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1、SBR式流化床船用生活污水处理设备及其处理效果 第7卷第10期2006年10月环境污染治理技术与设备TechniquesandEquipmentforEnvironmentalPollutionControlVol.7,No.10Oct.2006 SBR式流化床船用生活污水处理设备 及其处理效果 单立志陈孟林11,2施汉昌王锐11 (1.清华大学环境科学与工程系,环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,北京2.广西师范大学环境与资源学院,桂林541004) 摘要介绍了SBR,结果表明该设备具有启动方便、反应时间短的特点。船用生活污水处 (GB108332理系统技术条件89)的要求。 关键词SBR
2、 1 100829241(2006)1020128204 TheentandefficiencyofSBRbiologicalfluidizedbedreactor forshipsewagetreatment ShanLizhiChenMenglin11,2ShiHanchangWangRui11 (1.StateKeyJointLaboratoryofEnvironmentalSimulationandPollutionControl,DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering, TsinghuaUniversity,Beijing1000
3、84; 2.CollegeofEnvironmentalScienceandResources,GuangxiNormalUniversity,Guilin541004) AbstractThepaperpresentsthestructureoftheequipmentofSBRbiologicalfluidizedbedforshipsew2agetreatment.Theexperimentsofthestartupandtreatmentefficiencyofsewagewereperformed,whichshowedthatthesetofequipmentwasfeatured
4、witheasystart2upandshortretentiontime.Whenthetreatmentperiodis2h,thequalityofeffluentcompletelymeetstotherequirementsofthetechnologicalstandardofthetreatmentsys2temofshipdomesticwastewater(GB10833289). KeywordsSBR;biologicalfluidizedbed;ship2used;domesticwastewater;equipment 好氧生物流化床废水处理技术是以生物膜法为过度生长
5、、载体流失量少、载体流化性能好、氧转移 易于放大等特点。与外循环流化床相比,内基础,吸取化工操作中的流态化技术而形成的一种效率高、 1,2由于取消了升流区和降流区之间的高效的废水处理工艺,是生物膜法的重要突破。其循环流化床 以砂、陶粒、活性炭和橡胶等颗粒状物质作为载体,过渡管段,故流动阻力小,反应器起始流化也较容流化的载体粒子具有很大的比表面积,一般可达易,从而降低了运行费用和操作运行的复杂性。 23我国从20世纪70年代末开始进行生化法和物20003000m/m。生物栖息于载体表面,形成由 3薄薄的生物膜所覆盖的生物粒子,生物固体浓度可化法船用生活污水处理装置的研究,90年代后 达普通活性污
6、泥法的510倍。生物载体在床层中期,从美国引进了电解法处理装置。传统的生化法被上升的废水和空气流化,不仅可防止生物滤池中和物化法运行不稳定,操作复杂;电解法投资费用的生物膜堵塞,而且由于生物载体、废水、空气三者大,且污水中须维持一定的盐水浓度。对此,清华大之间的密切接触,可大大改善传质状况,使有机物去学采用内循环生物流化床和电化学消毒技术研究开 发了SBR式流化床船用生活污水处理设备,其集除速率增快,所需反应器容积减小。 在传统三相生物流化床的基础上发展起来的循 环式三相生物流化床(包括内、外循环式流化床)在 保持了反应器内混合性能好、传质速率快、污泥浓度 大和有机负荷高等优点外,还具有可控制
7、生物膜的 收稿日期:2006-02-02;修订日期:2006-04-25作者简介:单立志(1949),男,高级工程师,主要研究方向:自动化在环境工程中的应用。E2mail: 泵输送至SBR生物流化床反应器进行曝气处理,污 较好地解决了上述问题,本文对该设备的组成结构、水处理实验设备以时间作为控制参数间歇运行,污 33启动与污水处理效果作一介绍。水处理能力为13m/d(按每人每天0.06m用水 3计算,30人的污水量为1.8m/d),对每天产生的生1SBR式流化床船用生活污水处理设备简介活污水进行处理。曝气结束后进行沉淀,污水处理SBR工艺、生物流化床和电化学消毒的优点于一体, 实验设备分别在2
