值。由于 SBR 工藝本身有沉淀池的作用，可對污水中的 SS 進(jìn)行沉淀作用。同時，反應(yīng)池中的微生物還可以降解部分 SS，經(jīng)過反應(yīng)池的污水 SS 的去除率可達(dá) 60%左右。去除率基本符合本設(shè)計要求 [4]。因此，本設(shè)計在考慮 SS 的情況下可選擇 SBR 工藝。 SBR 工藝技術(shù)成熟，操作簡單，適合中小型污水廠的處理。 綜上所述，最終確定用 SBR 工藝。 硫化物的去除 ① 利用好氧無色硫細(xì)菌去除水中硫化物的可行性。向反應(yīng)池的主反應(yīng)區(qū)中適當(dāng)進(jìn)含硫污泥，在曝氣階段好氧硫細(xì)菌生長，將廢水中的硫化物去除。硫化物的去除率可達(dá) 90%以上，被去除的硫化物幾乎全部轉(zhuǎn) 化為單質(zhì)硫，同時有機(jī)物的去除率約為10%[5]。 ② 利用化學(xué)沉淀法去除硫化物。利用一些金屬與硫化物作用生成不溶性的沉淀，最常用的沉淀劑是鐵鹽 [6]。 表 33 進(jìn)出水各種指標(biāo)按設(shè)計進(jìn)行情況下的去除率 COD/ BOD5/ SS/ 硫化物 / 色度 / pH 進(jìn)水水質(zhì) 450 165 220 66 出水水質(zhì) 45 8 88 70 69 去除率 90% 95% 60% 90% / / 某毛紡廠廢水處理工藝初步設(shè)計 5 SBR 工藝的操 作工序及特點(diǎn) （ 1）工作原理及基本運(yùn)行操作 SBR工藝處理污水 ,其核心處理設(shè)備是一個序批式間歇反應(yīng)器 (SBR反 應(yīng) 器 ),SBR省去了許多處理構(gòu)筑物 ,所有反應(yīng)器都在一個 SBR 反應(yīng)器中運(yùn)行 ,通過時間控制來使SBR 反應(yīng)器實現(xiàn)各階段的操作目的 ,在流態(tài)上屬于完全混合式 ,實現(xiàn)了時間上的推流 ,有機(jī)污染物隨著時間的推移而降解。 SBR 工藝整個運(yùn)行周期由進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、出水和閑置 5個基本工序組成 ,都在一個設(shè)有曝氣或攪拌的反應(yīng)器內(nèi)依次進(jìn)行。在處理過程中 ,周而復(fù)始地循環(huán)這種操作周期 ,以實現(xiàn)污水處理目的?，F(xiàn)將整個工藝的操作要點(diǎn)與功 能闡述如下。 ① 進(jìn)水工序 污水注入之前 ,反應(yīng)器處于待機(jī)狀態(tài) ,此時沉淀后的上清液已經(jīng)排空 ,反應(yīng)器內(nèi)還儲存著高濃度的活性污泥混合液 ,此時反應(yīng)器內(nèi)的水位為最低。注入污水 ,注入完畢再進(jìn)行反應(yīng) ,從這個意義上說 ,反應(yīng)器又起到了調(diào)節(jié)池的作用 ,所以 SBR 法受負(fù)荷變動影響較小 ,對水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性較好。 ② 反應(yīng)工序 當(dāng)污水達(dá)到預(yù)定高度時 ,便開始反應(yīng)操作 ,可以根據(jù)不同的處理目的來選擇相應(yīng)的操作。例如控制曝氣時間可以實現(xiàn) BOD 的去除、消化、磷的吸收等不同要求 ,控制曝氣或攪拌器強(qiáng)度來使反應(yīng)器內(nèi)維持厭氧或缺氧狀態(tài) ,實現(xiàn) 消化、反硝化過程。 ③ 沉淀工序 本工序中 SBR 反應(yīng)池相當(dāng)于二沉池 ， 停止曝氣和攪拌 ， 使混合液處于靜止?fàn)顟B(tài) ，活性污泥進(jìn)行重力沉淀和上清液分離。 SBR 反應(yīng)器中的污泥沉淀是在完全靜止的狀態(tài)下完成的 ,受外界干擾小。此外 ， 靜止沉淀還避免了連續(xù)出水容易帶走密度輕、活性好的污泥的問題。因此 ， SBR 工藝沉降時間短、沉淀效率高 ， 能使污泥保持較好的活性。沉淀時間依據(jù)污水類型以及處理要求具體設(shè)定 ， 一般為 1h～ 2h。 ④ 出水工序 排出沉淀后的上清液 ,恢復(fù)到周期開始時的最低水位 ,剩下的一部分處理水 ,可以起到循環(huán)水和稀釋水的作用。沉淀的活性污泥大部分作為下個周期的回流污泥作用 ,剩余污泥則排放 [4]。 ⑤ 閑置工序 某毛紡廠廢水處理工藝初步設(shè)計 6 SBR 池處于空閑狀態(tài) ， 微生物通過內(nèi)源呼吸復(fù)活性 ， 溶解氧濃度下降 ， 起到一定的反硝化作用而進(jìn)行脫氮 ， 為下一運(yùn)行周期創(chuàng)造良好的初始條件。由于經(jīng)過閑置期后的微生物處于一種饑餓狀態(tài) ， 活性污泥的表面積更大 ， 因而在新的運(yùn)行周期的進(jìn)水階段 ， 活性污泥便可發(fā)揮其較強(qiáng)的吸附能力對有機(jī)物進(jìn)行初始吸附去除。另外 ， 待機(jī)工序可使池內(nèi)溶解氧進(jìn)一步降低 ， 為反硝化工序提供良好的工況。 （ 2） SBR 工藝性能特點(diǎn) ① 工藝流程簡單 ， 運(yùn)轉(zhuǎn)靈活 ， 基建費(fèi)用低。 SBR 工藝中主體設(shè)備就是一個 SBR反應(yīng)器 ， 從上面的分析也可以看出 ， 一個 SBR 池扮演了多個角色 ： 調(diào)解混合池、反應(yīng)池 (厭氧、缺氧和好氧三種 )、沉淀池和部分濃縮池。基本上所有的操作都在這樣一個反應(yīng)器中完成 ， 在不同的時間內(nèi)進(jìn)行泥水混合 ， 有機(jī)物的氧化、消化、脫氮 ， 磷的吸收與釋放以及泥水分離等。它不需要設(shè)二沉池和污泥回流設(shè)備 ， 一般情況下也不用設(shè)調(diào)節(jié)池和初沉池。所以 ， 采用 SBR 工藝的污水處理系統(tǒng)大大減少構(gòu)筑物的數(shù)量 ，節(jié)約了基建費(fèi)用 ， 而且往往具有布置緊湊、節(jié)省占地的優(yōu)點(diǎn)。 ② 處理效果良 好 ， 出水可靠。從反應(yīng)動力學(xué)角度分析 ， SBR 反應(yīng)器有其獨(dú)具的優(yōu)越性。根據(jù)活性污泥反應(yīng)動力學(xué)模型 ， 目前連續(xù)流生物處理反應(yīng)器主要有完全混合和推流式兩種流態(tài) ， 在連續(xù)流的推流式反應(yīng)器中 ， 曝氣池的各斷面上只有橫向混合 ，不存在縱向的 “ 返混 ” ?；|(zhì)濃度從進(jìn)水處的最高逐漸降解至出水處的最次濃度 ， 提供了最大的生化反應(yīng)推動力。 在運(yùn)行的曝氣反應(yīng)階段 ,反應(yīng)器內(nèi)的混合液雖然處于完全混合狀態(tài) ,但其基質(zhì)和微生物的濃度隨時間而逐漸降低 ,相當(dāng)于一種時間意義上的推流狀態(tài)。所以 SBR 反應(yīng)器實現(xiàn)了連續(xù)流中兩種反應(yīng)器的特點(diǎn)。 ③ 較好的除磷脫氮效果。 除 磷脫氮是一個相對復(fù)雜的過程 ,需要在處理過程中提供厭氧、缺氧、好氧各階段 ,以實現(xiàn)硝化反硝化脫氮和吸收釋放磷的目的。 在 SBR 法中 ,在一個單一的反應(yīng)器就可達(dá)到不同目的。