IBR工艺(连续流一体化间歇生物反应技术)原理介绍及工程实例
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IBR污水处理工艺简介一、IBR简介1、IBR污水处理生物法介绍IBR(Continuous-flow Intermission Biological Reactor)技术,即连续流一体化间歇生物反应技术,是一种集厌氧、兼氧、好氧反应及沉淀于一体的连续进出水的周期循环活性污泥法。
该技术是针对我国城镇污水有机物负荷较低、氮和磷浓度较高的特点,特别研发的节能型城镇污水生物处理技术,并通过国家科学技术部的成果验收。
通过几年的工程应用完善与发展,该技术已经成为适合城镇污水处理的成熟技术。
(1)技术来源和背景IBR技术源自国家“十五”863重大科技专项中的高新技术研究课题:1)“城市污水生物/生态处理技术与示范”(编号:2003 AA60 1110);2)“污水生物--生态处理技术集成与设备成套化”(编号:2005 AA601060)的成果,系该项目研发的系列技术中的核心技术,通过了国家科学技术部的成果验收。
(2)国家技术专利【200710051330.3】一体化同步脱氮除磷生物反应器【ZL2012 2 0181245.5】激波传质射流曝气器【ZL2012 2 0372520.1】IBR连续流一体化间歇生物反应污水处理装置【ZL 2013 2 0154407.0】一种气液固三相分离沉淀器【ZL 2013 2 0153622.9】一种旋流均匀辐射布水器(3)基本原理IBR生物处理工艺是一种集厌氧、兼氧、好氧反应及沉淀于一体的连续进出水的,间歇曝气的周期循环活性污泥法。
通过调节曝停比营造出污水在反应池中的多级A/A/O状态,使污水在反应池中处于最佳状态的脱氮除磷工况,以最大限度地去除氮和磷。
根据原污水水质、水量、水温、季节变化调节生物反应池曝、搅、沉周期,从而实现生物反应池曝量最小且最大限度的脱氮除磷,系统整体节能的目的,是低能耗脱氮除磷先进技术。
通过多年的研究加实践,已经形成了包括生化反应动力学、絮凝动力学和沉降动力学的完善的理化体系。
IBR污水处理工艺简介一、IBR简介1、IBR污水处理生物法介绍IBR(Continuous-flow Intermission Biological Reactor)技术,即连续流一体化间歇生物反应技术,是一种集厌氧、兼氧、好氧反应及沉淀于一体的连续进出水的周期循环活性污泥法。
该技术是针对我国城镇污水有机物负荷较低、氮和磷浓度较高的特点,特殊研发的节能型城镇污水生物处理技术,并通过国家科学技术部的成果验收。
通过几年的工程应用完善与发展,该技术已经成为适合城镇污水处理的成熟技术。
(1)技术来源和背景IBR技术源自国家“十五”863重大科技专项中的高新技术研究课题:1)“城市污水生物/生态处理技术与示范”(编号:2003 AA60 1110);2)“污水生物--生态处理技术集成与设备成套化”(编号:2005 AA601060)的成果,系该项目研发的系列技术中的核心技术,通过了国家科学技术部的成果验收。
(2)国家技术专利【202210051330.3】一体化同步脱氮除磷生物反应器【ZL2022 2 0181245.5】激波传质射流曝气器【ZL2022 2 0372520.1】IBR连续流一体化间歇生物反应污水处理装置【ZL 2022 2 0154407.0】一种气液固三相分离沉淀器【ZL 2022 2 0153622.9】一种旋流均匀辐射布水器(3)基本原理IBR生物处理工艺是一种集厌氧、兼氧、好氧反应及沉淀于一体的连续进出水的,间歇曝气的周期循环活性污泥法。
