SBR-反硝化生物滤池工艺处理生活污水性能研究

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强化SBR同步硝化反硝化处理生活污水脱氮效能研究

强化SBR同步硝化反硝化处理生活污水脱氮效能研究随着水环境污染和水资源匮乏问题的尖锐化以及人们环境意识的日益增强,国家对污水中氮磷排放标准的要求越来越严格。

传统生物脱氮法,因自养菌自身的限制存在启动时间长、能耗高等不足;而同步硝化反硝化工艺具有操作简单、投资费用和运行成本低等优点,具有良好的应用前景。

本研究以人工模拟生活污水为研究对象,研究了SBR反应器结构改变对同步硝化反硝化过程污染物去除效果的影响,分析了EPS在脱氮过程中的作用。

为进一步提高SBR同步硝化反硝化脱氮效率,分离、筛选出具有高效反硝化能力的好氧反硝化细菌,在考察其对常见氮素转化效果影响因素的基础上,探究了好氧反硝化菌株强化SBR反应器中同步硝化反硝化的脱氮效果,为好氧反硝化菌在同步硝化反硝化工艺处理生活污水中的应用提供参考。

反应器结构影响污染物的去除效果。

反应器结构的改变对COD、氨氮和总氮的去除影响较大,当开启高度由4 cm调节至5 cm和6 cm,COD去除率由83.10%升高至90.61%后下降到81.36%,NH4+-N去除率由89.34%升高至97.55%后下降到92.95%,TN去除率分别为72.98、79.21和71.70%。

反应器结构的改变对pH变化及PO43--P的去除影响不大,出水pH值均在8.0-9.0之间,PO43--P去除率均在95%以上。

EPS在同步硝化反硝化过程中起到暂时存储氮素的作用,EPS参与了同步硝化反硝化过程中氮素的去除过程。

曝气过程结束时EPS中NH4+-N、NO2--N分别增加了1.18、0.02mg/L,而NO3--N下降了0.35 mg/L。

SBR工艺中短程硝化反硝化的过程控制SBR工艺中短程硝化反硝化的过程控制

SBR工艺中短程硝化反硝化的过程控制SBR工艺中短程硝化反硝化的过程控制活性污泥的沉降性能与剩余污泥量对活性污泥法污水处理工艺的运行和运行费用有重要影响.影响活性污泥的沉降性能（SVI）和剩余污泥量的因素有很多，一般认为SVI、剩余污泥量主要与污水类型、污泥负荷、反应器类型有关[1][2]。

在为某厂解决SBR系统曝气反应初期溶氧低的问题时，笔者发现在SBR中, SVI、剩余污泥量还与反应器的进水时间和曝气方式有关，并做了相应的研究。

1 实验装置与方法1.1 实验装置两个直径为19 cm 高40 cm的透明有机玻璃容器作为实验SBR 反应器。

有效水深30 cm，因此有效容积为8.5 L。

实验的活性污泥来源于城市污水处理厂的剩余污泥, 经半个月左右的驯化后用于正式实验. 反应器内平均活性污泥浓度3000mg/L左右。

两个反应器平行工作，用以比较。

曝气系统由一组设在反应器底部的微孔曝气头、空气管道、可调式气体流量计、电磁阀和气源组成。

电磁阀用以切换气源（见图1）。

各反应器设置一小型搅拌器, 以47转/分的慢速在反应器的进水阶段及反应阶段对混合液进行搅拌。

1.2 实验方法本实验是在运行周期均为6小时、反应时间为3小时，污泥负荷为Li =0.2 (d-1)和供气总量相同的条件下，对四种运行方式进行比较：(I) 短时进水（以下缩写为IF）；(II) 30分钟缺氧进水（以下缩写为F30）；(III) 30分钟曝气进水（以下缩写为A-F30）；(IV) 30分钟缺氧进水及分级反应曝气（以下缩写为分级-A）。

