SBR工艺的共性

1、SBR及改进型污水生物处理技术2-1 概述2-2 SBR工艺的主要特点2-3 SBR系统的工艺设计2-4 SBR系统的运行控制要点2-5 SBR工艺的研究和发展2-5 SBR工艺的研究和发展2-5-1 ICEAS2-5-2 CASS2-5-3 DATIAT2-5-4 MSBR2-5-5 UNITANK2-5-6 ASBRChap2 SBR及改进型污水生物处理技术2-1 概述 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。 传统SBR

2、的操作过程：进水曝 气曝气/不曝气曝气静置/不曝气排水/排泥 污泥活化进水期反应期沉淀期排水排泥期闲置期进水期三种运行方式：限制性曝气：充水结束再曝气；非限制性曝气：边进水边曝气；半限制性曝气：充水后期曝气。SBR与传统污水处理工艺不同点： 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。SBR特征及特点：主要特征：是在运行上的有序和间歇操作。技术的核心：SBR反应池，该池集调节、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统特点：处理工序不是连续的,而是间歇的、周期性的,污水一批一批地顺序经过进水、曝气、沉淀、排水,

3、然后又周而复始。流程：进水曝气沉淀排水为什么要采用SBR工艺？只需用一个反应池就能完成全部反应、沉淀工序；省去了连续流工艺中的二沉池；无回流污泥设施,使处理构筑物大大简化；节省占地；降低基建投资 。SBR的发展过程：20世纪70年代初Irvine教授开发了传统SBR；80年代初出现了连续进水的ICEAS工艺；Goranzy教授开发了CASS和CAST工艺；90年代比利时的SEGHERS公司开发了UNITANK工艺；我国于80年代中期开始对SBR进行研究。传统SBR工艺： 在一个池子中依时间顺序完成进水、曝气、沉淀、排水、排泥全过程,所有的工序都是间歇的； 在操作上,需对各工序进行时序控制；至少

4、需要两个池子交替进水；如果要求脱氮除磷,就必须在运行周期中增加缺氧、厌氧时段,因而必须相应延长运行周期 。ICEAS工艺： 设立预反应区 ，污水连续进入预反应区；主反应区连续进水,也可同时沉淀、排水；水量较小时,一个池子就能解决问题 ；若要脱氮除磷,也要相应延长运行周期；容积利用率不够高,一般未超过60%。沉淀期进水影响分离，使进水量受到限制。ICEAS工艺：DAT-IAT工艺：需氧池(Demand Aeration Tank)和间歇曝气池(Intermittent Aeration Tank)。DAT池连续进水、连续曝气，IAT池完成曝气、沉淀、滗水和排出剩余污泥。格栅进水沉砂池DATIAT

5、出水积泥池污泥回流DAT-IAT工艺： 用隔墙将反应池分为大小相同的两个池 ；污水连续进入DAT池,在池中连续曝气 ；然后通过隔墙以层流速度进入IAT池,在此池中按曝气、沉淀、排水周期运作 ；容积利用率可达66.7%,减小了池容和建设费用 ；脱氮除磷效果不够理想 。CAST工艺： 最大改进是在反应池前端增加一个生物选择段 ；污水首先进入选择段,与来自主反应区回流的混合液混合,在厌氧条件下,聚磷菌优势繁殖,为高效除磷创造了条件 ；在主反应区,混合液的溶解氧0.51.0mg/L,污泥絮体的表面和内部将形成不同的溶解氧浓度,于是在池中同时存在好氧和缺氧微环境,因而产生同时硝化/反硝化 ;间歇进水 ，

6、沉淀期不进水，间隙排水。CAST工艺：附着生长填料最高水位最低水位出水空气剩余污泥进水回流污泥主反应区生物选择区潜污泵三沟式氧化沟： 中沟是曝气区,两条边沟按曝气、沉淀、排水周期运行；污水按时序轮换从边沟和中沟进入,从边沟排出；在三沟之间水流方向按时序变换；从整个氧化沟来看,进水连续,出水也是连续的；脱氮除磷效果不太理想 ；理论容积利用率约为58% ,实际只有50%左右 。三沟式氧化沟：出水曝气转刷进水ABC导流孔导流孔UNITANK工艺： 将沟形池变为矩形池，污泥自动回流；循环流态变成串联的完全混合流态；机械曝气改为鼓风曝气，增加池深；可调堰或滗水器改为固定堰，简化出水；占地面积、土建和设备

