六、SBR污水處理工藝

1、概要

SBR污水處理工藝即序批式活性污泥法，全稱為：序列間歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）。

簡(jiǎn)稱（SBR-Sequencing Batch Reactor）間歇式活性污泥法污水處理工藝 ，SBR工藝。

它是基于以懸浮生長(zhǎng)的微生物在好氧條件下對(duì)污水中的有機(jī)物、氨氮等污染物進(jìn)行降解的廢水生物處理活性污泥法的工藝。按時(shí)序來以間歇曝氣方式運(yùn)行，改變活性污泥生長(zhǎng)環(huán)境的，被廣泛認(rèn)同和采用的污水處理技術(shù)。

2、工藝流程

一種具有代表性的SBR工藝流程是：通過格柵預(yù)處理的廢水，進(jìn)入集水井，由潛污泵提升進(jìn)入SBR反應(yīng)池，采用水流曝氣機(jī)充氧，處理后的水由排水管排出，剩余污泥靜壓后，由SBR 池排入污泥井，污泥作為肥料。

A、分批式操作：

以時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，如SBR運(yùn)行周期由進(jìn)水時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間、沉淀時(shí)間、潷水時(shí)間、排泥時(shí)間和閑置時(shí)間，可以適當(dāng)靈活調(diào)節(jié)。

B、計(jì)算方法：

沉淀排水時(shí)間（ Ts+D） 一般按2～4h 設(shè)計(jì)。閑置時(shí)間（ Tx） 一般按0.5~1h 設(shè)計(jì)。 設(shè)定反應(yīng)時(shí)間為（ Tf） 。一個(gè)周期所需時(shí)間T≥Tf+Ts+D+Tx。

時(shí)間分配舉例如下：運(yùn)行周期12h。其中進(jìn)水2h，曝氣4～8h，沉淀2h，排水1h。

3、工藝特點(diǎn)

SBR工藝作為一種活性污泥工藝，也有活性污泥工藝的優(yōu)缺點(diǎn)。

如活性污泥工藝優(yōu)點(diǎn)：污水適應(yīng)性強(qiáng)，建設(shè)費(fèi)用較低。

活性污泥工藝的缺點(diǎn)：運(yùn)行穩(wěn)定性差，容易發(fā)生污泥膨脹和污泥流失，分離效果不夠理想。

其總的優(yōu)缺點(diǎn)參見以下：

A、優(yōu)點(diǎn)

a、處理工藝流程簡(jiǎn)單：

工藝過程五個(gè)階段：進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水、待機(jī)。

間歇式曝氣、非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，

靜置理想沉淀 靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉淀。

b、構(gòu)筑物數(shù)量少、造價(jià)低：

不需要設(shè)初沉地，也不需要二沉地，污泥回流設(shè)施，調(diào)節(jié)池、初沉池也可省略。

c、便于操作和維護(hù)管理。 避免了傳統(tǒng)厭氧反應(yīng)器處理效率低、占地大的缺點(diǎn)。

d、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

組合式構(gòu)造方法，利于廢水處理廠的擴(kuò)建和改造。

e、處理后出水水質(zhì)好

良好的自控系統(tǒng)、良好的脫氮除磷效果，廢水達(dá)標(biāo)排放、有數(shù)據(jù)稱CODCr平均去除率能達(dá)到百分之九十以上，強(qiáng)于單級(jí)好氧處理工藝。

f、運(yùn)行上的有序和間歇操作，特別適用在難生化降解的廢水處理。

g、解決了UASB等厭氧反應(yīng)器，容易在出現(xiàn)水解酸化階段酸性積累從而控制產(chǎn)甲烷段處理效率的問題。

h、占地少，能耗低，投資省，運(yùn)行管理方便。

B、缺點(diǎn)

a、嚴(yán)重依靠現(xiàn)代自動(dòng)化控制技術(shù)。

b、自動(dòng)化程度要求較高，操作、管理、維護(hù)，對(duì)操作管理人員素質(zhì)要求較高。

c、如采用人工操作，會(huì)出現(xiàn)因進(jìn)出水工序操作繁鎖，曝氣板容易堵塞。

4、適用范圍

A、中小城鎮(zhèn)生活污水和廠礦企業(yè)的工業(yè)污水，尤其是間歇排放和流量變化較大的地方。
　　B、需要較高出水水質(zhì)的地方，如風(fēng)景游覽區(qū)、湖泊和港灣等，不但要去除有機(jī)物，還要求出水中除磷脫氮，防止河湖富營(yíng)養(yǎng)化。
　　C、水資源緊缺的地方。SBR系統(tǒng)可在生物處理后進(jìn)行物化處理，不需要增加設(shè)施，便于水的回收利用。
　　D、用地緊張的地方。
　　E、對(duì)已建連續(xù)流污水處理廠的改造等。
　　F、非常適合處理小水量，間歇排放的工業(yè)污水與分散點(diǎn)源污染的治理。

