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1、一、一、一、一、间间歇式活性歇式活性歇式活性歇式活性污污泥法泥法泥法泥法(Sequencing Bacth Reactor ,(Sequencing Bacth Reactor , SBR)SBR)专题四四:SBR工工艺1 1；. .SBR工工艺的基本运行的基本运行模式由模式由进水、反水、反应、沉淀、出水沉淀、出水和和闲置置五五个基本个基本过程程组成，从成，从污水流入到水流入到闲置置结束束构成一个周期，在每构成一个周期，在每个周期里上述个周期里上述过程都程都是在一个是在一个设有曝气或有曝气或搅拌装置的反拌装置的反应器内器内依次依次进行的。行的。 2 2；. .1.SBR操作工序操作工序(1)进
2、水工序水工序单纯进水水需能量少，需能量少，传质效果差效果差,水水质调节和混合作用小和混合作用小进水加水加搅拌拌实现厌氧反氧反应(反硝化和反硝化和释磷磷)进水加曝气水加曝气可取得可取得预曝气效果曝气效果,缩短循短循环周期周期,保持反保持反应器内低的基器内低的基质浓度度,又可使又可使污泥再生恢复活性泥再生恢复活性,更适合于高更适合于高浓度有机工度有机工业污水水.3 3；. .(2)反反应工序工序根据不同的根据不同的处理目理目标,可将可将进水操作和反水操作和反应操作操作联合使用合使用,采用不采用不同的操作方式同的操作方式.(3)沉淀工序沉淀工序受外界干受外界干扰小小,可避免二沉池中水流的影响可避免二
3、沉池中水流的影响避免了避免了连续出水易出水易带走密度走密度轻,活性好的活性好的污泥的泥的问题,可提高可提高污泥活泥活性性沉淀沉淀时间短短(1-2h),沉淀效率高沉淀效率高,使使污泥保持泥保持较好的活性好的活性.4 4；. .(4)出水工序出水工序排出沉淀后上清液排出沉淀后上清液,剩下一部分剩下一部分处理水理水,起到循起到循环水和稀水和稀释水的作用水的作用沉淀后的活性沉淀后的活性污泥泥,作作为下一周期回流下一周期回流污泥使用泥使用,剩余剩余污泥泥则排放排放.(5)闲置工序置工序微生物内源呼吸恢复活性微生物内源呼吸恢复活性,DO浓度下降度下降,起到一定的反硝化作用而起到一定的反硝化作用而进行脱氮行
4、脱氮闲置后微生物置后微生物处于于饥饿状状态,活性活性污泥比表面泥比表面积大大,故新周期故新周期进水中水中可可发挥较强的有机物吸附能力的有机物吸附能力5 5；. .(1)工工艺系系统组成成简单，不，不设二沉池，曝气池兼具二沉池的功能，无二沉池，曝气池兼具二沉池的功能，无污泥回流泥回流设备；(2)耐冲耐冲击负荷，在一般情况下（包括工荷，在一般情况下（包括工业污水水处理）无需理）无需设置置调节池；池；(3)反反应推推动力大力大,易于得到易于得到优于于连续流系流系统的出水水的出水水质;(4)运行操作灵活，通运行操作灵活，通过适当适当调节各各单元操作的状元操作的状态可达到脱氮除磷的效果；可达到脱氮除磷的
5、效果；(5)污泥沉淀性能好泥沉淀性能好,SVI值较低低,能有效地防止能有效地防止丝状菌膨状菌膨胀;(6)该工工艺的各操作的各操作阶段及各段及各项运行指运行指标可通可通过计算机加以控制，便于自控运行算机加以控制，便于自控运行，易于，易于维护管理。管理。 SBRSBR工艺的优点工艺的优点6 6；. .(1)SBR系系统在在时间上存在着上存在着较大的有机物大的有机物浓度梯度，在度梯度，在进水期，系水期，系统的有机的有机物物浓度高，有利于菌胶度高，有利于菌胶团细菌的生菌的生长，使耐低基，使耐低基质浓度的度的丝状菌的生状菌的生长受受到抑制。到抑制。（2）绝大多数大多数丝状菌是状菌是专性好氧菌，而活性性好