通过调节曝停比营造出污水在反应池中的多级A/A/O状态,使污水在反应池中处于最佳状态的脱氮除磷工况,以最大限度地去除氮和磷。
根据原污水水质、水量、水温、季节变化调节生物反应池曝、搅、沉周期,从而实现生物反应池曝量最小且最大限度的脱氮除磷,系统整体节能的目的,是低能耗脱氮除磷先进技术。
通过多年的研究加实践,已经形成为了包括生化反应动力学、絮凝动力学和沉降动力学的完善的理化体系。
IBR污水处理工艺简介IBR污水处理工艺简介1. 引言污水处理是保护环境和人类健康的重要措施。
IBR污水处理工艺是一种先进的污水处理技术,具有高效能、低成本和可持续发展的特点。
本文介绍了IBR污水处理工艺的原理、工艺步骤和适用范围。
2. 污水处理原理IBR污水处理工艺采用生物处理技术,通过微生物的代谢作用将污水中的有机物质和氮、磷等营养物质转化为较稳定的化合物。
其主要原理包括生物降解、厌氧处理和好氧处理。
3. IBR工艺步骤IBR污水处理工艺通常包括以下步骤:3.1 次生沉淀池:用于去除污水中的悬浮物和泥沙。
3.2 厌氧消化池:通过厌氧处理,将有机物质转化为甲烷和二氧化碳。
3.3 好氧生物过滤器:将厌氧消化池中无法降解的有机物质进一步降解。
3.4 沉淀池:用于沉淀和去除污水中的固体颗粒。
3.5 滤池:通过滤料过滤,进一步去除悬浮物和微生物。
3.6 消毒处理:采用紫外线、氯或臭氧等方法杀灭残留的微生物。
4. IBR工艺的优势IBR污水处理工艺具有以下优势:4.1 高处理效率:能够有效去除污水中的有机物质和营养物质。
4.2 低运营成本:采用微生物进行处理,不需要大量能源和化学添加剂。
4.3 可持续发展:具有较小的对环境的影响,废水排放符合环保要求。
4.4 适用范围广:适用于不同规模和种类的污水处理厂。
5. 附件本文档涉及以下附件:5.1 IBR污水处理工艺流程图5.2 IBR污水处理工艺设备清单6. 法律名词及注释本文所涉及的法律名词及其注释:6.1 环保要求:指国家对污水处理的排放标准和相关法规要求。
6.2 微生物:指在污水处理过程中起到降解有机物质和营养物质的微小生物。
IBR污水处理工艺简介IBR污水处理工艺简介1、概述1.1、简介:IBR污水处理工艺是一种先进的处理污水的技术,通过一系列的物理、化学和生物过程将污水转化为可回用的水资源。
1.2、目的:IBR污水处理工艺的主要目的是提高水质,减少对环境的污染,并确保污水达到排放标准或回用标准。
2、工艺流程2.1、进水调节:在处理之前,对进水进行调节,包括调整进水的流量、水质和温度,以确保后续处理的稳定运行。
2.2、固液分离:使用物理方法,如格栅和沉淀池,将污水中的固体物质分离出来,减少对后续处理设备的影响,并方便后续固体物质的处理。
2.3、生物处理:采用生物反应器,如活性污泥法或厌氧消化,将污水中的有机物质通过微生物降解转化为二氧化碳和水,并去除有机物质和氮磷等污染物。
2.4、深度处理:通过进一步的处理,如吸附、膜过滤和消毒等,去除污水中的微量有机物、重金属、微生物等,以确保水质达到回用标准或排放标准。
2.5、出水排放或回用:处理后的水质可以直接排放到环境中,或者通过后续处理进一步利用,如农业灌溉、工业循环冷却水或城市景观用水等。
3、设备和技术3.1、IBR生物反应器:IBR生物反应器是IBR污水处理工艺的关键设备,通过控制温度、流速和生物菌落,实现有机物质的降解和污染物的去除。
3.2、膜分离技术:膜分离技术包括微滤、超滤和反渗透等,可以高效地去除悬浮固体、细菌、和溶解有机物等,提高出水质量。
3.3、吸附剂:使用吸附剂,如活性炭、生物炭和离子交换树脂等,可以去除污水中的有机物质、重金属和颜料等。
