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1、当代水处理新技术原理与应用,南开大学环境科学与工程学院 吴立波 联系方式：蒙民伟楼322 电话23503730（O） 手机13820716597 E-mail:,第五讲间歇与交替运行反应器原理与应用,一、SBR概念 二、SBR设备与装置 三、变水位运行方式 四、恒水位运行方式 五、SBR最新进展 六、CASS 工程设计与实例,一、SBR概念,生物反应器运行方式的变化 间歇连续间歇 交替循环,一、SBR概念,间歇,序列,交替,不连续 空间某点水质水量操作随时间变化 水位变化,按次序, 空间排序 时间排序,操作循环 空间某点水质 水量操作随时段变化 水位恒定,SBRsequencing batch
2、 reactor,理论上SBR对应于CAS的优势,运行上SBR对应于CAS的优势 1.工艺流程简单，运转灵活，操作管理方便； 2.利于实现生物脱氮除磷； 3.可抑制丝状菌生长，不易发生污泥膨胀，污泥指数较低，剩余污泥性质稳定，利于浓缩和脱水； 4.系统处理构筑物少，投资省，运行费用低； 5. 布置紧凑，节省占地。,二、SBR设备与装置,1、控制设备：在线分析与PLC控制 2、排水设备：滗水器或撇水器 适应水位变化、自动化 3、曝气设备：须防堵塞，检修方便 4、混合设备：水下推进器，混合但不充氧,1.自控设备,SBR采用自动控制系统来达到复杂的控制要求，把用人工操作难以实现的控制通过计算机、软件
3、、仪器设备的有机结合自动完成，并创造满足微生物生存的最佳环境。SBR的自动控制主要是以时间为基本参数使SBR正常运转，控制过程中所需要的指令信息及反馈信息均利用各种水质、水量监测仪器仪表获得。SBR自动控制的硬件设施包括计算机控制系统和仪器仪表系统。 （1）仪器仪表系统包括一次仪表的各种形式，如污泥浓度计、溶解氧仪、pH计、ORP计、液位计、流量计以及需要控制的各种电动气动阀门、水泵、风机、滗水器等。 （2）计算机控制系统也就是狭义上的自动控制系统，是自控系统的核心部分。 SBR工艺的计算机控制系统主要有PLC和DCS两种，最常见的是PLC控制系统。PLC系统主要由中控室主站和现场子站构成，利
4、用网络相连，实现集中管理和分散控制。自动控制系统包括控制设备和控制对象两部分，控制设备由主机、打印机、可编程序控制器等组成，控制对象包括主反应池、风机及变配电间、污泥浓缩池、污泥池、沉砂池、提升泵站、脱水机房等。PLC的核心控制处理器对系统的多个开关量和模拟量进行控制。,主要监测设备：COD(TOD)自动连续快速在线分析仪 溶解氧(DO)自动连续快速在线分析仪,2.排水设备,理想的排水装置应满足以下几个条件：单位时间内出水量大，流速小，不使沉淀污泥重新翻起；集水口随水位下降，排水期间始终保持反应当中的静止沉淀状态；排水设备坚固耐用且排水量可无级调校，自动化程度高。,（a）浮筒式,（b）虹吸式,
5、（c）套筒式,（d）旋转式,出,3.曝气设备,4.混合设备,三、间歇运行形式,SBRsequencing batch reactor ICEAS：Intermittent cyclic extended aeration system DAT-IAT：Demand aeration tank- Intermittent aeration tank CASS：Cyclic activated sludge system IDEA: Intermittent Decanted Extended Aeration,1.典型SBR,1979年美国Natre Dame大学的Robert Irvine教授
6、发表了第一篇关于采用SBR工艺进行污水处理的论著。 1980年，美国印第安纳州Culver城投建了第一个SBR工艺的污水处理厂。 至今，SBR工艺已成为美国、日本、澳大利亚中小型污水处理厂的首选工艺。 1985年，我国在上海吴淞建成首座处理肉类加工废水的SBR系统。,典型工艺,工艺特点 1.流程简单2.效果好3.除氮磷4.沉降佳5.抗冲击,典型SBR,设计内容 进水期:充水时间曝气方式 反应期:搅拌曝气-A/A/O时间 沉淀期:静沉不破坏絮体时间 排水期:排水排泥时间 闲置期:内源呼吸脱氮,2.ICEAS工艺,间歇循环延时曝气活性污泥工艺。此工艺是澳大利亚新南威尔士大学与美国ABJ公司的Cor
7、onszy合作开发的。目前，在日本、加拿大、美国和澳大利亚等地已得到推广应用，并已建成并投产300座采用此工艺的污水处理厂。1986年，美国环保局正式承认ICEAS工艺为革新代用技术。1987年，澳大利亚昆士兰大学联合美国、南非等地的专家对该工艺进行了改进使之具有脱氮除磷的良好效果，并使废水达到三级处理的要求。1988年，澳洲的BHP公司买下全部ABJ公司，在计算机技术的支持下，使该工艺进一步得到来发展和推广，成为目前电脑控制系统非常先进的废水生物脱氮除磷工艺,3.DAT-IAT工艺,DAT-IAT需氧池-间歇曝气池工艺,4.CASS(CAST，CASP)工艺,5.IDEA间歇排水延时曝气工艺
8、,IDEA间歇排水延时曝气工艺,四、交替运行方式,UNITANK MSBR: Modified SBR CSBR：Continuous flow constant level SBR 交替式氧化沟,1.UNITANK工艺,UNITANK工艺,2.MSBR工艺,3.CSBR工艺,CSBR工艺流程图,CSBR一体化池平面示意图,V-R型二池交替氧化沟,4.交替式 氧化沟,D型二池交替氧化沟,T型三池交替氧化沟,五、 SBR工艺研究最新进展,一、运行参数优化 反应器内DO控制及曝气方式：防污泥膨胀 脱氮除磷SBR运行方式的选择 二、反应器构型和组合方式的变化 三、 ASBR： anaerobic SBR AMBR：anaerobic migrating blanket reactor 四、 SBBR: Sequencing Biofilm Batch Reactor 五、颗粒污泥SBR 六、膜法SBR,六、CASS工程设计与实例,CASS工艺工程实例,北京航天城综合污水处理工程,
