间歇式活性污泥法及其变型

SBR工艺及其改型一、传统的SBR工艺（一）序批式活性污泥法(SBR)工艺的历史1.序批式活性污泥法(SequencingBatchReactor，缩写为SBR)以其独特的优点，近年来在世界各地得到发展。

人们对它的研究逐渐增多，在20世纪80年代，国外对其研究进入了工业化生产阶段。

20世纪80年代末我国的一些科研单位及大专院校也对其展开了研究，并在实际工程中开始应用。

最初的活性污泥工艺采用间歇式，称之为Fill-and-draw(充排式)系统。

1893年Wardle处理生活污水所采用的就是这种充排式工艺。

1914年，Arden和Lackett首次提出活性污泥法这一概念时采用的也是这种系统。

当时，他们使用容积为2L、3l的烧瓶进行试验研究，将原水与微生物絮体混合，然后进行曝气，停止曝气后混合液开始沉淀，最后排除上清液留下的污泥再开始新的处理过程。

第一座生产规模的活性污泥法污水处理厂采用的依然是充排式的运行方式，并且证明可以达到很好的处理效果。

随着技术的发展，对SBR的生化动力学及其在工艺上的优越性有了更深的了解。

20世纪50年代初，美国Hoover及其同事对SBR法处理制酪工业废水进行丁探索。

20世纪70年代，美国印第安纳州Natre大学的Irvine教授对SBR和连续流活性污泥处理工艺作了系统的比较研究后，美国、澳大利亚、日本、原联邦德国等许多国家和地区都展开了对SBR法的研究和应用工作，使SBR法在世界范围得到越来越深入的研究和越来越广泛的应用。

随着人们对SBR研究的深入，新型的SBR工艺不断出现。

世纪80年代初，出现了连续进水的SBR-ICEAS，后来Goranzy 教授相继开发了CASS和CAST。

20世纪80年代，SBR与其他工艺的结合上的研究也有了比较大的进步。

20世纪90年代，比利时的SEGHERS公司以SBR的运行模式为蓝本，开发了UNITANK系统，把SBR的时间推流与连续系统的空间推流结合起来。

间歇式活性污泥法（SBR 工艺）技术说明1.运行过程及曝气方式该工艺是通过程序控制充水、反应、沉淀、排水排泥和闲置5个阶段，实现对废水的生化处理。

SBR 反应器可分为限制曝气、非限制曝气和半限制曝气3种。

限制曝气是污水进入曝气池只作混合而不作曝气;非限制曝气是边进水边曝气;半限制曝气是污水进入的中期开始曝气，在反应阶段，可以始终曝气，为了生物脱氮，也可以曝气后搅拌，或者曝气、搅拌交替进行，其剩余污泥可以在闲置阶段排放，也可在进水阶段或反应阶段后期排放。

SBR 反应器运行方式应根据废水的性质确定，易降解的有机废水宜采用限制曝气进水方式，难降解的有机废水宜采用非限制进水方式。

各工序的时间控制与最终处理指标的要求有关。

如处理中仅考虑 COD.和 BOD，的处理效果，曝气时间可适当减少，以达到节能的目的;若考虑N、P的去除，曝气时间至少需4h;以处理工业废水及有毒有害废水为目标的运行方式建议采用短时间的搅拌加上长时间的曝气。

2.工艺特点SBR 工艺将传统的曝气池、沉淀池由空间上的分布改为时间上的分布，形成一体化的集约构筑物，并利于实现紧凑的模块布置。

其最大的优点是节省占地。

另外，可以减少污泥回流量，水泵运行减少，故有节能效果。

典型的 SBR 工艺沉淀时停止进水，静止沉淀可以获得较高的沉淀效率和较好的水质。

由SBR 发展演变的又有CASS 和CAST 等工艺，在除磷脱氮及自动控制等方面有新的特点。

但是，SBR工艺对自动化控制要求很高，并需要大量的电控阀门和机械撇水器，稍有故障将不能运行，一般必须引进全套进口设备。

由于一池有多种功能，相关设备不得已而闲置，曝气头的数量和鼓风机的能力必须稍大，池子总体容积也不减小。

另外，由于撇水深度通常有1.2～2m，出水的水位必须按最低撇水水位设计，故总的水力高程较一般工艺要高 1m左右，水泵提升能耗将有所提高。

纵观整个 SBR 工艺，通过一个池体，仅改变进水、反应方式，就可以达到去除有机物的效果，就其本质而言还是以活性污泥法为基础理论指导的。

序列间歇式(序批式)活性污泥法（SBR法）研究进展1 前言间歇式活性污泥法从七十年代初开始研究，直到八十年代以后才引起其它国家的重视，并陆续地得到开发应用，我国则是近几年的事。