6、氧菌，而活性污泥中菌胶泥中菌胶团细菌多半是兼性菌，菌多半是兼性菌，因而更能因而更能够适适应SBR好氧与好氧与厌氧交替氧交替变化的化的环境。境。（3）丝状菌的比增状菌的比增长速率比其他速率比其他细菌小，菌小，较小的泥小的泥龄对丝状菌的生状菌的生长不利。不利。 SBR预防污泥膨胀的原因预防污泥膨胀的原因7 7；. . (1)容容积利用率低；利用率低；(2)水水头损失大；失大；(3)出水不出水不连续；(4)峰峰值需氧量高；需氧量高；(5)设备利用率低；利用率低；(6)运行控制复运行控制复杂；(7)不适用于大水量。不适用于大水量。 SBRSBR工艺的缺点工艺的缺点8 8；. .二、二、二、二、SBRS
7、BR脱氮和除磷运行工序脱氮和除磷运行工序脱氮和除磷运行工序脱氮和除磷运行工序1.SBR脱氮运行工序脱氮运行工序9 9；. .2.SBR除磷运行工序除磷运行工序1010；. .1111；. .三、三、三、三、SBRSBR工工工工艺艺的的的的变变形和形和形和形和发发展展展展周期循周期循环延延时曝气工曝气工艺循循环式活性式活性污泥工泥工艺连续和和间歇曝气工歇曝气工艺改良型改良型间歇活性歇活性污泥系泥系统一体化活性一体化活性污泥法系泥法系统厌氧序批氧序批间歇式反歇式反应器器加加压曝气曝气-序批式活性序批式活性污泥法泥法活性炭吸附活性炭吸附-序批式活性序批式活性污泥法泥法Unifed SBR工工艺121
8、2；. .1.周期循周期循环延延时曝气工曝气工艺（Intermittent Cycle Extended Aeration System, ICEAS ）(1)变形方法形方法运行方式采用运行方式采用连续进水水,间歇排水的运行方式歇排水的运行方式(沉淀期和排水期也沉淀期和排水期也进水水,无无进水水阶段和段和闲置置阶段段)反反应器构造上器构造上,在反在反应区前端用隔区前端用隔墙增加一增加一预反反应区区,反反应池由池由预反反应区区和主反和主反应区两个区段区两个区段(体体积比比1:30),预反反应区区污水通水通过隔隔墙下端小孔以下端小孔以层流流速度速度进入主反入主反应区区,沿主反沿主反应区池底区池底扩
9、散散,对主反主反应区在沉淀区区在沉淀区间混合液的混合液的分离基本不造成分离基本不造成搅动.1313；. .(2)与与SBR相比相比较相同点相同点:在在单独的池内完全生物氧化独的池内完全生物氧化,硝化反硝化和磷的去除硝化反硝化和磷的去除,并完成固并完成固液分离和排水液分离和排水,无无污泥回流和混合液回流泥回流和混合液回流不同点不同点:连续进水水,工序由反工序由反应,沉淀沉淀,排水三个排水三个过程程组成成,剩余剩余污泥只能在泥只能在排水排水阶段排除段排除.(3)各区功能各区功能预反反应区区:容容积小小,但但BOD高高,F/M值高高(最大程度地促最大程度地促进了微生物了微生物对食物的生物吸食物的生物