供气总量为234升。

四种运行方式的内容与时间分配为，IF：2分钟缺氧进水， 3小时曝气反应(曝气强度为1.3 l/min)，沉淀3/4小时，撇水0.5小时；F30：缺氧进水30分钟，反应3小时(曝气强度同IF的)，沉淀1小时，撇水0.5小时；A-F30：曝气进水30分钟(进水、反应的曝气强度均匀一致, 为1.1l/min)，其余各阶段同F30的；分级-A：曝气反应共3小时，反应阶段前0.5小时，曝气强度为2.5l/min，其后减小为0.90l/min；其余各阶段同F30的。

硝化曝气生物滤池与反硝化生物滤池工程实例

硝化曝气生物滤池与反硝化生物滤池工程实例硝化曝气生物滤池和反硝化生物滤池是水处理工程中常用的两种技术，它们通过利用生物滤床内的微生物对水中的有害物质进行降解和转化，从而达到净化水质的目的。

下面我们就以某工程实例为例，来详细介绍一下这两种生物滤池的工程应用。

某某工程项目位于某县城，是一个新建的污水处理厂，该项目的设计处理规模为XXX吨/日，采用了硝化曝气生物滤池和反硝化生物滤池工艺，因为该工艺能够高效地去除污水中的有机物和氨氮，同时还能够实现硝化和反硝化过程，使得出水达标排放。

下面分别从硝化曝气生物滤池和反硝化生物滤池的工程实例来详细介绍一下。

①硝化曝气生物滤池硝化曝气生物滤池是通过填充物表面的生物膜对废水中的氨氮和有机物进行硝化降解，其工程实例如下：该污水处理厂的硝化曝气生物滤池采用了环保型填料填料，填料外形为马鞍状，具有大表面积、高孔隙率和良好的通气性能。

生物滤池采用上进下出的流动方式，污水由上至下通过填料层，废水在填料层停留时间较长，利于废水中的有害物质与生物膜进行接触和氧化降解。

生物滤池设备采用了PLC自动控制系统，能够根据进水水质和流量的变化自动调节进水流速、曝气量和废水排放，确保处理效果稳定。

生物滤池的进水口设置有鼓泡气水混合装置，能够使氧气在微小气泡的形式下充分溶解于水中，提高生物膜对废水的氧化能力。

通过多次的运行试验表明，硝化曝气生物滤池的处理效果良好，能够将水中的氨氮和有机物有效去除，出水达到了国家排放标准，处理效率大大提高。

反硝化生物滤池是通过在无氧条件下由硝酸盐还原产生的亚硝酸盐和硝酸盐同时存在于生物膜中，通过废水中的有机物转化成氮气排放，其工程实例如下：该污水处理厂的反硝化生物滤池采用了内循环式工艺，将滤液重新引入生物滤床内，建立了好气压，使得生物滤床内部形成好氧和厌氧交替的环境，从而促进了反硝化菌和好氧菌的生长和繁殖，提高了有机物和氨氮的去除效率。

反硝化生物滤池设备采用了反洗自动控制系统，能够根据滤床内部的水质情况自动调节反洗周期和反洗强度，保证滤床内部的通透性和生物膜的活性。

SBR工艺处理生活污水的实验研究

SBR 工艺处理生活污水的实验研究赵海霞1,平亚明2,付　敬1(1.山东大学环境科学与工程学院,山东济南　250100;2.山东大学能源与动力学院,山东济南　250100)摘　要:以生活污水为研究对象,利用序批式活性污泥法对其进行生化处理,并对最佳工艺条件进行了研究。

在温度20～25℃、进气量为50L/h 、反应时间为1h 、沉淀时间为0.5h 、闲置时间为1h 的条件下,对COD 、TN 去除率分别达到90%和85%,COD 为200～700mg/L 、TP 为3～8mg/L 、TN 为40～110mg/L 的废水进行处理,出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(G B18918—2002)一级A 标准,TP 去除率达78%,出水达该标准一级B 标准。