随着研究的深入，间歇式活性污泥法又被命名为序列间歇式反应器法(SequencingBatohReactor)，我国常称序列间歇式(序批式)活性污泥法，简称SBR法。

SBR法的运行工况是以间歇操作为主要特征。

所谓序列间歇式有两种含义:一是运行操作在空间上是按序排列、间歇的，由于污水大都是连续排放且流量波动很大，这时间歇反应器(SBR)至少为两个池或多个池，污水连续按序列进入每个反应器，它们运行时的相对关系是有次序的、也是间歇的；二是每个SBR的运行操作，在时间上也是按次序排列的、间歇的，一般可按运行次序分为五个阶段，即进水、反应、沉淀、排水和闲置阶段，称为一个运行周期。

在一个运行周期中，各个阶段的运行时间、反应器内混合液体积的变化以及运行状态等都可以根据具体污水性质、出水质量与运行功能要求等灵活掌握。

比如在进水阶段，可按只进水不曝气(搅拌或不搅拌)的限制性曝气运行，也可按边进水边曝气的非限制性曝气方式运行；在反应阶段，可以始终曝气，为了生物脱氮也可曝气后搅拌，或者曝气搅拌交替进行；其剩余污泥量可以在闲置阶段排放，也可在排水阶段或反应阶段后期排放。