8、套生物流化系统的降流区下面各 图1为SBR式流化床船用生活污水处理设备有一个污泥排放口,污泥的沉降比为0.30.5,设的流程框图。船用生活污水主要是餐饮用水及洗漱,排放后的污厕所排水,由于生活污水来水距污水处理设备比较。上清液近,因此污水首先经过格栅去除漂浮物、大颗粒物,。进入调节池,停留一段时间 ,1.1工艺流程 图1SBR式流化床船用生活污水处理设备的流程框图 Fig.1FlowchartoftheequipmentofSBR biologicalfluidizedbedforshipsewagetreatment 生物栖息于橡胶颗粒表面形成生物膜,并随着水流 1.2.1SBR生物流化床反
9、应器不断在升流区和降流区循环流动,与污水充分接触, SBR生物流化床反应器的形状为矩形体,内有3从而有效去除BOD。同时,选择合适的沉降时间,块隔板,中间隔板将反应器分成2个循环流化床单可使生物粒子和污泥充分沉降,保证出水的悬浮物元,另2块隔板则将每个单元分为升流区和降流区,浓度达到要求。很明显,SBR生物流化床反应器集1.2主要设备如图2所示。中间隔板上有若干个孔,使在排水和SBR工艺和生物流化床的优点于一身, 具有生物浓进水时2个单元的水可互相流动。在升流区通过底度高、传质速度快、出水悬浮物浓度低、耐冲击负荷部穿孔管曝气带动载体上升至一定高度后自动流向和操作弹性大等特点。 降流区,在降流区
10、内底部有一向升流区倾斜60板,1.2.2电化学消毒器 使进入降流区的载体自动滑入升流区,不断往复此如图3所示,电化学消毒器的形状也为矩形体,过程,使其保持流化态。内有4块隔板,将消毒器分成5格。由于通电消毒 时电极板产生气体而使水体有向上流动的升力,所 以消毒器内也形成循环流动而提高了消毒的总体效 果。其中,有电极板的2格为升流区,其余3格为降 流区。 图2SBR生物流化床反应器结构示意图 Fig.2StructurechartoftheSBRbiological fluidizedbedreactor SBR生物流化床反应器是本套污水处理设备中图3电化学消毒器结构示意图 Fig.3Struc
11、turechartoftheelectrochemical disinfectiondevice最重要的设备,用来去除COD、BOD和悬浮物,器内 填充有约反应器容积15%的橡胶颗粒填料,运行时 13 环境污染治理技术与设备第7卷 电化学消毒器主要用于去除水中的细菌。电化 4,5 学消毒具有广泛的杀菌能力,其消毒机理是:电化学过程产生氯气、臭氧、羟基自由基等氧化剂将细菌氧化致死;外加电场对细菌细胞膜的不可逆渗透作用对细菌的代谢功能产生破坏;细菌曝露在电流 正式启动前要对填料进行清洗:在反应器中加 入橡胶颗粒填料,充满清水,启动曝气设备进行清洗,每天换水1次,直至出水不浑浊为止。填料洗净后将好氧
12、接种污泥投入反应器,并充入污水,调整曝气设备的输出气量使流化床处于充分流化状态并保 中或者受到电场作用,重要的细胞组织受到化学氧化证足够的溶解氧值(3mg/L以上)。为了促进生物破坏,如细胞膜的电击穿、细胞的电灼烧等。膜的生长,加入葡萄糖、尿素、磷酸盐作为补充碳源 3 1.2.3调节池和营养素,碳源按1kgBOD5/md投加,氮和磷以 船上的生活污水产生具有周期性,主要产生于早、中、晚3个时段,为了保证污水得到正常处理和稳定的水质和水量,设置了调节池,污水的COD去除率平均停留时间为6h。 此外,气、沉降、设置,无需专人操作看管。 ,反应器内悬浮污泥的30min沉降比大于20%,用显微镜可观察
13、到橡胶载体上已有薄层生物膜生长,至此可认为载体挂膜成功,启动工作完成。 3污水处理试验 3.1SBR生物流化床反应器处理污水试验 2生物流化床反应器的启动 启动和处理效果试验所用废水为清华大学的生 活污水,主要是餐饮用水及洗漱厕所排水,试验采用生活污水可以达到实际要求。其污染物平均浓度 试验程序为:往反应器中加入污水进行曝气沉降排放上清液取样分析。沉降时间取 3 30min,曝气量为每立方废水1218m/h,测定了 为:COD=418mg/L、BOD5=175mg/L、SS=518曝气时间分别为1h、1.5h和2h时的处理效果,如mg/L。表1所示。 表1不同曝气时间下SBR生物流化床反应器的
14、出水水质 Table1QualityofeffluentoftheSBRbiologicalfluidizedbedreactorindifferentaerationtimes 曝气时间 (h)11.52 1#687540 COD(mg/L)2#766748 3#766353 BOD5(mg/L) SS(mg/L) 平均值 736847 1#4513 2#4618 3#5412 平均值 4514 1#494944 2#485119 3#547532 平均值 505832 注:每个曝气时间做了3次试验,分别以1#、2#、3#表示 试验结果表明,曝气1h即可使污染物降到相当低的浓度,且达到了船用生活污水处理系统技术条件(GB10833289)的要求(SS<100mg/L,BOD5<50mg/L)。考虑到实际运行时的各种不利影响因素,可取1.5h的曝气时间。3.2电化学消毒效果试验 时,出水已远远超过船用生活污水处理系统技术 (GB108332条件89)中大肠杆菌数<250个/mL的要求,考虑到实际中存在不可预测因素,以及电