3.4、消毒技术:常用的消毒技术包括紫外线消毒和氯消毒,可以有效杀灭污水中的细菌和。
4、相关法律名词及注释4.1、水污染防治法:水污染防治法是我国相关的环境法规,旨在保护水资源,防止和控制水污染,并维护生态环境的健康。
4.2、污水排放标准:污水排放标准是指规定污水排放中各种污染物浓度或物理指标的法规要求,用于限制和控制污水对自然环境的污染。
IBR工艺原理介绍及工程实例一、IBR工艺原理IBR(Continuous-flow Intermission Biological Reactor)技术,即连续流一体化间歇生物反应技术,是一种集厌氧、兼氧、好氧反应及沉淀于一体的连续进出水的周期循环活性污泥法。
它同时兼具按空间分割的连续流活性污泥法及按时间进行分割的间歇性活性污泥法的优点,与按空间分割的连续流活性污泥法相比,省去了污泥外回流的环节,因而节省运行能耗及减少处理设施和投资;与按时间分割的间歇活性污泥法相比,具备连续进出水的特点,因而减少了处理设施容积及总的土建投资。
反应池的单池连续进出水,利用设置于池底的三相分离器实现间歇曝气。
通过调节曝停比在反应池中形成多级A/A/O 状态,以最大限度地去除氮和磷。
这一技术在污水处理中具有广泛的应用,已经非常成熟,实际的运行证明工艺在完全能保证出水指标满足要求前提下,体现了“三低一少”的工艺优势。
其内部构造如图1所示。
图1 IBR反应池构造示意图通过设置于池底的三相分离器将反应池分为位于池中间的反应区与位于池两侧的沉淀区。
活性污泥混合液通过三相分离器完成气固液的分离,沉淀区内放置斜管填料,形成沉淀的污泥自滑回流至生物反应区内,使反应池实现无动力内循环;清水由池顶出水槽收集后排放,可实现连续进水出水,避免了传统CASS 工艺中通过设置滗水器及其水位控制系统带来的设备投资大,控制环节多的缺点。
此外,反应池内采用潜水泵+激波传质器的射流曝气方式,与传统CASS 工艺相比,减少了鼓风机房和曝气管路系统。
激波传质器是将两级射流曝气与隐形双吸搅拌技术相结合的专利技术,具有可切割活性污泥絮体,强化气液传质过程,维持高生物量反应等特点。
经激波传质器切割的活性污泥与常规活性污泥相比,具有粒径小、密度大、比表面积大、吸附能力强等特点,有效提高了生物反应器的有机物去除效果。
采用IBR工艺,通过调节曝气、搅拌、静沉时间比调节反应池A/A/O 状态,脱氮除磷效果稳定,抗冲击负荷能力强;污泥泥龄长,SVI低,产泥量少,沉降性能好;采用潜水射流曝气方式,激波传质器曝气后氧利用率高。
IBR--酶促深床湿地工艺技术介绍1)技术来源和背景本技术源自华中科技大学主持的国家“十五”863重大科技专项中的高技术研究课题“城镇污水生物-生态处理技术与示范”的成果。
该项成果通过示范工程的完善与发展,现已经成为适合中小城镇污水处理的成熟技术。
该工艺具有投资低、运行费用低、管理要求低,污泥量少的特点。
同时,生态处理部分也容易与武当山规划的湿地景观融为一体,与旅游区生态环境相映生辉。
2)工艺流程和基本原理(a)工艺流程该项组合工艺将IBR生物反应池与酶促湿地系统通过技术集成和优化组合,形成城市污水处理的高效率低运行成本的生物/生态组合工艺。
工艺流程详见图4-3。
图4-3 IBR--酶促深床湿地工艺图(b)基本原理IBR生物反应池:IBR(Intermission Biological Reactor)是一种集反应与沉淀于一体的生物反应池。
该池利用设置于两区底部交界处的三相分离器有机地将反应区与沉淀区结合起来,形成沉淀污泥自滑回流至生物反应区的一体化生物反应器。