10、吸附附,加速溶解性有机物的去除加速溶解性有机物的去除)相当于生物相当于生物选择器器,抑制抑制丝状菌生状菌生长,对冲冲击负荷有巨大的荷有巨大的缓冲作用冲作用,可可提高系提高系统处理效率理效率主反主反应区区:反反应阶段多次段多次经历曝气好氧曝气好氧,闲置缺氧的状置缺氧的状态,产生有机物降生有机物降解解,硝化硝化,反硝化反硝化,磷的磷的释放和吸收反放和吸收反应,取得取得BOD,N,P的良好去除的良好去除1414；. .(4) ICEAS工工艺特点特点SRT长,剩余剩余污泥量少泥量少可接受可接受处理理对象象为连续排放的排放的污水水可用于可用于较大型大型污水厂水厂(一般用于中小型一般用于中小型污水厂水厂
11、)出水水出水水质稍差于稍差于传统SBR工工艺1515；. .2.循循环式活性式活性污泥工泥工艺（ Cyclic Activated Sludge System, CASS)(1)变形方法形方法在在ICEAS工工艺基基础上上进一步加以改一步加以改进:将将ICEAS工工艺的两个反的两个反应区改区改为三个反三个反应区区:生物生物选择区区(A),兼氧区兼氧区(B)和主和主反反应区区(C)运行运行过程中将主反程中将主反应区区污泥分泥分别或同或同时向生物向生物选择区和兼氧区回流区和兼氧区回流1616；. .(2)各区功能各区功能生物生物选择区区(A区区):是一个容是一个容积很小的很小的污水与水与污泥的接触
12、区泥的接触区污泥泥对有机物快速吸附有机物快速吸附(溶解性有机物去除溶解性有机物去除)难降解有机物的水解降解有机物的水解污泥和新泥和新鲜污水混合水混合,负荷高荷高,抑制比状菌抑制比状菌,提高系提高系统的的稳定性定性污泥中磷的泥中磷的释放放兼氧区兼氧区(B区区):辅助生物助生物选择区区对进水水水水质水量水量变化的化的缓冲作用冲作用再生再生污泥的吸附作用去除有机物泥的吸附作用去除有机物(80%)促促进磷的磷的进一步一步释放放强化反硝化化反硝化 主反应区主反应区(C区区):微生物分解有机物的主要微生物分解有机物的主要场所所,充水充水-曝气曝气,充水充水-沉淀沉淀,上清液上清液滗除除,充水充水-闲置置控
13、制控制DO,可可实现同同时硝化反硝化硝化反硝化污泥在泥在该区通区通过曝气和曝气和闲置可恢复活性置可恢复活性提供提供污泥回流泥回流(R=0.2)1717；. .(3)CASS工工艺运行运行过程程1818；. .(4) CASS工工艺特点特点是一种是一种传统的吸附再生活性的吸附再生活性污泥工泥工艺与与SBR工工艺的有机的有机结合合连续回流回流,回流量回流量(20%)较传统活性活性污泥法泥法(50-100%)小小,且在同一构筑且在同一构筑物内物内,回流系回流系统简单可可实现同步硝化反硝化同步硝化反硝化,脱氮效果好脱氮效果好(在无硝化液回流条件下在无硝化液回流条件下,深度脱氮深度脱氮)可用于大型可用于
14、大型污水水处理厂理厂尤其适合含尤其适合含较多工多工业废水的城市水的城市污水及要求水及要求N,P去除的去除的污水水1919；. .2020；. .2121；. .2222；. .3.连续和和间歇曝气工歇曝气工艺（ Demand Aeration Tank-Intermittent Aeration Tank, DAT-IAT)(1)变形方法形方法可看作可看作传统活性活性污泥法和泥法和传统SBR工工艺有机有机组合的一种形式合的一种形式.主体构筑物被隔板分成两大小相同的部分串主体构筑物被隔板分成两大小相同的部分串联IAT池中池中污泥泥间歇回流至歇回流至DAT池池(沉淀工序后沉淀工序后)2323；.
