[发明专利]一种强化脱氮的逆序SBR水处理装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于活性污泥生化法污水处理领域，具体涉及一种去除污水中可生化有机物质和含氮营养物的强化脱氮的逆序SBR水处理装置及方法。

背景技术

随着城市居民生活水平的提高，城市生活污水的污染问题日益严重。据有关部门统计，2003年全国工业和城镇生活废水排放总量为460亿t，其中工业废水排放量212.4亿t，城镇生活污水排放量247.6亿t。这些污水大部分没有经过有效处理直接排入江河湖泽之中，导致水环境受到不同程度的污染。富营养化问题是当今世界面临的最主要的水污染问题之一。近年来，虽然我国污水处理率不断提高，但是有氮磷污染引起的水体富营养问题不但没有解决，而且有日渐严重的趋势。这便使得人们对常规活性污泥水处理工艺进行更为严格的改造。因此，提高污水处理效果和优化污水脱氮除磷，降低污水处理厂成本等方面都有非常重大的理论和实际意义。

以下介绍两种活性污泥水处理工艺，本发明就是在这两种工艺的基础上进行的深入研究。

SBR工艺(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process，序列间歇式活性污泥法)：

一种具有代表性的SBR工艺流程是：通过格栅预处理的废水，进入集水井，由潜污泵提升进入SBR反应池，采用水流曝气机充氧，处理后的水由排水管排出，剩余污泥静压后，由SBR池排入污泥井，污泥作为肥料。

分批式操作的概念是时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，如SBR运行周期由进水时间、反应时间、沉淀时间、滗水时间、排泥时间和闲置时间，可以适当灵活调节。

SBR工艺作为一种活性污泥工艺，也有活性污泥工艺的优缺点，如活性污泥工艺优点：污水适应性强，建设费用较低。活性污泥工艺的缺点：运行稳定性差，容易发生污泥膨胀和污泥流失，分离效果不够理想。SBR工艺还有独有的特点。其总的优缺点是处理工艺流程简单，工艺过程五个阶段：进水、曝气、沉淀、排水、待机。间歇式曝气、非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。SBR工艺的优点如下：

a.构筑物数量少、造价低，不需要设初沉地，也不需要二沉地，污泥回流设施，调节池、初沉池也可省略。便于操作和维护管理。避免了传统厌氧反应器处理效率低、占地大的缺点。

b.结构简单，组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。

c.处理后出水水质好。适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮效果。良好的自控系统，良好的脱氮效果，废水达标排放，有数据称CODCr平均去除率能达到94％以上，强于单级好氧处理工艺。

d.运行上的有序和间歇操作，特别适用在难生化降解的废水处理。

e.占地少，能耗低，投资省，运行管理方便。

SBR工艺的缺点是严重依靠现代自动化控制技术，自动化程度要求较高，操作、管理、维护，对操作管理人员素质要求较高。如采用人工操作，会出现因进出水工序操作繁锁，曝气板容易堵塞。

CAST工艺(Cyclic Activated Sludge Technology，循环式活性污泥法)：

CAST工艺整个工艺在一个反应器中完成，工艺按“进水-出水”、“曝气-非曝气”顺序进行，属于序批式活性污泥工艺，是SBR工艺的一种改进型。它在SBR工艺基础上增加了生物选择器和污泥回流装置，并对时序做了调整，从而大大提高了SBR工艺的可靠性及处理效率。

CAST工艺是在ICEAS工艺(Intermittent Cycle Extended Aeration，间歇式循环延时曝气活性污泥法)基础上开发出来的，将生物选择器与SBR反应器有机结合。CAST工艺通常反应器分为三个区：生物选择区、缺氧区和好氧区(即主反应区)，各区容积之比为1∶5∶30。废水在前端生物选择区的停留时间一般在0.5～1h，第二区不仅具有辅助厌氧或兼氧条件下生物选择的功能，还对水质水量变化具有缓冲作用，主反应区则是最终去除有机底物的主要场所。CAST工艺以流程简单，基建和设备费用少，运行操作自动化程度高，被广泛应用于各污水处理厂。