SBR法在城市污水厂处理中的应用

【摘要】：SBR法是序批式活性污泥法的简称，是早在1914年就由英国学者Ardern和Locket发明的水处理工艺，由于这项工艺在技术上具有独特的优越性，在城市污水厂的污水处理中得到了广泛的应用。本文就SBR法在城市污水厂处理中的应用作了简要的分析与阐述。

【关键词】：SBR;城市污水厂；处理；应用

　　中图分类号： [TU992.3] 文献标识码： A 文章编号：

　　引言

　　在20世纪70年代初，美国Natre Dame大学的R.Irvine教授采用实验室规模对SBR工艺进行了系统深入的研究，并于1980年在美国印第安那州的Cuiwer城改建投产了世界上第一个SBR（Sequencing Batch Reactor)法污水处理厂。）它是一种好氧微生物污水处理技术，该技术能够适用于处理市政的生活污水与中低浓度的有机工业废水，能有效地去除废水中含有的BOD和悬浮固体（SS），将废水中的氮化合物转化为硝酸盐，进而再转化为氨气，因而使得出水的氨氮（NH—N）含量大大的降低。SBR工艺按时序进行，一个运行周期分为进水、反应、沉淀、排水和闲置5个阶段，集调节、初沉、曝气、二沉、生物脱氮等诸多过程于一池，布局紧凑合理，工艺流程比较简洁，是一种先进的污水处理技术。

　　一、SBR污水处理技术概述

　　SBR法是间歇式污水处理方法，其进水、曝气、沉淀、出水都是在空间的同一点（反应池），但在时间上是按顺序间歇进行的，所以，也可以说间歇式活性污泥法工艺是时间意义上的推流式系统。在活性污泥技术处理技术开创的早期，通常按间歇方式运行，只是由于这种运行方式操作比较繁琐，空气扩散装置易于堵塞等问题，所以活性污泥处理系统长期采取连续的运行方式。随着自动控制技术的迅速发展，流量、液位、程序、时间等控制器件的完善，SBR法的运行控制实现了自动化，而且还具有脱氮除磷的功能，因此70年代以来又得到了许多国家重视。

　　在SBR运行的过程中，可以根据具体污水的性质、出水的水质与运行的功能要求等对反应器内混合液体体积的变化、各个阶段的运行时间以及运行状态等都可以灵活调节。它与连续流系统相比，最显著的特点是它将反应和沉淀分离两个工序放在同一反应器内进行，对于SBR反应器来说，扩大了反应器的功能，只是时序控制，无空间控制障碍，所以便于控制。因此，SBR工艺发展速度极快，并衍生出多种新型的SBR处理工艺。

　　二、SBR工艺的基本流程

　　SBR法由一个或多个的SBR反应池共同组成的,废水从流人开始到闲置期结束为一个周期,一切过程都在一个设有曝气或搅拌装置的SBR反应池内来进行的,不必设置污泥回流泵与沉淀池等装置。进水工序是将废水流入SBR反应池内，在废水流人反应池之前,反应池内剩余有上周期活性污泥的混合液，反应池处于前一个周期的排水或者待机的状态；充氧反应工序是在反应池内对废水进行鼓风曝气,废水中含有的有机物通过活性污泥中的微生物来降解；沉淀工序时对其停止曝气,进行活性污泥与水之间的沉淀分离，与传统活性污泥法中的二次沉淀池作用相当；排水工序是排出反应池中的上清液,重新恢复到处理周期开始时的最低水位。反应池中还剩余的一部分处理水,有着稀释水和循环水的作用，反应池底部大部分沉降的活性污泥作为下个周期的活性污泥来使用。另外,对于过剩的剩余污泥则定时的排放；闲置工序是沉淀之后到下个周期开始的时间，为保持污泥的活性可对其进行搅拌，SBR工艺流程图如图1所示。　

　　三、SBR工艺的基本特性

　　1.工艺简单,节省费用

　　SBR法的主体工艺设备,只需要一个序批式间歇反应器(SBR池)，它与普通活性污泥法工艺流程相比，无二次沉淀池、污泥回流系统，不必设调节池、初次沉淀池也可以省略，布置紧凑，占地的面积小。一般采用SBR法处理小城镇的污水,能够比用普通的活性污泥法节省基建投资约为30%。