该反应池采用连续进水,间歇曝气方式运行。
通过调节曝气、搅拌、静沉时间比例来营造出反应池中的A/A/O工况,使污水在反应池中处于最佳的脱N 除P状态,实现最大限度的N和P去除。
根据原污水水质、水量、水温、季节变化调节生物反应池曝、搅、沉周期,使反应池出水中残余负荷与酶促湿地净化能力相适应,最大限度地利用后续湿地的处理能力,从而实现生物反应池曝气量最小,系统整体节能的目的。
污水处理厂配置远程集中自控系统,可以根据原污水水质、水量、水温与季节变化,在充分利用生态系统处理能力的前提下,灵活自动地控制生物反应池的运行模式,使生物反应池利用现行的好氧生化处理法的1/3-1/2能耗,获得相当于好氧生化处理2/3以上的处理效率,在保证出水水质的情况下,实现系统的能耗最小化。
酶促湿地系统:酶促湿地系统是基于人工湿地(Constructed Wetlands)的基本原理的深化应用,它综合了表面流湿地(Surface Flow Wetlands)和潜流湿地(Subsurface Flow Wetlands)的特点,在湿地中填入具有对生物酶代谢起促进作用的专利填料,与传统的生物处理工艺相比,其作用机制及处理系统中物质的变化过程有较大差异。
IBR工艺在乡镇污水处理上的应用张英慧;熊尚雷;赵海燕;王琴芳【摘要】根据广西某镇污水水质特点,总结了该污水处理厂一期采用的改良型氧化沟工艺的不足,除磷效果不佳,动力消耗大,占地面积大等问题.结合项目用地、污水排放、工期等实际情况,宜采用建设施工复杂性较小、工期较短、占地较小的工艺,经过对比后确定本污水处理厂二期采用IBR工艺,既能达到排放标准,同时占地面积小,动力能耗低,运营维护简单,经济节能.【期刊名称】《西安文理学院学报(自然科学版)》【年(卷),期】2015(018)002【总页数】4页(P20-23)【关键词】IBR工艺;乡镇污水;污水处理厂;改良型氧化沟【作者】张英慧;熊尚雷;赵海燕;王琴芳【作者单位】广西建筑科学研究设计院,南宁530011;华蓝设计(集团)有限公司,南宁530011;绍兴市环保科技服务中心,浙江绍兴312000;武汉芳迪环保工程有限公司,武汉430000【正文语种】中文【中图分类】X799.3该污水处理厂总规模5.0万m3/d,分两期建设,其中一期工程已建规模为2.5万m3/d,采用改良型氧化沟工艺;二期工程采用新型IBR工艺,规模为2.5万m3/d.此规模目前是广西境内乡镇污水处理厂建设中规模较大的污水处理厂.所以,在进水水质确定及在工艺的选择上十分慎重.1.1 污水处理厂一期水质监测(表1)城镇污水处理厂污水来源主要为居民生活污水、公建污水和工业废水三个部分.污水厂设计进水水质浓度的大小,直接影响污水处理工艺方案的选择,影响污水处理厂的投资成本,因此污水厂设计进水水质的确定非常关键.本工程设计进水水质主要根据一期进水监测数据、污水排放口监测数据和相似类型城镇污水处理厂进水水质等数据确定.1.2 国内部分城镇污水处理厂进水指标(表2)1.3 确定污水处理厂二期进出水水质(表3)由于一期污水管网主要为截流式合流制收集,截污干管敷设于河道中,存在河水渗漏入截污干管的情况,而二期污水管网收集主要为新城区采用分流制与老城区采用合流制相结合形式收集,污水进水浓度相应的提高,故根据以上数据分析及结合该地区生活污水水质实际可能情况综合取值如表3所示.确定进水及出水水质,选择合适的处理工艺成为本项目的核心.活性污泥法常用工艺:普通曝气法、AB法、氧化沟、A/O或A2/O[1]除磷脱氮工艺、SBR[2]、MSBR[3]、IBR及其改进型工艺等.