关键词:生物降解;活性污泥;SBR 工艺中图分类号:X703.1 文献标志码:A 文章编号:100224956(2009)0520037204Experiment study on waste water treatment by SBR processZhao Haixia 1,Ping Yaming 2,Fu Jing 1(1.College of Environmental Science and Engineering ,Shandong University ,Jinan 250100,China ;2.College of Energy Source and Power Engineering ,Shandong University ,Jinan 250100,China )Abstract :The sequencing batch reactor activated sludge process on treatment of life sewerage is researched ,in order to investigate the optimum process condition.The results show that COD ,TN and TP removal efficien 2cies are up to 90%,85%and 78%respectively ,under the conditions that reaction temperature was 20—25℃,air influx 50L/h ,reaction time 1h ,idle time 1h and precipitate time 0.5h ,when COD ,total nitrogen andtotal phosphorus of influent are 200mg/L —700mg/L ,40mg/L —110mg/L and 3mg/L —8mg/L.The COD and TN of effluent can meet the first class of standard A of discharge standard of pollutants for municipal wastewater treatment plant (G B18918—2002),and TP can achieve the first class of standard B.K ey w ords :biodegradation ;activated sludge ;sequencing batch reactor (SBR )activated sludge process收稿日期:2008206223作者简介:赵海霞(1965—),女,山东省济南市人,高级实验师,主要从事水处理实验和教学. 随着我国经济的快速发展,各行各业对于水的需求越来越大,然而水污染日益严重,对生产和生活构成了很大的威胁,尤其是生活污水以其产量大、组成成分复杂,加剧了水资源的短缺。

SBR 法在难降解废水处理中的研究及应用

间歇式活性污泥法(SBR) 又称序批式活性污泥法, 是一种不同于传统活性污泥法的废水处理工艺。

1914年英国的Arden 和Lokett 首创活性污泥法时采用的就是间歇法〔1〕。

受当时技术条件的限制, 曝气池水流不断切换, 操作起来较为烦琐,而且沉淀时绝对静止, 曝气设备易被堵塞。

在连续式活性污泥法出现之后, 很快将其取代, 占据了主导地位。

20 世纪70 年代以来, 为解决连续污水处理法存在的问题, 由R. L.Irvine发起, 日本、澳大利亚等国学者对SBR 进行了重新评价和研究〔2〕。

特别是近年来由于计算机控制技术的发展, 通过溶解氧测定仪、氧化还原电位计等仪表对工艺运行进行过程控制的技术出现, 使得初期的SBR 反应器间歇运行的复杂操作问题得以解决。

20世纪80 年代以后, SBR 法引起越来越多国家的重视,并陆续得到开发应用。

1 SBR 工艺流程和优点SBR 工艺的核心是SBR 反应池, 它是按一定时间顺序间歇操作运行的生物反应器。

所谓“序批间歇式”有两种含义: 一是运行操作在空间上是按序列的方式进行的, 为匹配多数情况下废水的连续排放规律, 必须 2 个或多个SBR 池并联, 按次序间歇运行;二是每个SBR 的操作在时间上也是按次序排列的。

一个运行周期按次序分为五个阶段: 进水、反应、沉淀、排水和闲置阶段〔3〕。

典型的SBR 系统包括一座或几座反应池以及初沉池等预处理设施。

反应池兼有调节池和沉淀池的功能。

当反应池进水结束后, 开始曝气反应, 待有机物浓度达到排放标准后, 停止曝气, 使混合液在反应器中处于静止状态进行固液分离, 经过一段时间后排除上清液, 沉淀污泥进入闲置阶段, 反应器又处于准备进行下一周期运行的待机状态。

