CN102659239B - 一种污泥转移sbr工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污泥转移SBR工艺，包括并联运行的至少2个SBR反应器、控制系统，所述各SBR反应器上设有进水阀，其底部设有排泥阀，所述各SBR反应器的排泥阀相互连通并通过控制系统控制，使各SBR反应器之间实现污泥转移。本发明不仅提高了活性污泥的利用效率，提高了单位反应器容积中的活性微生物量，也进一步提高了工艺的负荷和处理效率，从而提高了该工艺的容积利用率。

Description

一种污泥转移SBR工艺

技术领域

本发明涉及一种污水处理工艺，具体涉及一种污泥转移SBR工艺，属于污水处理领域。

背景技术

SBR是序批式间歇活性污泥法（又称序批式反应器，Sequencing Batch Reactor）的简称，是目前国内外被引起广泛重视、研究和应用日趋增多的一种污水生物处理新技术。目前我国随城镇化发展不断涌现的众多中小城镇，其污水的收集与排放具有明显的分散和小型化的特点，因此，SBR工艺作为一种适用于中小规模处理和具有良好氮、磷去除效果的废水处理工艺在我国得到了重视和应用。

SBR工艺是由按一定时间顺序间歇操作运行并在单个反应器内完成全部操作和运行过程的处理工艺。传统意义上的SBR工艺，其一个完整的操作过程（亦称运行周期）包括由五个阶段按顺序依此运行组成：(1) 进水期（或称充水期），(2) 反应期，(3) 沉淀期，(4) 排水排泥期，(5) 闲置期。为了实现连续操作，可将多个SBR间歇反应单元并联运行，按操作顺序依次对每个SBR反应器进行充水，合理安排各个反应器的操作时序，即可使整组反应器成为连续进水的SBR工艺系统。在SBR工艺的反应时段（也可包括进水时段），向反应器中曝气或仅进行混合搅拌，可控制反应器中的有氧或无氧环境条件，以满足有机物氧化/氨氮硝化、反硝化脱氮，以及活性污泥释磷、吸收磷的工艺条件要求，使得所培养的活性污泥中含有化能自养的亚硝化和硝化细菌、普通兼性异养微生物，以及聚磷微生物，提供去除有机物和同时脱氮除磷的功能；该工艺将活性污泥系统中的生物反应、固液分离和污泥回流等功能汇集于一体，无需设置二沉池和污泥回流系统。因而该工艺具有构筑物构造简单，工艺流程短，节省占地面积等优点。但这种多个SBR反应器处理系统中需要较多的控制阀门和复杂的控制系统以根据需要进行流量和进水点位的调节与控制，因而SBR工艺大多适用于处理水量比较小的情形，但在有充分实现自动化控制和监测的场合，则也可应用于大水量的处理。

然而，针对连续进水的SBR工艺系统，由于各个SBR反应器是独立运行的，即各个反应器内分别单独完成进水、反应、沉淀期及排水排泥步骤，因而整个系统的容积是由SBR反应器本身的大小来决定的，因而其容积利用率低，影响了其处理效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种污泥转移SBR工艺，以提高该工艺的容积利用率，提高其处理效率。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种污泥转移SBR工艺，包括并联运行的至少2个SBR反应器、控制系统，所述各SBR反应器上设有进水阀，其底部设有排泥阀，所述各SBR反应器的排泥阀相互连通并通过控制系统控制，使各SBR反应器之间实现污泥转移。

上文中，所述SBR反应器和控制系统均为现有技术，所述控制系统可以合理的安排各个反应器的操作时序，使多个反应器成为连续进水的SBR工艺系统。所述SBR反应器上的进水阀可以设置在反应器的底部，即底部进水，也可以设置在反应器的顶部，即从上方进水。所述SBR反应器的排泥阀相互连通，可以通过管道连接，其转移的动力可以采用污泥泵或是其他设备，从而实现污泥在各个SBR反应器之间的转移。在实际操作中，由于各个反应器处于不同的反应时期，因而可以将沉淀期后进入排水排泥期的反应器中底部的污泥抽出，并转移到正处于进水期或反应期的反应器内，这不仅大大提高了单位反应器容积中的活性微生物量，也进一步提高了工艺系统的负荷和处理效率。