结合处理厂用地规模、气候条件、资金筹措等情况,参照国内外的研究成果及污水处理厂的运行实践,本工程属城镇小规模污水处理厂,在进行多方案比较的基础上,选用适合小型污水处理厂处理工艺进行比选.2.1 一期改良型氧化沟工艺存在不足该镇污水处理厂一期工程二级处理工艺为改良型氧化沟工艺,根据实际的调研,现污水处理厂管理方反馈该工艺存在以下不足之处:电量大,增加污水处理成本;嚗气不充分,对水中溶解氧的指标控制不易掌控;污泥浓度达到2 500 mg/L后,易堆积,造成污泥龄过长,易出现污泥反消化,膨化;后期投入设备维修工作量大.二期需要选择更适合乡镇污水处理的工艺才能做到经济节能,可持续发展.2.2 IBR工艺原理介绍及工程实例IBR(Continuous-flow Intermission Biological Reactor)技术,即连续流一体化间歇生物反应技术,是一种集厌氧、兼氧、好氧反应及沉淀于一体的连续进出水的周期循环活性污泥法[4].这一技术在污水处理中具有广泛的应用,已经非常成熟,实际的运行证明工艺在完全能保证出水指标满足要求前提下,体现了“三低一少”的工艺优势.其内部构造如图1所示.通过设置于池底的三相分离器将反应池分为位于池中间的反应区与位于池两侧的沉淀区.活性污泥混合液通过三相分离器完成气固液的分离,沉淀区内放置斜管填料,形成沉淀的污泥自滑回流至生物反应区内,使反应池实现无动力内循环;清水由池顶出水槽收集后排放,可实现连续进水出水,避免了传统CASS工艺中通过设置滗水器及其水位控制系统带来的设备投资大,控制环节多的缺点.此外,反应池内采用潜水泵+激波传质器的射流曝气方式,与传统CASS工艺相比,减少了鼓风机房和曝气管路系统.激波传质器是将两级射流曝气与隐形双吸搅拌技术相结合的专利技术,具有可切割活性污泥絮体,强化气液传质过程,维持高生物量反应等特点.经激波传质器切割的活性污泥与常规活性污泥相比,具有粒径小、密度大、比表面积大、吸附能力强等特点,有效提高了生物反应器的有机物去除效果.IBR技术目前已经实际应用:湖北仙桃毛嘴镇污水处理厂(4 000 m3/d)、贵州贞丰污水处理厂(8 000 m3/d)、贵州赫章污水处理厂(10 000 m3/d)、贵州普安污水处理厂(4 000 m3/d)、贵州册亨污水处理厂(4 000 m3/d)、中国一拖集团废水回用工程(3 600 m3/d)、武汉市江夏区五里界污水厂(4 000m3/d)、湖北省仙桃市第三污水处理厂(4 000 m3/d)、贵州省遵义市新蒲新区新舟镇污水厂(3 000 m3/d)等几十个项目.同时据了解,湖南、广西及海南等省份部分乡镇正采用此工艺进行前期设计工作.2.3 二期采用IBR工艺流程(图2)2.4 一期和二期工艺对比因一期工艺(卡鲁塞尔氧化沟)建设内容包括预处理构筑物,改良型氧化沟生物池、二沉池、紫外线消毒渠、巴氏计量槽、污泥泵房、污泥脱水机房、污泥池、配电间、综合楼、门卫、机修间、车库等.其中预处理按5.0万m3/d规模进行设计并建设;氧化沟生化池、二沉池等构筑物按一期规模2.5万m3/d进行设计并建设,消毒渠、巴氏计量槽按5万m3/d规模进行设计并建设;污泥池、污泥脱水机房、综合楼、门卫、机修间等按二期规模一次建成;配电间按一期用电负荷进行建设.总占地面积因为包括远期规模的构筑物,可以按照主工艺占地面积进行对比,较有说服力(表4).一期工程采用属于改良型氧化沟工艺,池内设有厌氧区、缺氧区、好氧区,耐冲击负荷能力强,脱碳脱氮效果稳定,但除磷效果不佳;为维持外沟微生物量,提高脱氮效果,需采用大流量低扬程的过墙式回流泵实现内回流;采用转刷曝气器,水池较浅,供氧及搅拌动力消耗较大;水力停留时间长,具备延时曝气特点,污泥稳定,污泥量少.