MSBR技術詳細介紹

編輯：admin 來源：未知日期: 2011-12-28 16:19

MSBR技術詳細介紹

摘要：MSBR(Modified Sequencing Batch Reactor)是改良式序列間歇反應器,是C.Q.Yang等人根據SBR技術特點[1～3],結合傳統活性污泥法技術,研究開發的一種更為理想的汙水處理系統。MSBR既不需要初沉池和二沉池,又能在反應器全充滿並在恒定液位下連續進水運行。採用單池多格方式,結合了傳統活性污泥法和SBR技術的優點[4～5]。不但無需間斷流量,還省去了多池工藝所需要的更多的連接管、泵和閥門。通過中試研究及生產性應用,證明MSBR法是一種經濟有效、運行可靠、易於實現電腦控制的汙水處理工藝。

關鍵字：MSBR 改良式序列間歇反應器曝氣格生物除磷

概述
　　MSBR(Modified Sequencing Batch Reactor)是改良式序列間歇反應器,是C.Q.Yang等人根據SBR技術特點[1～3],結合傳統活性污泥法技術,研究開發的一種更為理想的汙水處理系統。MSBR既不需要初沉池和二沉池,又能在反應器全充滿並在恒定液位下連續進水運行。採用單池多格方式,結合了傳統活性污泥法和SBR技術的優點[4～5]。不但無需間斷流量,還省去了多池工藝所需要的更多的連接管、泵和閥門。通過中試研究及生產性應用,證明MSBR法是一種經濟有效、運行可靠、易於實現電腦控制的汙水處理工藝。

1　MSBR法的基本原理與特點

1.1　MSBR的基本組成反應器由三個主要部分組成：曝氣格和兩個交替序批次處理格。主曝氣格在整個運行週期過程中保持連續曝氣,而每半個週期過程中,兩個序批次處理格交替分別作為SBR和澄清池。

1.2　MSBR的操作步驟在每半個運行週期中,主曝氣格連續曝氣,序批次處理格中的一個作為澄清池(相當於普通活性污泥法的二沉池作用),另一個序批次處理格則進行以下一系列操作步驟。

步驟1：原水與迴圈液混合,進行缺氧攪拌。在這半個週期的開始,原水進入序批次處理格,與被控制回到主曝氣格的回流液混合。在缺氧和豐富的硝化態氮條件下,序批次處理格內的兼性反硝化菌利用硝酸鹽和亞硝酸鹽作為電子受體,以原水及內源呼吸所釋放的有機碳作為碳源,進行無氧呼吸代謝。由於初期序批次處理格內MLSS濃度高,硝化態氮濃度較高,因此碳源成為反硝化速率的限制條件。隨著原水的加入,有機碳的濃度增加,提高了反硝化的速率。來自曝氣格和序批格原有的硝態氮經反硝化得以去除。另外,該階段運行也是序批次處理格中較高濃度的污泥向曝氣格回流的過程,以提高曝氣格中的污泥濃度。

步驟2：部分原水和迴圈液混合,進行缺氧攪拌。隨著步驟1中原水的不斷進入,序批次處理格內有機物和氨氮的濃度逐漸增加。為阻止在序批次處理格內有機物和氨氮的過分增加,原水分別流入序批次處理格和主曝氣格。使序批次處理格內維持一個適當的有機碳水準,以利於反硝化的進行。混合液通過迴圈,繼續使序批次處理格原來積聚的MLSS向主曝氣格內流動。

步驟3：序批格停止進原水,迴圈液繼續缺氧攪拌。此後中斷進入序批次處理格的原水。原水在剩下的操作中,直接進入主曝氣格。這使得主曝氣格降解大量有機碳,並減弱微生物的好氧內源呼吸。序批次處理格利用迴圈液中殘留的有機物作為電子供體,以硝化態氮作電子受體,繼續進行缺氧反硝化。由於有機碳源的減少,缺氧內源呼吸的速率將提高。來自主曝氣格的混合液具有較低的有機物和MLSS濃度。經迴圈,把序批次處理格內的殘餘有機物和活性污泥推入主曝氣格,在此進行曝氣反應降解有機物,並維持物質平衡。

步驟4：曝氣,並繼續迴圈。進行曝氣,降低最初進水所殘餘的有機碳、有機氮和氨氮,以及來自主曝氣格未被降解的有機物和內源呼吸釋放的氨氮,並吹脫在前面缺氧階段產生的截留在混合液中的氮氣。連續的迴圈增加了主曝氣格內的微生物量,同時進一步降低序批次處理格中的懸浮固體,降低了MLSS濃度,有利於其在下半個週期中作為澄清池時,減少污泥量以提高沉澱池的效率。

步驟5：停止迴圈,延時曝氣。為進一步降低序批次處理格內的有機物和氮濃度,減少剩餘的氮氣泡,採用延時曝氣。這步是在沒有迴圈,沒有進出流量的隔離狀態下進行。延時曝氣使序批次處理格中的BOD5和TKN達到處理的要求水準。

步驟6：靜置沉澱。延時曝氣停止後,在隔離狀態下,開始靜置沉澱,使活性污泥與上清液有效分離,為下半個週期作為澄清池出水做準備。沉澱開始時,由於仍存在剩餘的溶解氧,沉澱污泥中的硝化菌繼續硝化殘餘的氨,而好氧微生物繼續進行好氧內源呼吸。當混合液中氧減少到一定程度時,兼性菌開始利用硝化態氮作為電子受體進行缺氧內源呼吸,進行程度較低的反硝化作用。在整個半週期過程中,此時序批次處理格中上清液的BOD、TKN、氨、硝酸鹽、亞硝酸鹽的濃度最低,懸浮固體總量也最少,因此該序批次處理格在下半個週期作為沉澱池,其出水品質是可靠的。在這一步,可以從交替序批次處理格中排放剩餘污泥。

第二個半週期：步驟6的結束標誌著處理運行的下半個迴圈操作開始。通過兩個半週期,改變交替序批次處理格的操作形式。第二個半週期與第一個半週期的6個操作步驟相同。

2　MSBR法的主要運行特點

(1)MSBR系統能進行不同配置的設計和運行,以達到不同的處理目的。

(2)每半個運行週期中,步驟的數量和每步驟所需的時間,取決於原水的特性和出水的要求。這裏介紹了6個運行步驟,但所需總的步驟可以被系統設計者所選擇。常常可以在實際運行中減少,以便使運行過程簡單化。例如,步驟1和步驟2能通過延長步驟1和減少步驟2的時間來合併這兩步為一步。增加步驟1的時間則增加序批次處理格有機碳的量,這使得在不進原水的缺氧混合時間需要更長,以平衡步驟3。也可以增加步驟,進行更多的缺氧

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