因為在 SBR 法通過 5個工序時間上 的安排 ,較容易地實現(xiàn)厭氧、缺氧與好氧狀態(tài)交替出現(xiàn) ,可以最大限度地滿足生物脫氮除磷理論上的環(huán)境條件。 ④ 污泥沉降性能良好?；钚晕勰嗯蛎浭腔钚晕勰嗵幚磉^程中常常發(fā)生的問題。污泥膨脹問題 90%以 上是絲狀菌污泥膨脹 ,由于絲狀菌過度繁殖 ,菌膠團(tuán)的生長繁殖受到抑制 ,很多絲狀菌伸出污泥表面之外 ,使得絮狀體松散 ,沉淀性惡化。 SBR 法 可以有效控制絲狀菌的過度繁殖 ,污泥 SVI 較低 ,是一種污泥沉降性能較為良好的工藝。 ⑤ 對水質(zhì)水量比變化的適應(yīng)性強(qiáng)。處理效果會受到水質(zhì)水量的影響 ,主要是因為某毛紡廠廢水處理工藝初步設(shè)計 7 它會改變處理環(huán)境 ,而微生物對其生存環(huán)境條件的要求往往比較嚴(yán)格。所以 ,從理論上分析 ,完全混合式反應(yīng)器比推流式反應(yīng)器有更強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷的能力。 SBR 工藝雖然對于時間來說是理想的推流式處理過程 ,但反應(yīng)器構(gòu)造上保持了典型的完全混合式的特性。因此能承受較大的水質(zhì)水量的波動 ,具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷的能力。 圖 31 污水處理工藝流程圖 4 主要構(gòu)筑物的選擇和計算 格柵 格柵的作用及選擇 格柵由一組平行的金屬柵條或篩網(wǎng)制成，安裝在泵房集水井的進(jìn)口處，一般設(shè)有專門的格柵井，用以截留較大的懸浮物或漂浮物，如纖維、碎皮、毛發(fā)、蔬菜、糞便等，以減輕后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，并使之正常進(jìn)行。被截留的物質(zhì)成為柵渣。關(guān)于格柵的選擇主要是決定柵條斷面、柵條間隙、柵渣清除方式等。 柵條截面有圓形、矩形、正方形、半圓形等。圓形水力條件好，但剛度差，故大都采用矩形截面。 按格柵柵條間距的大小不同，格柵分為粗格柵 （ 50~100 mm） 、中格柵 （ 16~40 mm）和細(xì)格 柵 （ 3~10 mm） 3類。按格柵的清渣方法，有人工格柵、機(jī)械格柵和水力清除格柵三種。按格柵構(gòu)造特點(diǎn)不同可分為抓耙式、循環(huán)式、弧形、回轉(zhuǎn)式、轉(zhuǎn)鼓式、旋轉(zhuǎn)式、齒耙式和階梯式等多種形式。格柵設(shè)備一般用于污水處理的進(jìn)水渠道上或提升泵站集水池的進(jìn)口處，主要作用是去除污水中較大的懸浮或漂浮物，以減輕后續(xù)水處理工藝的處理負(fù)荷，并起到保護(hù)水泵、管道、儀表等作用。當(dāng)攔截的柵渣量大于 時，一般采用機(jī)械清渣方式；柵渣量小于 ，可采用人工清渣方式，也可采用機(jī)械清渣方式。 格柵的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 主要 設(shè)計參數(shù) 某毛紡廠廢水處理工藝初步設(shè)計 8 （ 1）格柵寬度：總寬不小于進(jìn)水渠道的 2 倍，空隙總有效面積應(yīng)大于進(jìn)水渠有效斷面積的 倍。 （ 2）柵條間隙：機(jī)械清渣： b=16~25 mm，人工清渣： b=30~50 mm。 （ 3）格柵傾角：人工清渣時不應(yīng)大于 700，機(jī)械清渣時宜為 450~750，格柵上端應(yīng)設(shè)平臺，格柵下端應(yīng)低于進(jìn)水管底部 m，距池壁 ~ m。 （ 4）格柵工作平臺：人工清除時平臺應(yīng)高出柵前設(shè)計，最高水位為 m；機(jī)械清除時平臺應(yīng)等于或略高于格柵中的地面標(biāo)高；兩側(cè)過道寬度采用 ~ m；機(jī)械清除時應(yīng)預(yù)留安置 除渣機(jī)、減速箱、皮帶輸送機(jī)等輔助設(shè)施的位置；格柵平臺臨水側(cè)應(yīng)設(shè)欄桿；平臺上應(yīng)裝置給水閥門，并設(shè)具有活動蓋板的檢修機(jī)；平臺靠墻應(yīng)設(shè)掛安全帶的掛鉤，平臺上方應(yīng)設(shè)置起重量為 ~ t 的工字梁和電動葫蘆。 （ 5）過柵流速：一般采用 ~，柵前管內(nèi)污水流速 ~ m/s。 （ 6）通過格柵的水頭損失，一般采用 ~ m。 （ 7）每日柵渣量：格柵間隙 b= 16~25 mm 和 b = 30~50 mm 時分別為 1~ m3柵渣 /103 m3污水和 ~ m3柵渣 /103 m3污水 [7]。 根據(jù)以上的設(shè)置原則，本工藝采用矩形斷面細(xì)格柵一道，采用機(jī)械清渣，并將格柵設(shè)在集水井之前。 格柵的計算 由前述資料得知：總水量 Q=，污水廠進(jìn)水管為管徑 150mm 的 HDPE 管（高密度聚乙烯管）。計算如下所示： (1) 柵條間隙數(shù) 設(shè)細(xì)格柵柵前水深 h= m，過柵流速 v1= m/s，柵條凈間隙 b=10 mm，安裝角度 α=700，柵條間隙數(shù)（每臺格柵），代入數(shù)值 70s in3 4 21s in2101??????nb h vQn? （ 41） 取 n=36 (2) 格柵的建筑寬度 B 設(shè)柵條寬度 S= m 某毛紡廠廢水處理工藝初步設(shè)計 9 （ 42） (3)格柵的水頭損失 h1：（設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面） (43) 式中： v污水流經(jīng)格柵的速度， m/s； ?阻力系數(shù)，其值與格柵柵條的斷面幾何形狀有關(guān)； ? 銳邊矩形 ? =； K考慮到由于格柵受污染物堵塞后，格柵阻力增大的系數(shù)，可用式：K= 求定。一般采用 K=3。 代入數(shù)值得 （ 44） （ 4）格柵后槽總高度 H：（柵前渠道超高一般取 h2= m） 12 3 = 3H h h h m? ? ? ? ? ? (45) （ 5）進(jìn)水渠道漸寬部位的長度 進(jìn)水渠道漸寬部分長度 L1：設(shè)進(jìn)水管渠道寬 B1不小于進(jìn)水管直徑 m的二倍，且柵寬大于進(jìn)水渠寬的 倍，故取 B1=，其漸寬部分展開角度 α1=200 （ 46） （ 6）格柵的總建筑長度 L L=L1+L2+++H1/tgα(m) （ 47） 式中： L2—— 格柵槽與出水渠道連接處的漸窄部位的長度，一般 L2=； α1—— 進(jìn)水渠道漸寬部位的展開角度，一般 α1=200； H1—— 格柵前的渠道寬度， m。（ H1=h+h2=） 。 L=+++（ 7）格柵每日柵渣量 W：在格柵間隙 10 mm 的情況下，設(shè)柵渣量 W1為每 1000 m3污水產(chǎn) m3柵渣。 （ 48） 式中： KZ污水流量總變化系數(shù)，取 Kz=。 代入數(shù)值得： m3 m3所以宜采用機(jī)械清渣。 30 . 3 4 7 0 . 0 7 8 6 4 0 0 1 . 4 0 /1 . 5 1 0 0 0W m d?????1 864001000ZQWW K ?? ?1110 . 7 1 0 . 4 0 . 4 32 ta n 2 ta n