15、.(3)DAT-IAT工工艺特点特点(与与SBR比比)提高池容的利用率提高池容的利用率,DAT-IAT串串联时,两池两池间采用共用采用共用墙,节省土建省土建费用用.提高了提高了设备利用率利用率可用于可用于较大型大型污水水处理厂理厂增增强了工了工艺处理的理的稳定性定性(2)各区功能各区功能DAT池池:相当于活性相当于活性污泥法中的曝气池泥法中的曝气池,池中池中连续曝气曝气,呈完全混合式流呈完全混合式流态,完成完成绝大部分有机物的降解大部分有机物的降解.IAT池池:进水水-反反应-沉淀沉淀-排水排水-闲置置2424；. .4.改良型改良型间歇活性歇活性污泥系泥系统（ Modified Sequen
16、cing Bacth Reactor, MSBR)SBR及其早期及其早期变形工形工艺存在的存在的问题:反反应池水面上下波池水面上下波动和不和不连续出水出水,造成后造成后续串串联工工艺的水的水头损失很大失很大,增加了增加了污水厂高程水厂高程设计的的难度度2525；. .传统A2O工艺MSBR工艺2626；. .MSBRMSBR池平面图池平面图MSBRMSBR单元工作状态单元工作状态2727；. .MSBR工工艺特点特点:(1)连续进水水:污水由水由连续运行的缺氧池和运行的缺氧池和厌氧池氧池进入系入系统,实现连续进水水省去了省去了间歇歇进水的开关控制水的开关控制设备将大部分耗氧量从将大部分耗氧量从
17、SBR池池转移到移到连续运行的主曝气池中运行的主曝气池中,从而将需从而将需氧量也移到主曝气池中氧量也移到主曝气池中,改善了改善了设备的利用率的利用率水位恒定水位恒定(2)进行混合液回流行混合液回流(3)脱氮除磷效果好脱氮除磷效果好(4)排水排水阶段也不停止段也不停止进水水,故池型故池型设计的好坏的好坏对沉淀效果的影响很大沉淀效果的影响很大2828；. .5.一体化活性一体化活性污泥法工泥法工艺（ UNITANK工工艺)(1)变形方法形方法主体被主体被间隔成数个隔成数个单元的矩形反元的矩形反应池池(三格池三格池),三池三池间水力水力连通通,每池均每池均设曝气曝气设备外外侧两池均两池均设出水堰及剩
18、余出水堰及剩余污泥排放口泥排放口,它它们交替作交替作为曝气池和沉淀池曝气池和沉淀池,中中间矩形池只作曝气池矩形池只作曝气池工工艺采用采用连续进水水,周期交替的运行方式周期交替的运行方式左左侧进水水,右右侧出水出水-短短暂的的过渡段渡段-右右侧进水水,左左侧出水出水池内池内设曝气曝气设备外外,增增设搅拌装置拌装置,可灵活可灵活进行曝气和行曝气和搅拌的拌的时间和空和空间控制控制,实现较好的脱好的脱N除除P效果效果2929；. .3030；. .(2)UNITANK工工艺特点特点构筑物采用矩形池构筑物采用矩形池,与与传统处理工理工艺的的圆形池相比形池相比,可共用池壁可共用池壁,布置布置紧凑凑,有利于
19、平面布置有利于平面布置,还可可节省省时间土建土建费用和占地面用和占地面积结构一体化构一体化,便于完全加盖封便于完全加盖封闭或建在地下或建在地下,有利于保温有利于保温,还可避免可避免对环境境产生的不利影响生的不利影响,由于池壁不受由于池壁不受单向水向水压,且共用水平底板且共用水平底板,提高了提高了结构的构的稳定性定性各池各池间采用渠道配水采用渠道配水,减少管道减少管道,阀门,水水泵等等设备的数量的数量,水水头损失小失小,降降低了基建及运行成本低了基建及运行成本恒水位下交替运行恒水位下交替运行,水力水力负荷荷稳定定,反反应器容器容积利用率高利用率高,无需无需设置置闲置期置期,还省去了价格昂省去了价
