SBR法DAT-IAT技術(shù)在大型城市污水處理廠的應(yīng)用
一 SBR工藝發(fā)展簡況
SBR（sequencing Batch-Flow Reactor Activated Sludge Process)是間歇式活性污泥法英文縮寫的簡稱。
1.國外簡況
早在1914年，英國Alden與Lockett等人發(fā)明的活性污泥法即系間歇運(yùn)行處理污水。但由于曝氣器和自控設(shè)備的問題，運(yùn)行管理極不方便，后來改為連續(xù)流活性污泥法工藝。80年代前后，由于自動化、計(jì)算機(jī)等高新技術(shù)的迅速發(fā)展以及在污水處理領(lǐng)域的普及與應(yīng)用（電動閥、氣動閥、溶解氧傳感器、水位傳感器等），此項(xiàng)技術(shù)獲得重大進(jìn)展。使得間歇活性污泥法的運(yùn)行管理也逐漸實(shí)現(xiàn)了自動化。1979年，美國R.L.Irvine等人根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果首先提出SBR工藝，系間歇進(jìn)水，間歇排水。同年Goronsay在以往工藝基礎(chǔ)上提出了間歇式循環(huán)延時曝氣系統(tǒng)。1984年又研究出利用不同負(fù)荷條件下微生物的生長速率和污水生物除磷脫氮工藝。DAT-IAT是SBR工藝中，繼ICEAS、CASS、IDEA法之后完善發(fā)展的又一種新方法。
澳大利亞以SBR工藝所著稱。近十幾年來，建成SBR工藝污水處理廠600余座，其中在中型和大型污水處理廠的應(yīng)用也日益增多，并且開始興建日處理量21萬噸大型SBR工藝污水處理廠。由于處理工藝流程簡單，處理效果好的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，逐漸引起世界污水處理界的廣泛關(guān)注。
2.國內(nèi)簡況：
我國自九十年代中期開始，國家建設(shè)部屬市政設(shè)計(jì)研究院和上海、北京、天津等市政設(shè)計(jì)研究院，開始了SBR工藝技術(shù)的研究和應(yīng)用，但大部分處于試驗(yàn)研究和小型污水處理廠的應(yīng)用階段。目前，只有幾座城市污水處理廠采用SBR法工藝處理城市混合污水，其處理效果較好，如：昆明市日處理污水量15萬噸的第三污水處理廠，其工藝為SBR法ICEAS技術(shù)，自投產(chǎn)以來，運(yùn)行正常，出水水質(zhì)穩(wěn)定，達(dá)到了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠所采用的DAT-IAT工藝是一種SBR法的變形工藝和中國目前最大的SBR法城市污水處理廠。該工藝為方案的確定是根據(jù)天津市政工程設(shè)計(jì)研究院和開發(fā)區(qū)、以及國內(nèi)有關(guān)污水處理專家共同完成的，經(jīng)過對國內(nèi)外污水廠的考察并充分論證，認(rèn)為SBR法DAT-IAT工藝能夠克服天津開發(fā)區(qū)工業(yè)廢水比重大、水質(zhì)水量變化幅度大的水質(zhì)特征，其處理后的水質(zhì)能夠滿足國家的排放標(biāo)準(zhǔn)。
二 天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)污水處理廠概況
1.污水處理廠簡況
天津市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)（TEDA）是1984年12月6日經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)建立的14個沿海城市開發(fā)區(qū)之一，經(jīng)過十幾年的開發(fā)建設(shè)，現(xiàn)在已初步成為規(guī)模，已經(jīng)形成了天津市新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。
天津開發(fā)區(qū)污水處理廠位于開發(fā)區(qū)南海路與第十四大街交口處。設(shè)計(jì)污水處理量100,000m3/天，服務(wù)人口20萬，服務(wù)工廠3,800多個，服務(wù)面積22km2。污水廠占地6.71公頃，總投資1.5億元人民幣，其中利用挪威政府貸款450萬美元。
2.污水處理廠設(shè)計(jì)參數(shù)
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高峰季節(jié)流量（PWWF） |
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進(jìn)水COD |
400mg/L |
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BOD |
150mg/L |
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SS |
200mg/L |
按90%保證率進(jìn)行污水處理工藝設(shè)計(jì)。