7、费用显著降低；但三沟式氧化沟的其他一些缺点仍然存在，如脱氮除磷效果不理想，容积利用率不高等。UNITANK工艺MSBR工艺 ：实质是将A2/O与SBR系统串联而成，单池多格，省去许多阀门仪表；增加污泥回流，保持较高的污泥浓度；特点是保留工艺共同具有的各种优点,又设法实现在一个反应池中连续进水、连续出水、常水位运行、简化出水设施,提高容积利用率,增强脱氮除磷效率,使之成为一种更加完善的工艺。MSBR工艺 ：几种工艺的比较：传统SBR间隙进水间隙出水变水位运行ICEAS连续进水间隙出水变水位运行DAT-IAT连续进水间隙出水变水位运行CASS间隙进水间隙出水变水位运行三沟式氧化沟连续进水连续排水常

8、水位运行UNITANK连续进水连续排水常水位运行MSBR连续进水连续排水常水位运行2-2 SBR工艺的共性流程简单:不设初沉池、二沉池、回流污泥泵房、消化池和沼气贮存利用设施;管理方便:由于处理设施少,又没有沼气系统,不存在危险性,管理大大简化;占地少:是各种污水二级处理工艺中最省的,比常规活性污泥法减少占地30%50%;SBR工艺的共性：处理效果好:去除有机物效率高,有脱氮除磷功能,缓冲能力强,抗污泥膨胀性能好;基建投资省:规模10万3/的污水处理厂基建投资比常规可节省10%20%;处理成本低:规模10万3/的污水处理厂处理成本低于常规活性污泥法;设备国产率高:除自控仪表外(除磷时还有污泥浓

9、缩机),其余设备国内均可提供。SBR工艺的共性：对自控要求高,人工操作基本上不可能正常运行,自控系统必须质量好,运行可靠;对操作人员技术水平要求较高,主要是技术型操作管理,要求操作人员具有一定的文化程度和技术水平;间歇周期运行带来曝气、搅拌、排水、排泥等设备利用率不高,增大了设备费用和装机容量。SBR工艺的优点及机理：优 点机 理沉淀性能好理想沉淀理论有机物去除效率高理想推流理论提高难降解废水的处理效率生态环境多样性抑制丝状菌膨胀选择性准则可脱氮除磷，不需新增反应器生态环境多样性工艺简单，无二沉池和污泥回流结构本身特点传统SBR法的优点： 设施最简单;操作最简便;静止沉淀出水水质最好;脱氮除磷

10、效果尚可。传统SBR法的缺点： 周期较长,池容和排水设备较大;要脱氮除磷需延长周期,加大排水设备,增加搅拌;水位变化大,泵扬程较高;至少需两池。 SBR工艺为什么能抑制丝状菌膨胀？反应器中存在较大的浓度梯度。 完全混合式浓度梯度为零 极易发生 推 流 式浓度梯度较大 不易发生 SBR理想推流浓度梯度更大 更不易发生缺氧(或厌氧)和好氧状态并存。 进水(厌氧/缺氧)曝气(好氧)沉淀(缺氧)排水(缺氧)闲置(厌氧)反应器中有较高的底物浓度，不利于丝状菌繁殖。泥龄短，比增长速率大，丝状菌无法大量繁殖。SBR为什么会有较好的脱氮除磷效果？通过好氧条件下增大曝气量、反应时间、与污泥龄，可强化硝化反应与脱

11、磷菌过量摄磷；缺氧条件下通过提供有机碳源作为电子供体，可加快反硝化过程；进水阶段通过搅拌维持厌氧状态，可促进脱磷菌充分释放磷。过程：进水，搅拌(厌氧/释磷)曝气(好氧/降解有机物、硝化与摄取磷)排泥(除磷) 沉淀(缺氧/反硝化)排水(缺氧/反硝化)闲置(厌氧/释磷)，容易实现好氧缺氧厌氧交替的环境条件。SBR系统的适用范围：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