在进水阶段,又可根据是否曝气分为限制曝气、非限制曝气和半限制曝气三种。

限制曝气是指在进水时不曝气, 并尽量缩短进水时间, 这种限制曝气方式适合于处理无毒性的污水。

污水SBR处理实验报告

污水SBR处理实验报告掌握SBR污水处理工艺的原理及操作方法，并对其处理效果进行评价。

实验原理：SBR（Sequential Batch Reactor）是一种生物反应器，通常用于污水处理。

其工艺流程包括充水、进料、搅拌、静置、沉淀、排出以及再次充水等多个步骤。

通过控制不同步骤的时间和操作条件，可以实现对不同类型污水的有效处理。

实验步骤：1. 准备工作：对实验设备进行基本清洁和检查，确保正常运转。

2. 充水：将适量的水添加到SBR反应器内。

3. 进料：将污水样品添加到反应器中。

4. 搅拌：启动搅拌机，将反应器内的液体充分混合。

5. 静置：关闭搅拌机，让反应器内的固体颗粒沉降至底部。

6. 沉淀：持续静置一段时间，使固体颗粒完全沉淀。

7. 排出：打开底部排放阀，将上清液排出。

8. 再次充水：再次添加适量的水，准备进行下一轮处理。

实验结果及讨论：通过对多组不同浓度、不同性质的污水进行实验，我们观察了SBR处理的效果。

结果显示，SBR工艺对各类污水都有一定的去除效果，但针对不同类型的废水，其处理效率存在差异。

首先，我们对低浓度有机废水进行了处理。

结果显示，在处理过程中COD（化学需氧量）的去除率达到了90%以上，且悬浮物浓度也得到了显著下降。

这说明SBR工艺对有机物的降解效果良好。

其次，我们对高浓度重金属废水进行了处理。

结果显示，SBR工艺对重金属的去除效果较低，仅在40%左右，且处理后的废水中仍有一定量的重金属残留。

这说明SBR工艺在处理重金属废水时存在一定的局限性。

最后，我们对高浓度氨氮废水进行了处理。

结果显示，SBR工艺对氨氮的去除效果较好，去除率可达到80%以上。

这说明SBR工艺对氨氮废水的处理具有较高的效率。

总结起来，SBR是一种有效的污水处理工艺，其处理效果受到污水类型的影响。

对于有机废水和氨氮废水，SBR工艺能够实现较高的去除率；而对于重金属废水，则需要考虑其他工艺的补充使用。

进一步改进SBR工艺，例如加强废水预处理、调整操作条件等，可能有助于提高对重金属废水的处理效果，并使SBR工艺能够适用于更多不同类型的污水处理。

BSBR法处理生活污水的实验研究

ＤＩ０３６／．ｓ．０１８７．０２１．０Ｏ：１．９９ｊｉｎ１０－９２２１．２０６ｓ
ＢＢ法处理生活污水的实验研究ＳＲ
ＥｐｒｍｅｔｌｔｄｏｒａｍｅｔｆｓｗａｅｙＢＢｘｅｉｎａＳｕｙｎＴｅｔｎｏｅｇｂＳＲ
关键词生物带；ＢＢ（法Ｓｇ；运行方式ＳＢ膜Ｂ）
Ａｂｔａｔｓｒｃ
ＴｈｅｐｒｎｓＯｔｅＳｇａｄＢｅｘｅｉｔｎｈＢＢｍｅｎＳｔｅｔｅｔｒａｍｎ
பைடு நூலகம்一Ｗ
一
说明ＳＢＲ和ＢＢＳＲ对有机物都有很好的去除效果。但相比而言，ＳＲ的处理效果不Ｂ如ＢＢＳＲ稳定，ＳＲ处理效率达到９．％以Ｂ７１后，ＣＤ的去除率开始下降。究其原因，Ｏ此时系统不排泥运行已达Ｎ２天左右，ＳＲｏＢ池内污泥浓度已经很高，而且Ｓ已达到ＶＩ２５／。系统处于ＫＣ２ｍＬｇ￣ＯＤ负荷的情况Ｆ运行，显然是过低的进水有机物浓度和水量、过高的污泥浓度导致了污泥负荷偏低，从而引起污泥膨胀，由于上清液中有较多漂浮污泥，所以出水Ｃ偏高，经排泥运ＯＤ行一周后，ＳＲ有机物去除率重新上升至Ｂ的９％以上。而ＢＢ０ＳＲ池内的污泥大部分都附着在生物带上，在本次运行周期内一直保持９％以上的ＣＤ去除率，出水Ｃ０ＯＯＤ基本稳定在ｌｍｇＬＦ。因此，ＢＢ５／以ＳＲ具有更强的Ｃ抗冲击负荷能力，处理效果更稳ＯＤ定。２．系统对ＮＨ３２一Ｎ的去除效率比较ＳＢＲ￣ＩＢＲ反应器在同样的运行模式ＩＢＳ下运行，保持进水氦氮浓度致，测定两套反应器脱氮效果。实验结果如图２。

