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【摘要】本文研究了SBR法处理城市生活污水的试验,采用SBR工艺对城市生活污水进行处理,分析了水力停留时间、温度及污泥龄的变化对SBR系统污水处理效果的影响。结果表明:SBR反应器的最适宜HTR为6h,最适宜SRT分别为20d,处理效果一直保持良好。
【关键词】SBR;城市生活污水;处理
0引言
随着我国社会经济的快速发展以及城市化建设的不断进步,城市居民的生活水平日益提高,其生活污水排放也越来越多,对环境造成了严重的污染。当前,城市污水处理越来越受人们的重视。SBR法作为一种污泥污水处理工艺,以其工艺简单、节约投资、占地少、运行费用低、出水效果好、泥龄短等优点得到广泛应用,对其处理城市生活污水的试验展开研究具有重要的现实意义。
1试验废水和接种污泥
1.1试验废水
本试验异波折板反应器进水为经细格栅过滤后的生活污水,SBR反应器的进水为折板厌氧反应器的出水。试验期间所用生活污水主要水质指标详见表1。
从图1可以看出,COD的去除率随着周期运行时间的增加而提高。出水效果较好,当周期运行时间分别为4h、6h、9h和12h时,出水COD浓度均小于50mg/L,能满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A标准。
NH3-N的去除率随周期运行时间的增加而提高。当周期运行时间为4h时,NH3-N出水浓度为9mg/L,满足GB18918-2002的二级标准25mg/L;当周期运行时间为6h时,NH3-N出水浓度为5.6mg/L,满足GB18918-2002的一级B标准;当周期运行时间为9h和12h时,NH3-N去除效果较好,出水NH3-N平均浓度<5mg/L,达到GB18918-2002的一级A标准,去除率达到90%。
TN的去除率随着周期运行时间的增加而提高。当周期运行时间为4h时TN去除效果较差,出水浓度为16.7mg/L,满足GB18918-2002的一级B标准;当周期运行时间增加为6h、9h和12h时,去除率为70%左右,出水TN平均浓度≤15mg/L,达到GB18918-2002的一级A标准。
TP的去除率随着周期运行时间的增加显著提高。当周期运行时间为4h时,TP去除率为65.1%,出水浓度为2.3mg/L,主要由于污水在反应器内的停留时间过短,厌氧释磷不彻底且好氧吸磷过程不完全,导致出水磷浓度较高;当周期运行时间为6h及9h时,去除率分别为86.4%、90%左右,出水TP平均浓度均低于1.0mg/L,满足GB18918-2002的一级B标准;当周期运行时间为12h时,去除率为92.2%,出水TP浓度为0.5mg/L,达到GB18918-2002的一级A标准。综上所述,SBR反应器周期运行时间均为6h。
2.2温度对SBR系统的影响
SBR系统的周期运行时间为6h,SBR系统的污泥龄分别为15d和20d。为获得稳定的试验结果,按每五天的平均值作为一个研究点,试验期间考察了运行温度为5~25℃范围内变化时,温度对SBR系统COD、NH3-N、TN、TP平均去除率的影响。温度对SBR反应器处理效果的影响见图2。
从图2中可以看出,COD的去除率随着温度的增加而增加。当温度在5~10℃之间时,去除率接近70%;当温度在10~15℃范围内时,去除率在75%左右;当温度升高到25℃时,去除率达到85%。可认为COD去除率与温度线性相关。NH3-N的去除率随温度的增加而提高。当温度在5~10℃之间时,去除率为73%左右;温度在10~15℃范围内时,去除率提高到81%;当温度升高到25℃时,去除率达到87%。TN的去除率随着温度的增加而增加,但整个过程TN去除率增加幅度不大。当温度在5~10℃之间时,去除率不到50%;温度在10~15℃范围内时,去除率提高到57%以上,出水TN浓度低于16.7mg/L,当温度升高到25℃时,去除率为74%。
TP的去除效果受温度的影响不大,且随着温度的升高而升高,整个过程去除率波动范围不大。温度在5~10℃之间时,去除率为85%,出水TP浓度在1.0mg/L以下;当温度升高到20℃时,去除率提高到91%。在水温超过10℃环境下运行时,该系统出水水质能达到GB18918-2002一级B标准。
2.3污泥龄(SRT)对SBR系统的影响
SRT对SBR反应器处理效果的影响见图3。
从图3中可以看出,COD的去除率随着SRT的增加无明显变化。每一SRT下,COD去除率均大于80%,去除效果较好,且由于试验水质经过水解酸化小试反应器后有机物浓度较低,出水COD浓度小于30mg/L,满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A标准。
NH3-N的去除率随SRT的增而增加。当SRT为10d时,NH3-N去除率为53%;当SRT增加到15d时,去除率升高到79.5%;当SRT继续增加到20d时,去除率升高到84.6%,出水NH3-N浓度为4.7mg/L,达到GB18918-2002的一级A标准。
TN的去除率随着SRT的增加而增加。当SRT为10d时,TN去除率较低,为41%;当SRT升高到15d时,去除率增加到60%,出水TN浓度为17mg/L,满足GB18918-2002的一级B标准;当SRT继续升高到20d时,去除率升高到69%,出水TN浓度小于15mg/L。
满足GB18918-2002的一级A标准TP的去除率随SRT的增加而降低。当SRT从10d增加到15d时,TP去除率降低了4%;当SRT从15d增加到20d时,TP去除率下降了3%。当SRT为20d时,去除效果最差,但出水TP浓度仍小于1.0mg/L,出水满足GB18918-2002的一级B标准。
本系统NH3-N和TN的去除率均随着SRT的增加而增加:NH3-N去除率在SRT为10d时较差,到20d时去除效果较好,去除率为84.6%;TN去除率在SRT为20d时最高。系统的除磷效果随着污泥龄的增加而变差,当SRT为10d时除磷效果最好,当增加到20d时,去除率降低了7%,出水TP浓度增加幅度不高。选择污泥龄时应该在保证硝化作用的前提下,兼顾除磷效果,综合考虑生物脱氮除磷效果,该系统最适宜SRT为20d,此条件下系统出水主要指标均能满足GB18918-2002的一级B标准。
3结语
综上所述,SBR是一种较为常用的城市生活污水处理工艺,相对于其他工艺具有费用低、操作简单、出水效果好等优点。因此,研究SBR法处理城市生活污水的试验具有十分重要的意义。本文对SBR法处理城市生活污水的试验进行了研究,分析了试验的结果,试验结果表明SBR反应器的最适宜HTR为6h,最适宜SRT分别为20d,可使出水满足GB18918-2002一级B标准。
参考文献:
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[2]吴迪,李冬,刘丽倩,王斌,高伟楠,李德祥,曾辉平,张杰.SBR亚硝化处理城市生活污水二级出水及其稳定性[J].中国给水排水.2013(11)