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1、SBR工艺与厌氧 +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链的生物群落，能
2、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活性污泥完成污水的生物处理和固液分离， SBR
3、 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，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
4、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
5、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
6、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下面选择分别
7、对厌氧+好氧 +接触氧化和 SBR 工艺进行经济比较分析。2.1 方案2.1.1 原水水量水质3/d 1920mQCOD500mg/lCrBOD250mg/l 5氨氮：300mg/LSS200mg/l电费按0.5 元 /度考虑。2.1.2 厌氧 +好氧 +接触氧化工艺2.1.2.1工艺设计生物接触氧化池数量2 座单池尺寸10 9 5.5m3 d1.0kgBOD/m负荷5接触时间3.6h实际停留时间6h填料层高度3m曝气系统采用散流式曝气器曝气。鼓风机房数量1 间尺寸9.9 7.2 3.3m设 3 台三叶罗茨鼓风机，二用一备。型号HSR -1503/min 17.15Nm流量转速1180rpm5
8、8.8kPa风压30kw功率平流沉淀池 座 1数量23h /m 1.0m 表面负荷6.0m 625 尺寸2.5m有效水深2.5m污泥斗深台。3.75kw设行车刮泥机功率1SHG6000型号投资估算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+好氧表序单数单价（万合价（万元）名称规格号 位量 元）接触氧化1 10 9 5.5m 11.175 22.35 2座池2 7.2 3.3m 1 4.99 4.99 9.9 鼓风机房座平流沉淀3 25 6 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
9、 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 81.00电气9177.11 小计运行成本分析风机 24 小时运行，耗电30 2 241440 度行车刮泥机12 小时运行，耗电3.75 12 45 度生化部分吨水电费0.206元 /吨水填料更换（按使用5 年考虑） 10.8 10000/5/365/1920 0.03 元 /吨水生化部分运行成本0.236 元 /吨水构筑物占地2。 2200.1m构筑物占地面积工艺工艺设计数量2座单池尺寸24 10 5.5m最高水位5.0m2.5m最
10、低水位0.5m超高d0.08kgBOD/kgMLSS污泥负荷5 3000mg/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 7.2 尺寸 3 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
11、 10 座 池 9.9 4.99 4.99 2 7.2 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 176.436小计运行成本分析2.1.3.3度 1080 小时运行，耗电30 2 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 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