SBR活性污泥法硝化—反硝化的特性

SBR活性污泥法硝化—反硝化的特性近年来人们对应用顺序间歇式反应器(SBRs)进行污水处理产生了兴趣.这是由于SBR法的四个特性.首先, 间歇式反应器如同推流式反应器一样,属于动力反应;其次,它使在这些周期系统中对运行的控制变得简单,尤其是反应时间和污泥固体的保养;第三,象硝化—反硝化这样,在常规连续流中必须进行物理分离的反应可以通过单一的污泥生物量在同一池中实现,不在需要独立的澄清池;最后,间歇式反应器可以使有机负荷峰值流量均化并减弱.由于运行周期中的有些时段要缺氧进行,而SBR法的另一个特性就是潜在的减少氧的转移需求并在每个周期的缺氧段中进行有效的有机转移,因此,氧气和曝气设备的总需求量就会降低,从而减少了运行费用.现代SBR技术在美国Irvine和澳大利亚Goronzy的工程中已各有发展.虽然现在研究的SBR法源自活性污泥法,但按时间顺序间歇运行的基本概念却可以轻易转换成其它的处理方式,象流化床系统.因为SBR法实际经验有限,使运行出现了诸多问题,从而使这种处理方法的应用受到了限制.所以必须对这些问题加以解决.这些问题主要是:周期性处理效果的稳定性;缺氧周期的实际经济效益;以及缺氧运行的效果.比较SBR法和连续流系统的特性可知,在硝化—反硝化处理要求较高的地方使用间歇循环效果很理想.间歇处理的时间变化状态具有多方面运行优势SBR的运行在很多方面,间歇活性污泥法处理与传统推流式系统相似.污水中混合了絮状微生物体进水中有有机物和部分氨存在,悬浮固体和无机化产物不断生成.在两个系统中，污水里的悬浮固体都是通过重力沉淀池分离处理的.和连续流不同,SBR的充水是一个变化的过程.顺序间歇处理可用于预沉淀,不但冲水快而且逐渐进水.这样就不需要手阶段澄清,两个或更多的池子可同时运行.使进水速度减慢,以免在需氧量变化很大的进水期间造成悬浮曝气.在开始的缺氧阶段,逐渐曝气使有机碳的去除很少,但此时硝化却很彻底。

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SBR-反硝化生物滤池工艺处理生活污水性能研究目前我国城市生活污水中C/N都普遍较低,污水处理厂广泛采用的二级生物处理技术（A2/O、SBR、氧化沟等）对氮和磷的处理效果难以达到日益严格的排放标准。

本文结合SBR工艺的特点,提出强化生活污水氮、磷去除的SBR-反硝化生物滤池工艺,主要研究了SBR和反硝化生物滤池各自去除有机物、氮和磷的效能、影响因素以及污染物的去除规律,进而对SBR的除磷以及反硝化生物滤池的脱氮动力学进行了研究,考察了SBR反应器内驯化前后污泥的生物活性和菌群结构变化以及反硝化生物滤池沿程生物量和生物活性的变化,并且研究了SBR-反硝化生物滤池组合工艺的运行特性,主要研究成果如下:（1）通过
A/O-SBR的方式对聚磷菌进行富集,在运行7 d后,出水TP浓度低于0.5 mg/L,去除率达90%以上,聚磷菌得到有效富集。

污染物的去除过程特性显示COD主要在厌氧段被去除,随着时间的延长,COD 去除速率不断减缓。

NO3--N浓度在厌氧段内不断降低,并且过程中有NO2--N生成,但最后都在厌氧段内被反硝化菌去除,在好氧段NH4+-N浓度下降较快,3 h后浓度接近于0,随着好氧硝化的进行,NO3--N浓度不断升高,同时整个过程中有接近58.40%的TN被去除。

