MSBR技术及其应用

2019-02-12 12:35黄丹丹
环境与发展 2019年11期

摘要:本文介绍了MSBR技术及其在污水处理中的应用,该技术具有SBR技术与传统活性污泥法两者的优点,是一种高效、经济、灵活、易于实现计算机自动控制的新型污水处理技术。

关键词:MSBR;改进型SBR工艺;生物除磷脱氮

中图分类号:X52 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2019)11-00-01

Abstract: This paper introduces the MSBR technology and its application in wastewater treatment. This technology has the advantages of both SBR technology and traditional activated sludge method. It is a new type of sewage treatment that is efficient, economical, flexible and easy to realize computer automatic control. technology.

Key words: MSBR; Improved SBR process; Biological phosphorus and nitrogen removal

1 MSBR系统

20世纪80年代初,美国C.Q. Yang等人根据序批反应特点, 根据SBR技术特点,结合传统活性污泥法开发的一种连续进出水污水处理新工艺取名改良型序批反应器 (MSBR)。不但无需间断流量,还省去了多池工艺所需要的更多的连接管、泵和阀门[1]。通过中试研究及生产性应用,证明MSBR法是一种经济有效、运行可靠、易于实现计算机控制的污水处理工艺。同济大学顾国维教授的课题组于1998~2001年间,先后针对生活污水、合流污水、医药及印染等工业废水采用类似MSBR技术的处理工艺进行了小试和中试[2],并对MSBR工艺的推广和机理探索作了大量有益工作。

1.1 MSBR的构成

MSBR工艺通常将发挥不同功能的各处理单元组合成一个整体的构筑物,并进行整体施工设计,该工艺由1个厌氧池、2个缺氧池、1个好氧池、2个SBR池和1个泥水分离池组成。厌氧池、缺氧池、好氧池和泥水分离池的功能各不相同,两个SBR池的则相同,均为有机物的去除、硝化—反硝化及澄清出水。

1.2 MSBR的工作原理

MSBR运行过程中,污水首先进入厌氧池,然后与泥水分离池,和经过预缺氧池反硝化的混合液混合,聚磷菌在此进行充分释磷,接着进入缺氧池继续进行反硝化。反硝化后的混合液进入好氧池,完成有机物去除、硝化和聚磷菌的吸磷等功能,最后混合液进入SBRI和SBRII,进行最后的处理和泥水分离、澄清出水。

2 MSBR运行方式

与T型氧化沟、Unitank等SBR系统类似,MSBR也是将运行过程分为不同的时间段,在同一周期的不同时段内,一些单元采用不同的运转方式,以便完成不同的处理目的[3]。

MSBR将一个运转周期分为6个时段,由3个时段组成一个半周期,在两个相邻的半周期内,除SBR池的运转方式不同外,其余各个单元的运转方式完全一样。MSBR的运转半周期持续120min,由3个时段组成,各时段的持续时间为:时段1,40min;时段2,50min;时段3,30min。

在第一个运行的半周期内,废水经厌氧池后,依此流经缺氧池I和好氧池,并由SBR池II(作为沉淀池)出水,而SBR池I则接受来自好氧池的内循环混合液,以硝化和反硝化的方式运行;在第二个运行半周期内,废水经厌氧池后,依此流经缺氧池I和好氧池,并由SBR池I(作为沉淀池)出水,而SBR池II则接受来自好氧池的内循环混合液,以硝化和反硝化的方式运行。

在MSBR工艺运行的不同时段中,始终进行混合液、污泥和泥水分离上清液的回流。混合液的回流(内回流)由好氧池经SBRI或II池进入缺氧池II,为反硝化提供硝态盐;污泥回流则通过将混合液由SBR池II或I提升至泥水分离池进行沉淀分离和浓缩后,回流至缺氧池II,并依此流经个处理单元。上清液由泥水分离池直接回流至好氧池。

3 MSBR工艺的设计要点

MSBR是具有脱氮除磷功能的新型处理工艺,其工艺设计参数一般根据对脱氮除磷的要求确定。因而,当以生物除磷为主要处理目标时,应取较短的污泥龄进行设计,而当以生物脱氮为主要处理目标时,则应采用较长的污泥龄。MSBR的污泥龄设计范围较宽,一般控制在7~20d,在实际运行中,还需根据进、出水水质通过剩余污泥排放的控制对混合液的MLSS进行调节,以获得合理的污泥龄[4]。

MSBR不需要设置初沉、二沉池,连续进水、出水,并且水位恒定。采用单池多格形式,大大节省了连接管道、泵及阀门,同时,由于不再间断排水,使池容及设备利用率达到最大。

4 主要设计参数

MSBR具有生物除磷脱氮功能,故其设计参数主要根据污水处理对除磷脱氮的要求来确定。MSBR的平均设计混合液污泥浓度MLSS为2200~3000mg/L,但设计供氧量往往按能滿足MLSS为4000~5000 mg/L的需要进行计算。这样在设计MLSS较低(也就是F∶M值较高)的情况下系统都能满足要求,一般在MLSS较高(F∶M值较低,而泥龄较长)时更容易达到要求的出水水质指标。水力停留时间与进水水质和处理要求有关,一般为12~14h。

MSBR的单池规模最大可达5×104m3/d,超过此规模就宜进行再分组。MSBR可选择的池深范围较大,为3.50~6.00m,对于缺氧池和厌氧池还可以加大池深达8.00m左右,充分节约用地。MSBR的混合液回流(内回流)和活性污泥回流(外回流)比为(1.3~1.5)Q,浓缩污泥回流量为(0.3~0.5)Q。

5 结语

MSBR在回流污泥进入厌氧池前增加了一个污泥浓缩区,这样就减少了硝酸盐进入厌氧区的机会,减少了VFA因回流而造成稀释,增加了厌氧区的实际停留时间,从而大大提高了除磷效率系统由A2/O系统与SBR系统串联组成,并集合了二者的全部优势,因而出水水质稳定、高效,并有极大的净化潜力。

参考文献

[1]李探微,彭永臻,高旭,等.一种新的污水处理技术——MSBR法[J].给水排水,1999,10(6):10-12.

[2]熊建英,杨海真,顾国维,等.连续流SBR法处理城市污水实验研究[J].中国给水排水,1999,15(8):9~14.

[3]罗万申.新型污水处理工艺-MSBR[J].中国给水排水,1999,15(6):22—24.

[4]沈耀良,王宝贞.水污染处理新技术[M],中国环境科学出版社,2006.

收稿日期:2019-08-21

作者简介:黄丹丹(1985-),女,汉族,硕士研究生,中级职称,研究方向为环境保护。