12、的回收利用； SBR系统的适用范围：4.用地紧张的地方；5.对已建连续流污水处理厂的改造；6.非常适合处理小水量，间歇排放的工业废水与分散点源污染的治理。 给水排水 2001(10) 环境工程 1996(6)2-3 SBR系统的工艺设计1.运行周期（T）的确定 运行周期由充水时间、反应时间、沉淀时间、排水排泥时间和闲置时间来确定。2.反应池容积的计算污泥负荷：0.030.4 kgBOD/kgMLSSdMLSS：15005000 mg/l排出比(1/m)： 1/21/6 反应池水深过深，是不经济的： 如果反应池的水深大，排出水的深度相应增大，则固液分离所需的沉淀时间就会增加；专用的上清液排出装置

13、受到结构上的限制，上清液排出水的深度不能过深。 反应池水深过浅，是不希望的 ：在排水期间，由于受到活性污泥界面以上的最小水深限制，上清液排出的深度受到限制；占地面积大；氧的利用率较低。 3、曝气系统SBR工艺有机物的降解规律与推流式曝气池类似，推流式曝气池是空间（长度）上的推流，而SBR反应池是时间意义上的推流 ；在反应初期，池内有机物浓度较高，供氧速率小于耗氧速率，则混合液中的溶解氧为零 ；随着好氧进程的深入，有机物浓度降低，供氧速率开始大于耗氧速率，溶解氧开始出现 ；曝气系统的设计，采用渐减曝气更经济、合理一些。 4、排水系统 应能既不扰动沉淀的污泥，又不会使污泥上浮，按规定的流量排出上清

14、液。（定量排水） 集水机构应尽量靠近水面，并可随上清液排出后的水位变化而进行排水。（追随水位的性能） 排水及停止排水的动作应平稳进行，持久可靠。(可靠性) 排水装置有浮子式、机械式和不作升降的固定式。 专用设备滗水器。滗水器是一种能随水位变化而调节的出水堰，排水口淹没在水面下一定深度，可防止浮渣进入。5.SBR工艺排出比（1/m）的选择 排出比的大小决定了反应初期有机物浓度的高低；初始有机物浓度低，排出比大，反之则小；当有机物浓度高时，有机物降解速率大，曝气时间可以减少。但是，当有机物浓度高时，耗氧速率也大，供氧与耗氧的矛盾可能更大；不同的废水活性污泥的沉降性能也不同。污泥沉降性能好，沉淀后上

15、清液就多，宜选用较大的排出比，反之则宜采用较小的排出比；排出比的选择还与污泥负荷率、混合液污泥浓度等有关。 6.SBR反应池混合液污泥浓度 混合液污泥浓度大小决定了反应器容积的大小 ；当混合液污泥浓度高时，所需曝气反应时间就短，反应池池容则小，反之池容则大； 混合液污泥浓度的大小还决定了沉淀时间，若污泥浓度高，需要的沉淀时间则长，反之则短； 当污泥的沉降性能好，排出比大，有机物浓度低，供氧速率高，可以选用较大的混合液污泥浓度数值，反之则宜选用较小的数值 。7.关于污泥负荷率的选择 污泥负荷率是影响曝气反应时间的主要参数；污泥负荷率的大小关系到SBR反应池最终出水有机物浓度的高低；当要求的出水有

16、机物浓度低时，污泥负荷率宜选用低值；当废水易于生物降解时，污泥负荷率随着增大；污泥负荷率的选择应根据废水的可生化性以及要求的出水水质来确定。 8、SBR与调节、水解酸化工艺的结合 SBR工艺采用间歇进水、间歇排水，有一定的调节功能，可以在一定程度上起到均衡水质、水量的作用。通过供气系统、搅拌系统的设计、自动控制方式的设计、闲置期时间的选择等，可以将SBR工艺与调节、水解酸化工艺结合起来，使三者合建在一起，从而节约投资与运行管理费用。 2-4 SBR系统的运行控制要点 1、活性污泥的培养驯化 异步法-先培养后驯化；同步法-培养和驯化同时进行或交替进行；接种法-利用其他污水处理厂的剩余污泥，再进行适当的培养驯化。 2、 试运行 活性污泥培养驯化成熟后，就开始试运行，试运行的目的是确定最佳的运行条件； 混合液污泥浓度、空气量、污水量、污水的营养情况等都影响活性污泥系统的运行；活性污泥法要求在曝气池内保持适宜的营养物与微生物的比值，供给所需要的