但由于池容较大,占地面积大,土建投资高;不需建设初沉池,但需建设二沉池;技术相当成熟,有大量工程实例.二期采用IBR工艺,通过调节曝气、搅拌、静沉时间比调节反应池A/A/O状态,脱氮除磷效果稳定,抗冲击负荷能力强;污泥泥龄长,SVI低,产泥量少,沉降性能好;采用潜水射流曝气方式,激波传质器曝气后氧利用率高.水池较深,占地面积小;IBR内置三相分离器替代常规SBR滗水器,结构简单易于操作管理,提高了活性污泥沉淀效率;采用一体化结构设计,不需建设二沉池,节省土建投资;所需设备少,动力消耗少,节省运行投资;技术先进,已经成为适合中小城市及乡镇污水处理的成熟技术.已有大量乡镇污水处理工程实例.IBR处理工艺优点在于:该工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺,总的水力停留时间少于其他同类工艺.所以,减少了处理能耗,降低了运行费用.通过以上比较及一期实际运行中存在的问题可以看出,IBR工艺相对于卡鲁塞尔(Carrousel)氧化沟工艺占地面积小,各方面指标均略优于(Carrousel)氧化沟工艺,IBR工艺也具有很多中小城镇运转经验与实例,两种工艺均能分别进行单独自动化控制,相互不受影响,所以本污水处理厂二期工程污水生物处理工艺推荐采用IBR工艺.IBR工艺具有突出的优点,与空间系列的连续流活性污泥法相比,它省去了污泥及混合液回流、二沉池等环节,因而节省运行能耗及减少相关设施;与时间系列的间歇流活性污泥法相比,具备连续进出水的特点,省去了滗水器,增加了处理设施的利用效率,并减少了提升水头.因此,IBR工艺是污水处理工艺的一种创新,脱氮除磷效果好,节省基建投资,处理能耗低,是一个全新的适合城镇污水处理的工艺,值得大力推广,本工程二期建设采用IBR工艺,目前已正在建设中.【相关文献】[1] BAEZA JA,GABRIELD,LAFUENTE J.Effect of internal recycle on the nitrogen removal efficiency of an anaerobic/anoxic/oxic(A2/O)Wastewater treatment plant (WWTP)[J].Process Biochem,2004,39(2):1615-1624.[2] SATOSHIT,TAKASHIO,KOICHIS.Simultaneous nitrogen and phosphorus removsl using denitrifying phosphate-accumulating organism in a sequencing batch reactor [J].Biochem.Eng.J,2006,27(3):191-196.[3] MARTINEZ JM,GOITARA A,MENDEZR.Tannery wastewater treatment:Comparison between SBR and MSBR[J].Water Science and Technology,2003,3(5):275-282.[4]涂星.湖北村镇污水处理技术遴选及推广模式研究[D].武汉:华中科技大学,2012.。
IBR 污水处理工艺简介一、IBR 简介1、IBR 污水处理生物法介绍IBR(Continuous-flow Intermission Biological Reactor )技术,即连续流一体化间歇生物反应技术,是一种集厌氧、兼氧、好氧反应及沉淀于一体的连续进出水的周期循环活性污泥法。
该技术是针对我国城镇污水有机物负荷较低、氮和磷浓度较高的特点,特别研发的节能型城镇污水生物处理技术,并通过国家科学技术部的成果验收。