　　2.运行方式比较灵活,脱氮除磷的效果好

　　对于不同的净化目的,SBR法可以通过各种不同的控制手段来灵活地调节运行。由于其可以在时间上灵活的控制,为他其实现废水的脱氮除磷提供了极有力的条件。具体的操作过程、运行的状态与功能如下:进水的阶段,进行搅拌(厌氧状态下释放磷);反应的阶段,进行曝气(好氧状态下降解有机物,摄取磷和硝化),进行排泥(对其除磷),搅拌与投加少量的有机碳源(缺氧状态下进行反硝化脱磷),再进行曝气(好氧状态下去除废水中剩余的有机物);排水的阶段;闲置的阶段。然后进水,再进入到另一个运行的周期。

　　能够很好的防止污泥膨胀

　　(1)比增长速率大，泥龄短。在稳定的状态下,污泥比增长的速率等于污泥龄的倒数值,相比其它细菌，一般丝状菌的比增长速率较小,污泥龄短又使剩余污泥的排放速率大于丝状菌的增长速率,因此丝状菌无法进行大量的繁殖。由于SBR法具有快速降解废水中有机物与理想的推流状态特点,使它能够在污泥龄短的条件下,就能够满足出水质量的要求。

　　缺氧好氧状态并存。与普通的活性污泥法相比较,SBR法中进水与反应阶段的缺氧(或厌氧)与好氧之间的状态来回的交替,在活性污泥中的细菌大部分都是兼性菌，而对于绝大多数的丝状菌，都是专性好氧菌,这样就抑制了其增长。

　　(3)控制膨胀重要的因素是底物浓度的梯度大(也是F/M梯度)。SBR法反应阶段在时间上为理想推流状态,使F/M梯度可以达到理想的最大,有研究证实,缩短SBR法的进水时间,使反应前底物的浓度更高,其后的梯度将会更大,SVI值更低。因此,它比普通推流式不易发生膨胀。

　　(4)反应器中底物浓度较大.丝状菌比絮凝团的比表面积更大,摄取较低浓度底物的能力强,所以,能够在低底物浓度的环境中(如完全混合式曝气池)占有较大的优势。

　　四、SBR系统适用的范围

　　与传统的CFS活性污泥水处理系统相比较，SBR活性污水处理系统法在应用的领域方面也有其显著的不同和优势,进一步的拓宽了活性污泥法的使用范围，主要表现在以下的几个方面:

　　(1)水资源比较紧缺的地方。SBR系统不需要增加其它设施,可在生物处理后进行物化处理,便于水资源的回收与利用。

　　(2)污水处理厂用地情况比较紧张。

　　(3)厂矿企业的工业废水与中小城镇生活污水的处理，尤其是对于间歇排放和流量变化比较大的污水处理。

　　(4)对于出水的水质要求比较高的地方。如湖泊、港湾和风景游览区等。使用SBR法,不但可以有效的去除有机物,还可使出水脱氮除磷,防止河湖的富营养化。

　　五、SBR工艺在废水处理工程应用中应注意的问题

　　(1)对于有毒有害的一些工业废水,SBR工艺在应用中应高度重视微生物的存活状况及其分解有机物的能力。一般为提高SBR工艺处理能力,在SBR反应池的前端设置厌氧池,以改善废水处理的可生化性,提高SBR反应池的去除效率。

　　(2)SBR工艺对设备运行和维修管理要求严格。SBR工艺间歇进水所采用的是处理后排水与阀门控制，设备滗水器的使用,使SBR工艺独具特色。

　　(3)SBR工艺对自动控制的管理要求比较高。SBR工艺是以间歇性进水的方式为主的污水处理工艺,在一般情况下,每一周期的间歇进水方式和处理后排水装置滗水器的运行均要由PLC自动控制系统来自动的控制管理,故在SBR工艺中自动控制系统的管理就显得尤其重要。

　　结语

　　综上所述，SBR工艺与传统的CFS工艺相比较,SBR法具有许多优点，能够实现运行控制的自动化,脱氮除磷的程序化，操作过程的一体化等诸多优点,是一种非常适合我国国情的污水处理工艺,应该得到广泛的推广。

　　参考文献：

　　[1]王凯军宋英豪.SBR工艺的发展类型及其应用特性[J].中国给水排水,2003.

　　[2]陈壁波,李友明.SBR工艺及其用于造纸废水处理的前景[J].广西轻工业,2005.

微信扫码关注公众号