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出水COD |
≤120mg/L |
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BOD |
≤20mg/L |
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SS |
≤30mg/L |
三 運(yùn)行原理
1.普通SBR反應(yīng)池的特點(diǎn)
SBR工藝是普通活性污泥的法的改良。它的反應(yīng)機(jī)制以及有機(jī)物的去除機(jī)理與連續(xù)流活性污泥法（CFS）基本相同。但運(yùn)行操作很不相同。SBR工藝操作是由進(jìn)水（Fill）反應(yīng)（React）沉淀（Sattle）出水（Draw）和閑置（ldle）等五個過程組成。從污水流入開始到閑置時間結(jié)束算做一個周期。在一個周期內(nèi)所有上述教程都在一個設(shè)有曝氣系統(tǒng)或攪拌裝置的反應(yīng)池內(nèi)依次進(jìn)行，這種操作周期周而復(fù)始反復(fù)進(jìn)行達(dá)到不斷進(jìn)行污水處理和生化降解的目的。在這里不需要連續(xù)流活性污泥法中必須設(shè)置的沉淀池、回流污泥泵房等設(shè)施。
CFS工藝是設(shè)置一系列不同的裝置和構(gòu)筑物進(jìn)行連續(xù)的固定的操作，而SBR工藝在單個構(gòu)筑物中不同時間為不同目的進(jìn)行間歇操作。
2.天津開發(fā)區(qū)污水處理廠SBR法DAT-IAT工藝的特點(diǎn)
DAT-IAT工藝主體構(gòu)筑物是由兩個串聯(lián)的反應(yīng)池組
3.工藝特點(diǎn)
（1）運(yùn)行穩(wěn)定，處理效率高，出水質(zhì)量好。
（2）處理構(gòu)筑物少，處理流程簡化。
（3）建設(shè)費(fèi)用少，自動化程度高，操作運(yùn)行簡單，調(diào)度靈活。
（4）節(jié)省占地面積。
（5）可達(dá)到脫磷脫氮的目的。
四 工藝流程和主要處理構(gòu)筑物
（一）工藝流程如下：
進(jìn)水→粗格柵→進(jìn)水泵→細(xì)格柵→旋流除砂池→巴氏計(jì)量槽→DAT/IAT
↓加氯 ↓SBR反應(yīng)池
→出水泵→排放出水→貯泥池→ 脫水機(jī)→泥餅外運(yùn)
（二）主要工藝構(gòu)筑物
1.進(jìn)水閘井和粗格柵
進(jìn)水閘井分為兩格，每格設(shè)Ф
2.進(jìn)水泵
泵井內(nèi)裝有六臺潛水泵（四用一備），水泵流量
3.細(xì)格柵
兩臺階梯格柵（一用一備），也可以同時工作。每個沉砂池直徑
4.配水計(jì)量槽
計(jì)量槽與沉砂地合建，設(shè)計(jì)流量為
5SBR反應(yīng)地（DAT-IAT曝氣系統(tǒng)）
全長共設(shè)六座DAT-IAT池，每座DAT-IAT系統(tǒng)由一個連續(xù)曝氣地（DAT）和一個間歇曝氣池（IAT）串聯(lián)組成。每個系統(tǒng)工藝尺寸為80.0×32.0×
主要設(shè)計(jì)參數(shù)： 負(fù)荷0.045KgBOD/KgMLSS·d，水力停留時間14.85h，混合液濃度MLSS=5000mg/L； 指數(shù)SVI=150ml/g， 泥齡SRT=25d，IAT池運(yùn)行周期T=3h（其中1小時曝氣，1小時沉淀，個小時潷水）。
每個IAT池設(shè)2臺潛水式活性 泵。每臺泵流量0.55—
每個IAT池設(shè)3臺虹吸式潷水器，每臺潷水器
每個DAT空氣總管上設(shè)有電動蝶閥，可根據(jù)每個DAT池內(nèi)設(shè)置的溶解氧儀的測定值自動控制電動蝶閥，調(diào)節(jié)曝氣量。
每個IAT池空氣總管上設(shè)有電動蝶閥，可根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期定時啟動或關(guān)閉曝器系統(tǒng)，使該池處于不同的工作周期，也可以根據(jù)溶解氧儀的測定值調(diào)節(jié)曝氣量。
6鼓風(fēng)機(jī)房
四臺單級高速離心鼓風(fēng)機(jī)（三用一備），流量連續(xù)調(diào)節(jié)范圍45—100%，進(jìn)氣流量8100—
7加氯間
按季節(jié)性加氯設(shè)計(jì)，投氯量按8mg/L計(jì)，加氯機(jī)2臺，單臺加氯量
8出水泵
六臺潛水泵（四用二備）由現(xiàn)場PLC控制，根據(jù)水位控制水泵的開停，也可按交替方式運(yùn)行。
出水近期排入北排明渠，遠(yuǎn)期部分回用，部分排入雨水管道。
9貯泥地
SBR反應(yīng)地產(chǎn)生的剩余
池底安裝震動式曝氣器。池內(nèi)設(shè)兩臺潛污泵將 直接泵入脫水機(jī)房。
10脫水機(jī)房
設(shè)置3臺套轉(zhuǎn)鼓預(yù)脫水帶式壓濾一體式 脫水機(jī)，使用聚丙烯酸胺為 脫水劑。
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