上述技术方案中，所述各SBR反应器的底部设有曝气设备，其上部设有撇水器。所述曝气设备外部还连接有鼓风机。

进一步的技术方案，还设有配水池，配水池的进口与所述各SBR反应器的排泥阀连通，其出口通过进水阀与各SBR反应器的底部连通。因而，可将转移的污泥首先引入该共用的配水池中，在此与进入系统的污水混合接触，不仅可以起到生物选择器的作用，还可以维持其中的厌氧条件实现生物释磷的功能。

本发明的工作原理是：当某一反应器沉淀阶段开始后一段时间，其底部的污泥已得到一定程度浓缩，即可从该反应器的底部将污泥逐渐转移至处于进水阶段的反应器中，对于正在进行沉淀的反应器而言，由于底部排泥导致的底流通量将促进污泥的沉降浓缩过程，并使得沉淀结束后的泥水界面位置大为降低，这又有利于随后进行的撇水操作，较低的泥水界面位置为采用更大的充水比提供了空间上的可能性，而对于处于进水阶段的反应器而言，所接受的污染物负荷不断增加，进水结束时达到最高，污泥转移到其中，满足了进行生物反应的活性微生物量需求。简而言之，即将SBR反应器系列中处于“不需要污泥工作状态”的反应器中的污泥转移到处于“需要污泥工作状态”的反应器中，提高活性污泥的利用效率。

当然，污泥的转移也可以从反应阶段的后期开始进行，由于反应器中存在混合搅拌，还可设置中间沉淀池，将混合液引入沉淀池，经沉淀分离后，上清液回到原反应器，而沉淀池底部的浓缩底泥则被转移到处于进水阶段的反应器中；在此情况下，单个反应器中的污泥总量在反应阶段结束时达到最低，这有利于后续沉淀过程的高效进行，同样也可以得到比不进行污泥转移更低的泥水界面。通过进一步优化SBR不同操作阶段的工艺条件，可以实现改善SBR工艺性能、提高系统处理效率的目标。

由于上述技术方案的采用，与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1．本发明将SBR反应器系列中处于“不需要污泥工作状态”的反应器中的污泥转移到处于“需要污泥工作状态”的反应器中，不仅提高了活性污泥的利用效率，提高了单位反应器容积中的活性微生物量，也进一步提高了工艺的负荷和处理效率，从而提高了该工艺的容积利用率。

2．本发明还可以设置配水池，增强了SBR工艺设计运行的灵活性，有利于改善系统的脱氮除磷性能。

3．本发明的工艺简单，便于实施，既可用于新建系统，也可用于已建成SBR工艺的改造，具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是本发明实施例二的结构示意图；

图3是本发明实施例三的结构示意图。

其中：101、SBR反应器；102、SBR反应器；103、SBR反应器；2、进水阀；3、排泥阀；4、曝气设备；5、撇水器；6、配水池；7、污泥泵；8、鼓风机；9、中间沉淀池；10、溢流堰。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步描述：

实施例一

参见图1所示，一种污泥转移SBR工艺，包括并联运行的3个SBR反应器101、102、103、控制系统，在其原有的进水阀2的基础上，分别为每一反应器再设置一套管道及控制阀门，即排泥阀3，并将它们连接至一台污泥泵7，用于转移污泥，使各SBR反应器之间实现污泥转移。考虑到以高浓度污泥提高污泥转移的效率，可如图1所示在SBR反应器中（或其局部）设置泥斗。为了方便污泥转移的操作控制，可设置一个的配水池6。

在系统的运行操作中，3个SBR反应器始终处于如图1所示的工作状态，即一个反应器在进水（如图中101），其进水阀门处于开启状态，池中液面处于上升的过程中；第二个反应器处于生物反应阶段，正在进行曝气或混合搅拌（如图中102），其中的曝气设备4处于工作状态，而进水阀及排泥阀则同时处于关闭状态；第三个反应器处于沉淀/排水阶段（如图中103），先是污泥界面在重力作用下不断下降，池底部的污泥不断得到浓缩，最后开启撇水器5，将处理后的污水排放。如果在反应阶段始终进行曝气，则鼓风机8可以连续工作，只需切换进气阀门来实现按需对三个反应器曝气。