5、SBR設(shè)計(jì)要點(diǎn)　

A、運(yùn)行周期（T）的確定
　　SBR的運(yùn)行周期由充水時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間、沉淀時(shí)間、排水排泥時(shí)間和閑置時(shí)間來確定。

充水時(shí)間（tv）應(yīng)有一個(gè)科學(xué)值。如上所述，充水時(shí)間應(yīng)根據(jù)具體的水質(zhì)及運(yùn)行過程中所采用的曝氣方式來確定。當(dāng)采用限量曝氣方式及進(jìn)水中污染物的濃度較高時(shí)，充水時(shí)間應(yīng)適當(dāng)取長(zhǎng)一些；

當(dāng)采用非限量曝氣方式及進(jìn)水中污染物的濃度較低時(shí)，充水時(shí)間可適當(dāng)取短一些。

充水時(shí)間一般取1～4h。

反應(yīng)時(shí)間（tR）是確定SBR 反應(yīng)器容積的一個(gè)非常主要的工藝設(shè)計(jì)參數(shù)，其數(shù)值的確定同樣取決于運(yùn)行過程中污水的性質(zhì)、反應(yīng)器中污泥的濃度及曝氣方式等因素。對(duì)于生活污水類易處理污水，反應(yīng)時(shí)間可以取短一些，反之對(duì)含有難降解物質(zhì)或有毒物質(zhì)的污水，反應(yīng)時(shí)間可適當(dāng)取長(zhǎng)一些。一般在2～8h。沉淀排水時(shí)間（tS+D）一般按2～4h設(shè)計(jì)。閑置時(shí)間（tE）一般按2h設(shè)計(jì)。
　　一個(gè)周期所需時(shí)間tC≥tR﹢tS﹢tD
　　周期數(shù) n﹦24/tC
　　B、反應(yīng)池容積的計(jì)算
　　假設(shè)每個(gè)系列的污水量為q，則在每個(gè)周期進(jìn)入各反應(yīng)池的污水量為q/n·N。各反應(yīng)池的容積為：
　　V：各反應(yīng)池的容量；
　　1/m：排出比；
　　n：周期數(shù)（周期/d）；
　　N：每一系列的反應(yīng)池?cái)?shù)量；
　　q：每一系列的污水進(jìn)水量（設(shè)計(jì)日污水量）（m³/d）。
　　C、曝氣系統(tǒng)
　　序批式活性污泥法中，曝氣裝置的能力應(yīng)是在規(guī)定的曝氣時(shí)間內(nèi)能供給的需氧量，在設(shè)計(jì)中，高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)每單位進(jìn)水BOD為0.5～1.5kgO2/kgBOD，低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)為1.5～2.5kgO2/kgBOD。

在序批式活性污泥法中，由于在同一反應(yīng)池內(nèi)進(jìn)行活性污泥的曝氣和沉淀，曝氣裝置是不易堵塞的，同時(shí)考慮反應(yīng)池的攪拌性能。

常用的曝氣系統(tǒng)有氣液混合噴射式、機(jī)械攪拌式、穿孔曝氣管、微孔曝氣器，一般選射流曝氣，因其在不曝氣時(shí)尚有混合作用，同時(shí)避免堵塞。
　　6、排水系統(tǒng)

A、上清液排除出裝置應(yīng)能在設(shè)定的排水時(shí)間內(nèi)，活性污泥不發(fā)生上浮的情況下排出上清液，排出方式有重力排出和水泵排出。
　　B、為預(yù)防上清液排出裝置的故障，應(yīng)設(shè)置事故用排水裝置。
　　C、在上清液排出裝置中，應(yīng)設(shè)有防浮渣流出的機(jī)構(gòu)。
　　序批式活性污泥的排出裝置在沉淀排水期，應(yīng)排出與活性污泥分離的上清液，并且具備以下的特征：

a、應(yīng)能既不擾動(dòng)沉淀的污泥，又不會(huì)使污泥上浮，按規(guī)定的流量排出上清液。（定量排水）
　　b、為獲得分離后清澄的處理水，集水機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量靠近水面，并可隨上清液排出后的水位變化而進(jìn)行排水。（追隨水位的性能）
　　c、排水及停止排水的動(dòng)作應(yīng)平穩(wěn)進(jìn)行，動(dòng)作準(zhǔn)確，運(yùn)行可靠。（可靠性）
　　d、排水裝置的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)升降的方式的不同，有浮子式、機(jī)械式和不作升降的固定式。