通过几年的工程应用完善与发展,该技术已经成为适合城镇污水处理的成熟技术。
(1))技术来源和背景IBR 技术源自国家“十五” 863 重大科技专项中的高新技术研究课题:1)“城市污水生物/ 生态处理技术与示范” (编号:2003 AA60 1110);2)“污水生物-- 生态处理技术集成与设备成套化” (编号:2005 AA601060)的成果,系该项目研发的系列技术中的核心技术,通过了国家科学技术部的成果验收。
(2))国家技术专利【200710051330.3】一体化同步脱氮除磷生物反应器【ZL2012 2 0181245.5 】激波传质射流曝气器【ZL2012 2 0372520.1 】IBR 连续流一体化间歇生物反应污水处理装置2【ZL 2013 2 0154407.0 】一种气液固三相分离沉淀器 【ZL 2013 2 0153622.9 】一种旋流均匀辐射布水器 (3) 基本原理IBR 生物处理工艺是一种集厌氧、 兼氧、好氧反应及沉淀于一体的连续进出水的, 间歇曝气的周期循环活性污泥法。
通过调节曝停比营造出污水在反应池中的多级 A/A/O 状态,使污水在反应池中处于最 佳状态的脱氮除磷工况, 以最大限度地去除氮和磷。
根据原污水水质、水量、水温、季节变化调节生物反应池曝、搅、沉周期,从而实现生 物反应池曝量最小且最大限度的脱氮除磷, 系统整体节能的目的, 是低能耗脱氮除磷先进技术。
IBR污水处理工艺简介一、IBR简介1、IBR污水处理生物法介绍IBR(Continuous-flow Intermission Biological Reactor)技术,即连续流一体化间歇生物反应技术,是一种集厌氧、兼氧、好氧反应及沉淀于一体的连续进出水的周期循环活性污泥法。
该技术是针对我国城镇污水有机物负荷较低、氮和磷浓度较高的特点,特别研发的节能型城镇污水生物处理技术,并通过国家科学技术部的成果验收。
通过几年的工程应用完善与发展,该技术已经成为适合城镇污水处理的成熟技术。
(1)技术来源和背景IBR技术源自国家“十五”863重大科技专项中的高新技术研究课题:1)“城市污水生物/生态处理技术与示范”(编号:2003 AA60 1110);2)“污水生物--生态处理技术集成与设备成套化”(编号:2005 AA601060)的成果,系该项目研发的系列技术中的核心技术,通过了国家科学技术部的成果验收。
(2)国家技术专利【200710051330.3】一体化同步脱氮除磷生物反应器【ZL2012 2 0181245.5】激波传质射流曝气器【ZL2012 2 0372520.1】IBR连续流一体化间歇生物反应污水处理装置【ZL 2013 2 0154407.0】一种气液固三相分离沉淀器【ZL 2013 2 0153622.9】一种旋流均匀辐射布水器(3)基本原理IBR生物处理工艺是一种集厌氧、兼氧、好氧反应及沉淀于一体的连续进出水的,间歇曝气的周期循环活性污泥法。
通过调节曝停比营造出污水在反应池中的多级A/A/O状态,使污水在反应池中处于最佳状态的脱氮除磷工况,以最大限度地去除氮和磷。
根据原污水水质、水量、水温、季节变化调节生物反应池曝、搅、沉周期,从而实现生物反应池曝量最小且最大限度的脱氮除磷,系统整体节能的目的,是低能耗脱氮除磷先进技术。
通过多年的研究加实践,已经形成了包括生化反应动力学、絮凝动力学和沉降动力学的完善的理化体系。
IBR工艺原理介绍及工程实例
一、IBR工艺原理
IBR(Continuous-flow Intermission Biological Reactor)技术,即连续流一体化间歇生物反应技术,是一种集厌氧、兼氧、好氧反应及沉淀于一体的连续进出水的周期循环活性污泥法。