当沉淀过程进行了一定时间后，就可开始进行污泥转移操作，即开启污泥泵7, 同时打开排泥阀，将反应器103中的污泥经配水池6与进水一道转移至101中；污泥转移的持续时间视需要可以延伸至撇水阶段，只要保证由于底流排泥所导致的水面下降不影响正常排水。当三个SBR反应器的工作状态变换后，仍按同样的方法操作，就可使得污泥在不同反应器之间进行转移。

在这种实施方式中，表明在不另设沉淀池的情况下如何对SBR工艺实施本发明；需设置配水池6，因为进水和转移的污泥都通过配水池进行分配使其处于连续流的工作状态，合理选择水力停留时间、控制其混合与供氧条件，可使配水池具备生物选择、厌氧释磷的基本功能。

实施例二

参见图2所示，一种污泥转移SBR工艺，包括并联运行的3个SBR反应器101、102、103、控制系统，所述各SBR反应器上设有进水阀2，其底部设有排泥阀3，所述各SBR反应器的排泥阀3相互连通并通过控制系统控制，使各SBR反应器之间实现污泥转移。本实施例不设配水池，用泵直接从处于沉淀/排水状态的反应器中将污泥抽送至处于进水状态的反应器中。附图2示意了在当反应器101进水、102反应、103沉淀/排水的情况下，直接抽送实现污泥转移的方式。采用此方式，可能需要3台泵分别承担不同反应器间的污泥转移任务，或采用更为复杂的阀门系统控制流向。图2只画出了由103向101转移污泥的污泥泵7。

实施例三

参见图3所示，通过增设中间沉淀池9进行污泥转移的方法及其工作过程。这种实施方式在SBR反应器体积较大、直接从反应器中抽吸浓缩污泥可能会遇到技术和经济上的不利时更为有用。如图3所示，除了在系统中增设中间沉淀池9之外，还须在每个SBR反应器上部设置溢流堰10。在此实施方式下，污泥是由处于反应阶段后期的反应器中（如图3中的反应器102）通过中间沉淀池9向处于进水阶段的反应器（如图3中反应器103）中转移。经中间沉淀池固液分离，澄清的上清液通过回流泵返回到反应器102中。在转移操作期间回流一直进行，故原本已经为充满状态的102中泥水混合液将会通过溢流堰10排出反应器，自流进入中间沉淀池。中间沉淀池底部经浓缩的污泥依靠重力排入配水池6，与系统的进水一道，通过污泥泵7送到反应器103, 从而实现了不同反应器间的污泥转移。在设计运行中应注意，污泥流出的反应器应存在某种混合搅拌操作，而SBR反应器、中间沉淀池和配水池的高程关系应能满足上述混合液和底泥排放的重力自流要求。

在应用SBR工艺进行同时脱氮除磷的情况下，采用增设中间沉淀池的方式实施污泥转移，也有利于使系统在更为优化的工艺条件下运行。例如，可将配水池设置成为厌氧释磷反应器，并在中间沉淀池上清液提升回流到SBR反应器之前加设一个硝化反应器，将硝化细菌与异养微生物实行分相培养，使系统以双泥工艺方式运行，从而优化脱氮除磷条件，获得更好的处理效果。

Claims (1)

1.一种污泥转移SBR工艺，包括并联运行的至少2个SBR反应器(1)、控制系统，所述各SBR反应器上设有进水阀(2)，其底部设有排泥阀(3)，其特征在于：所述各SBR反应器的排泥阀(3)相互连通并通过控制系统控制，使各SBR反应器之间实现污泥转移，设置中间沉淀池(9)，在每个SBR反应器上部设置溢流堰(10)，污泥由处于反应阶段后期的反应器中通过中间沉淀池(9)向处于进水阶段的反应器中转移，经中间沉淀池固液分离，澄清的上清液通过回流泵返回到反应阶段后期的反应器中；在此过程中，回流一直进行，充满状态的处于反应阶段后期的反应器中的泥水混合液通过溢流堰(10)排出反应器，自流进入中间沉淀池；中间沉淀池底部经浓缩的污泥依靠重力排入配水池(6)，与系统的进水一道，通过污泥泵(7)送到处于进水阶段的反应器, 从而实现了不同反应器间的污泥转移。