在厌氧段内聚磷菌进行释磷过程,释磷结束时反应器内TP浓度达25.68mg/L,磷主要在好氧段被去除,并在好氧2.5 h后逐渐达到去除平衡,最终出水TP浓度为0.15 mg/L;（2）A/O-SBR工艺处理模拟生活污水,C/P对SBR污染物去除效能的影响表明,当C/P低于42时,出水TP浓度不能满足小于0.5 mg/L的要求,改变C/P对COD和NH4+-N的去除效果影响不大,当C/P在36
至48之间时,COD出水浓度低于42 mg/L,去除率高于80%,同时
NH4+-N去除率接近100%,出水几乎不含
NH4+-N;（3）采用接种挂膜的方式对反硝化生物滤池进行快速启动,第2天出水NO3--N浓度即可降至0.20 mg/L左右,去除率高达98.84%。

沿程污染物的去除特性显示
NO3--N的去除主要在0-14 cm处,该部分对
NO3--N的去除高达
94.80%,NO2--N在14 cm处积累量达到最大,TN的去除规律与NO3--N相似,在14 cm以下去除效果最好,占总去除率的75.70%,随着高度的上升,TN去除速率减缓。

有机物的去除主要集中在反硝化滤池14 cm以下的部分,占总去除率的
92.30%,随着高度的升高,COD浓度下降减缓。

TP浓度随着滤层高度变化不明显,在0.5mg/L左右波动;（4）反硝化生物滤池处理模拟城市二级出水,考察不同的C/N和HRT对其处理效能的影响,结果显示在C/N为4,HRT为4 h的条件下可以对TN、COD进行较好的去除,出水TN和COD浓度分别小于10 mg/L和50 mg/L。

反硝化生物滤池对磷的去除效果不明显,且改变C/N和HRT对出水TP浓度变化影响不大;（5）在SBR反应器内温度为20℃,进水TP为5 mg/L,C/P为48的情况下释磷动力学模型为C=53.33998×(1-e-0.29187t),最大释磷浓度为53.34 mg/L,释磷反应速率常数为0.29187。

吸磷动力学模型为C=25.7552×e-0.78136t,最大吸磷量为25.7552 mg/L,吸磷反应速率常数为0.78136;在反硝化生物滤池内温度为25℃,C/N为5的情况下,当滤速为0.069 m/h时,即HRT为4 h,此时的反硝化动力学方程为
C=C0·e-0.2072h,当速率范围在0.086-0.138 m/h时,即HRT范围在2-3.2 h,此时的反硝化动力学方程为C=C0·e（-0.04774+0.00176/v）·h;（6）SBR反应器内的污泥经驯化后其释磷速率、吸磷速率都有较大提升,除磷效果明显增强,同时微生物活性也大幅升高,对污染物有着良好的去除性能。

同时通过微生物菌群结构分析发现,Proteobacteria和Bacteroidetes是种泥和驯化后污泥在“门”级别上的主导菌群,分别是去除磷和有机物的关键,经驯化后两者占比之和从52.09%上升至79.33%,污染物去除能力增强。

会导致污泥膨胀的Chloroflexi在驯化成功后占比都有所下降,污泥沉降性能提高。

与硝化细菌有着密切联系的Nitrospirae在驯化前后变化不大。

Planctomycetes和Firmicutes不能发挥其功能菌的作用,在SBR的运行环境中受到抑制,在驯化后比例有所下降;“属”级别上聚磷菌
CandidatusAccumulibacter和聚糖菌
CandidatusCompetibacter经驯化后被大量富集,决定硝化效果的Nitrosomonas和Nitrospira在驯化结束后丰度都得到了有效的增加,与自养反硝化菌类似的Comamonadaceae和Hyphomicrobium受到抑制;构成菌胶团的菌属Zoogloea比例升高,污泥的沉降性能得到有效改善;反硝化生物滤池中通过不同填料层高度下生物量及生物活性分析发现,随着填料层高度的逐渐升高,生物量及生物活性不断降低,底部的生物量及生物活性分别是顶部的1.58倍和2.63倍。