可见，对于某一单-3BR来说，不存在空间上控制的障碍，只在时间上进行有效地控制与变换，即能达到多种功能的要求，非常灵活。

2 SBR法的五大优点2.1 工艺简单，节省费用原则上SBR法的主体工艺设备，只有一个间歇反应器(SBR)。

它与普通活性污泥法工艺流程相比，不需要二次沉淀池、回流污泥及其设备，一般情况下不必设调节池，多数情况下可省去初次沉淀的。

1985年Arora等人对加拿大、美国和澳大利亚等国的8个SBR法污水处理厂调查，其中只有一个处理厂设置调节池，另两个处理厂设初次沉淀池。

纵观污水人工生物处理各种工艺方法，象SBR法这样简易的工艺绝无仅有。

SBR工艺的原理及现状前言SBR是序批式间歇活性污泥法（SeguencingBatch Reactor）的简称。

它是近年来在国内外被引起广泛重视和研究日趋增多的一种污水生物处理新技术泪前已有一些生产性装置在运行之中。

我国是近10多年来才开始对SBR污水生物处理工艺进行研究的。

1985年，上海市政设计院为上海吴淞肉联厂设计投产了我国第一座SBR污水处理站，设计处理水量为2400t/d.经几年的实际运行实践表明了良好的处理效果。

目前，SBR艺主要应用在以下几个污水处理领域：①城市污水[1]；②工业废水，主要有味精、啤酒、制药、焦化、餐饮、造纸、印染、洗涤、屠宰等工业的污水处理。

1SBR处理工艺基本流程SBR艺由按一定时间顺序间歇操作运行的反应器组成。

SBR艺的一个完整的操作过程，亦即每个间歇反应器在处理废水时的操作过程包括如下5个阶段：①进水期；②反应期；③沉淀期；④排水排泥期；⑤闲置期。

SBR的运行工况以间歇操作为特征。

其中自进水、反应、沉淀、排水排泥至闲置期结束为一个运行周期。

在一个运行周期中，各个阶段的运行时间、反应器内混合液体积的变化及运行状态等都可以根据具体污水的性质、出水水质及运行功能要求等灵活掌握。

2 SBR 工艺的主要性能特点SBR作为废水处理方法具有下述主要特点：在空间上完全混合，时间上完全推流式，反应速度高，为获得同样的处理效率SBR法的反应池理论明显小于连续式的体积，且池越多，SBR的总体积越小。

工艺流程简单，构筑物少，占地省，造价低，设备费。

运行管理费用低。

静止沉淀，分离效果好，出水水质高。

运行方式灵活，可生成多种工艺路线。

同一反应器仅通过改变运行工艺参数就可以处理不同性质的废水。

由于进水结束后，原水与反应器隔离，进水水质水量的变化对反应器不再有任何影响，因此工艺的耐冲击负荷能力高。

间歇进水、排放以及每次进水只占反应器的2/3右，其稀释作用进一步提高了工艺对进水冲击负荷的耐受能力。

间歇式活性污泥法工艺说明间歇式活性污泥法简称SBR 工艺，又称序批式（间歇）活性污泥法处理系统。

在活性污泥法开创的初期，就是以间歇式运行的，只是由于诸如运行操作比较烦琐，曝气装置易于堵塞以及某些认识上的原因，后来长期采用连续运行的式。

近几年来，电子计算机得到飞速发展，污泥回流、曝气以及混合液中的DO、pH 值、电导率等项指标都可实行微机控制。

无论是大、中、小型的污水处理厂，都可以实施自动操作的运行管理。

这样，为从新考虑采用间歇式运行的活性污泥法创造了条件。

（1）间歇式活性污泥法工作原理SBR 工艺的运行工况是以间歇操作为主要特征。

所谓序批间歇式有两种含义∶一是运行操作在空间上是按序列、间歇的方式进行的，由于污水大多是连续排放目流量的波动很大，间歇反应器至少为两个或三个池以上，污水连续按序列进入每个反应池，它们运行时的相对关系是有次序的，也是间歇的;二是每个SBR反应器的运行操作在时间上也是按次序排列的、间歇运行的。

按运行次序，一个运行周期可分为五个阶段（见图 2.102），即①流入;②反应;③沉淀;④排放;⑤闲置。

①流入阶段。

污水注入之前.反应器内残存着高浓度的活性污泥混合液，来自于前个周期的待机阶段，这些高浓度的活性污泥混合液相当干传统活性污泥法中的回流污泥。

污水注满后再进行反应从这个音义来说，反应器起到水质调节池的作用。

如果一边进水一边曝气，则对有毒物质或高浓度有机物污水具有缓冲作用，表现出耐冲击负荷的特性。

②反应阶段。

反应阶段包括曝气与搅拌混合。

由于SBR 法在时间上的灵活控制，它很容易实现好氧、缺氧与厌氧状态交替的环境条件，为其实现脱氮除磷提供了有利的条件。

为保证沉淀工序效果，在反应工序后期，需进行短时微量曝气，一边吹脱产生的氮气，防止在沉淀工序出现污泥上浮。

③沉淀阶段。

防止曝气或搅拌，使混合液处于静止状态。

活性污泥与水分离。

本工序相当于传统活性污泥法中的二次沉淀池。

由于本工序是静止沉淀，沉淀效率高，沉淀时间为1 h 就足够了。

间歇活性污泥法
SBR(SequencingBatchReactor)是序批式(间歇)活性污泥法的简称。

1914年，英国学者Ardern和Locket发明了该工艺，但由于受当时自动化水平的限制，尤其后来工业废水的处理规模不断扩大，其操作困难、工作量大的缺点日益突出，SBR工艺的研究一度被人们放弃。

因此，SBR工艺开始并没有得到广泛推广。

近年，由于电脑技术的飞快发展及自动化控制技术的快速进步，SBR反应器操作困难，工作繁琐的缺点逐渐得以解决。

SBR工艺与传统活性污泥法相比有很多优点，这引起许多国内外学者的关注。

20世纪70年代初，美国的Irvine等人在美国环保总局的资助下建立了世界上第一个SBR污水处理厂。

此后，日本、德国等也开始关注SBR工艺的研究。

我国于上世纪80年代开始对SBR工艺进行研究，并于1985年在吴淞建立了我国第一个应用SBR工艺的废水处理站。

1、SBR反应器工作原理
SBR的运行有别于传统活性污泥法，一般采用多个SBR反应器并联间歇运行的方式。

对于单一SBR反应器，每个运行周期包括5个阶段：进水期、反应期、沉淀期、排水排泥期、闲置期。

进水期阶段可以采用限制曝气或非限制曝气，污水连续进入SBR反应器，此时活性。

SBR是序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。

与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。

它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR 反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。

正是SBR工艺这些特殊性使其具有以下优点：1、理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。

2、运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。

3、耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。

4、工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。

5、处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。

6、反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。

7、SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。

8、脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。

9、工艺流程简单、造价低。

主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。

SBR系统的适用范围由于上述技术特点，SBR系统进一步拓宽了活性污泥法的使用范围。

就近期的技术条件，SBR系统更适合以下情况：1) 中小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水，尤其是间歇排放和流量变化较大的地方。

2) 需要较高出水水质的地方，如风景游览区、湖泊和港湾等，不但要去除有机物，还要求出水中除磷脱氮，防止河湖富营养化。

3) 水资源紧缺的地方。

SBR系统可在生物处理后进行物化处理，不需要增加设施，便于水的回收利用。