它同时兼具按空间分割的连续流活性污泥法及按时间进行分割的间歇性活性污泥法的优点,与按空间分割的连续流活性污泥法相比,省去了污泥外回流的环节,因而节省运行能耗及减少处理设施和投资;与按时间分割的间歇活性污泥法相比,具备连续进出水的特点,因而减少了处理设施容积及总的土建投资。
反应池的单池连续进出水,利用设置于池底的三相分离器实现间歇曝气。
通过调节曝停比在反应池中形成多级A/A/O 状态,以最大限度地去除氮和磷。
这一技术在污水处理中具有广泛的应用,已经非常成熟,实际的运行证明工艺在完全能保证出水指标满足要求前提下,体现了“三低一少”的工艺优势。
其内部构造如图1所示。
图1 IBR反应池构造示意图
通过设置于池底的三相分离器将反应池分为位于池中间的反应区与位于池两侧的沉淀区。
活性污泥混合液通过三相分离器完成气固液的分离,沉淀区内放置斜管填料,形成沉淀的污泥自
滑回流至生物反应区内,使反应池实现无动力内循环;清水由池顶出水槽收集后排放,可实现连续进水出水,避免了传统CASS 工艺中通过设置滗水器及其水位控制系统带来的设备投资大,控制环节多的缺点。
此外,反应池内采用潜水泵+激波传质器的射流曝气方式,与传统CASS 工艺相比,减少了鼓风机房和曝气管路系统。
激波传质器是将两级射流曝气与隐形双吸搅拌技术相结合的专利技术,具有可切割活性污泥絮体,强化气液传质过程,维持高生物量反应等特点。
经激波传质器切割的活性污泥与常规活性污泥相比,具有粒径小、密度大、比表面积大、吸附能力强等特点,有效提高了生物反应器的有机物去除效果。
采用IBR工艺,通过调节曝气、搅拌、静沉时间比调节反应池A/A/O 状态,脱氮除磷效果稳定,抗冲击负荷能力强;污泥泥龄长,SVI低,产泥量少,沉降性能好;采用潜水射流曝气方式,激波传质器曝气后氧利用率高。
水池较深,占地面积小;IBR 内置三相分离器替代常规SBR滗水器,结构简单易于操作管理,提高了活性污泥沉淀效率;采用一体化结构设计,不需建设二沉池,节省土建投资;所需设备少,动力消耗少,节省运行投资;技术先进,已经成为适合中小城市及乡镇污水处理的成熟技术。
已有大量乡镇污水处理工程实例。
IBR工艺具有突出的优点,与空间系列的连续流活性污泥法相比,它省去了污泥及混合液回流、二沉池等环节,因而节省运行能耗及减少相关设施;与时间系列的间歇流活性污泥法相比,具备连续进出水的特点,省去了滗水器,增加了处理设施的利用效率,并减少了提升水头。
因此,IBR工艺是污水处理工艺的一种创新,脱氮除磷效果好,节省基建投资,处理能耗低,是一个全新的适合城镇污水处理的工艺,值得大力推广。
图2 IBR工艺流程图
IBR生物处理工艺针对小城镇污水水量及水质变化大的特点,将综合反应池运行周期控制在6h,每天4个周期,每个周期按顺序先曝气3 h,然后搅拌1.5 h,最后静置1.5 h,每个阶段的时间可调范围为0~300 min。
二、IBR工程实例
IBR技术目前已经实际应用:湖北仙桃毛嘴镇污水处理厂(4000 m3/d)、贵州贞丰污水处理厂(8000 m3 /d)、贵州赫章污水处理厂(10000 m3/d)、贵州普安污水处理厂(4000 m3/d)、贵州册亨污水处理厂(4000 m3/d)、中国一拖集团废水回用工程(3600 m3 /d)、武汉市江夏区五里界污水厂(4000m3/d)、湖北省仙桃市第三污水处理厂( 4000 m3/d)、贵州省遵义市新蒲新区新舟镇污水厂(3000 m3/d)等几十个项目。
同时据了解,湖南、广西及海南等省份部分乡镇正采用此工艺进行前期设计工作。