20、格昂贵的的滗水器水器,采用构造采用构造简单的出水堰的出水堰交替改交替改变进水点水点,可相可相应改善系改善系统各段各段污泥泥负荷荷,进而改善而改善污泥的沉降性泥的沉降性能能3131；. .6.厌氧序批氧序批间歇式反歇式反应器（器（ Anaerobic Sequencing Batch Reactor,ASBR)(1)变形方法形方法以序批以序批间歇运行操作歇运行操作为主要特征的主要特征的污水水厌氧生物氧生物处理理组合工合工艺,即即厌氧氧SBR工工艺操作周期操作周期为进水期水期-反反应期期-沉降期沉降期-排水期排水期,不不设闲置期置期反反应期通期通过厌氧反氧反应使使污水中有机物水中有机物转化化为生物
21、气而得以去除生物气而得以去除,是有机是有机物物转化成生物气体的最重要化成生物气体的最重要阶段段,以以间歇歇搅拌的混匀方式拌的混匀方式进行行3232；. .(2)ASBR工工艺特点特点除具有好氧除具有好氧SBR的一切的一切优点外点外,还有有产生沼气回收作能源生沼气回收作能源,动力消耗低力消耗低,产生生污泥量少等泥量少等优点点与与连续进水的水的厌氧氧处理法相比理法相比,具有下列具有下列优越性越性无需昂无需昂贵的的进水系水系统,工工艺简单,建建设费用低用低在在HRT,COD去除率和甲去除率和甲烷产量方面量方面,ASBR更具更具优势适适应温度范温度范围广广(5-65度度),为低温下廉价低温下廉价处理理
22、污水提供了可能性水提供了可能性反反应器本身器本身为完全混合式流完全混合式流态,加上加上MLSS较高高,故耐冲故耐冲击负荷荷,增增加了加了厌氧系氧系统的的稳定性和定性和对有毒物有毒物质的适的适应性性3333；. .7.加加压曝气曝气-序批式活性序批式活性污泥法（泥法（ P-SBR)工工艺特点特点进水水-反反应-沉淀沉淀-排水排水-闲置置进水水阶段采用常段采用常压曝气曝气-使活性使活性污泥再生泥再生,恢复其活性恢复其活性反反应阶段采用加段采用加压曝气曝气-曝气曝气压力随力随COD的降低而降低的降低而降低,直到恢复至常直到恢复至常压,若需脱氮若需脱氮,则在停止曝气后在停止曝气后进行行厌氧氧搅拌拌,完
23、成反硝化完成反硝化容容积负荷率高荷率高,降解速度快降解速度快,供氧均匀供氧均匀,脱氮效率高脱氮效率高,适用于不同行适用于不同行业污水水的的处理可用于高理可用于高浓度有机度有机污水和含氮水和含氮污水的水的处理理.3434；. .8.活性炭吸附活性炭吸附-序批式活性序批式活性污泥法（泥法（PAC-SBR)工工艺特点特点在在SBR反反应器中投加粉末活性炭器中投加粉末活性炭(PAC)进水水阶段段:活性炭吸附有机物活性炭吸附有机物,有利于有利于进一步生物一步生物处理理,使反使反应器器对水水质变化适化适应性增性增强反反应阶段段:被吸附的有机物被吸附的有机物进行生物解吸行生物解吸,生物降解生物降解可用于可用
24、于处理含有理含有对微生物有抑制作用的某些有毒有害的工微生物有抑制作用的某些有毒有害的工业污水水,需要脱需要脱色的工色的工业污水等水等同一个反同一个反应器中运行一个周期即可完成活性炭的再生器中运行一个周期即可完成活性炭的再生,恢复其活性恢复其活性3535；. .9.Unifed SBR工工艺3636；. .工工艺特点特点3737；. .3838；. .3939；. .4040；. .4141；. .4242；. .4343；. .4444；. .SBR工程应用工程应用4545；. .4646；. .4747；. .主要工艺参数：主要工艺参数：4848；. .4949；. .5050；. .5151；. .5252；. .5353；. .5454；. .5555；. .
