SBR工藝

概要

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

簡(jiǎn)稱(chēng)（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(cháng)的微生物在好氧條件下對污水中的有機物、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(lái)以間歇曝氣方式運行，

改變活性污泥生長(cháng)環(huán)境的，被廣泛認同和采用的污水處理技術(shù)。

工藝流程

一種具有代表性的SBR工藝流程是： 通過(guò)格柵預處理的廢水，進(jìn)入集水井，由潛污泵提升進(jìn)入SBR反應池，采用水流曝氣機充氧，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。

分批式操作： 時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，如SBR運行周期由進(jìn)水時(shí)間、反應時(shí)間、沉淀時(shí)間、潷水時(shí)間、排泥時(shí)間和閑置時(shí)間，可以適當靈活調節。

計算方法：

沉淀排水時(shí)間( Ts+D) 一般按2～4h 設計。閑置時(shí)間( Tx) 一般按0.5~1h 設計。 設定反應時(shí)間為( Tf) 。一個(gè)周期所需時(shí)間T≥Tf+Ts+D+Tx。[1]

時(shí)間分配例子，如：運行周期12h，其中進(jìn)水2h，曝氣4～8h，沉淀2h，排水1h。

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):污水適應性強，建設費用較低。

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

SBR工藝還有獨有的特點(diǎn)。其總的優(yōu)缺點(diǎn)參見(jiàn)以下：

優(yōu)點(diǎn)

處理工藝流程簡(jiǎn)單:

工藝過(guò)程五個(gè)階段：進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水、待機。

間歇式曝氣、非穩定生化反應替代穩態(tài)生化反應，

靜置理想沉淀 靜置理想沉淀替代傳統的動(dòng)態(tài)沉淀。

構筑物數量少、造價(jià)低:

不需要設初沉地，也不需要二沉地，污泥回流設施，調節池、初沉池也可省略。

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

結構簡(jiǎn)單

組合式構造方法，利于廢水處理廠(chǎng)的擴建和改造。

處理后出水水質(zhì)好。

良好的自控系統,良好的脫氮除磷效果，廢水達標排放,有數據稱(chēng)CODCr平均去除率能達到 94 %以上。

運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。

解決了UASB等高效厭氧反應器，容易在出現水解酸化階段酸性積累從而抑制產(chǎn)甲烷段處理效率的問(wèn)題。

占地少，能耗低，投資省，運行管理方便

缺點(diǎn)

嚴重依靠現代自動(dòng)化控制技術(shù)。

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

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

適用范圍

中小城鎮生活污水和廠(chǎng)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。

需要較高出水水質(zhì)的地方，如風(fēng)景游覽區、湖泊和港灣等，不但要去除有機物，還要求出水中除磷脫氮，防止河湖富營(yíng)養化。

水資源緊缺的地方。SBR系統可在生物處理后進(jìn)行物化處理，不需要增加設施，便于水的回收利用。

用地緊張的地方。

對已建連續流污水處理廠(chǎng)的改造等。

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。

SBR設計要點(diǎn)

1、運行周期（T）的確定

SBR的運行周期由充水時(shí)間、反應時(shí)間、沉淀時(shí)間、排水排泥時(shí)間和閑置時(shí)間來(lái)確定。充水時(shí)間（tv）應有一個(gè)優(yōu)值。如上所述，充水時(shí)間應根據具體的水質(zhì)

及運行過(guò)程中所采用的曝氣方式來(lái)確定。當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)間應適當取長(cháng)一些；當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)間可適當取短一些。充水時(shí)間一般取1～4h。反應時(shí)間（tR）是確定SBR 反應器容積的一個(gè)非常主要的工藝設計參數，其數值的確定同樣

取決于運行過(guò)程中污水的性質(zhì)、反應器中污泥的濃度及曝氣方式等因素。對于生活污水類(lèi)易處理污水，反應時(shí)間可以取短一些，反之對含有難降解物質(zhì)或有毒物

質(zhì)的污水，反應時(shí)間可適當取長(cháng)一些。一般在2～8h。沉淀排水時(shí)間（tS+D）一般按2～4h設計。閑置時(shí)間（tE）一般按2h設計。

一個(gè)周期所需時(shí)間tC≥tR﹢tS﹢tD

周期數 n﹦24/tC

2、反應池容積的計算

假設每個(gè)系列的污水量為q，則在每個(gè)周期進(jìn)入各反應池的污水量為q/n·N。各反應池的容積為：

V:各反應池的容量

1/m：排出比

n：周期數（周期/d）

N:每一系列的反應池數量

q：每一系列的污水進(jìn)水量（設計大日污水量）（m3/d）

3、曝氣系統

序批式活性污泥法中，曝氣裝置的能力應是在規定的曝氣時(shí)間內能供給的需氧量，在設計中，高負荷運行時(shí)每單位進(jìn)水BOD為0.5～1.5kgO2/kgBOD，低負荷運行

時(shí)為1.5～2.5kgO2/kgBOD。

在序批式活性污泥法中，由于在同一反應池內進(jìn)行活性污泥的曝氣和沉淀，曝氣裝置必須是不易堵塞的，同時(shí)考慮反應池的攪拌性能。常用的曝氣系統有氣液混合噴

射式、機械攪拌式、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。

4、排水系統

⑴上清液排除出裝置應能在設定的排水時(shí)間內，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。

⑵為預防上清液排出裝置的故障，應設置事故用排水裝置。

⑶在上清液排出裝置中，應設有防浮渣流出的機構。

序批式活性污泥的排出裝置在沉淀排水期，應排出與活性污泥分離的上清液，并且具備以下的特征：

1) 應能既不擾動(dòng)沉淀的污泥，又不會(huì )使污泥上浮，按規定的流量排出上清液。（定量排水）

2) 為獲得分離后清澄的處理水，集水機構應盡量靠近水面，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）

3) 排水及停止排水的動(dòng)作應平穩進(jìn)行，動(dòng)作準確，持久可靠。（可靠性）

排水裝置的結構形式，根據升降的方式的不同，有浮子式、機械式和不作升降的固定式。

5、排泥設備

設計污泥干固體量=設計污水量×設計進(jìn)水SS濃度×污泥產(chǎn)率/1000

在高負荷運行（0.1～0.4 kg-BOD/kg-ss·d）時(shí)污泥產(chǎn)量以每流入1 kgSS產(chǎn)生1 kg計算，在低負荷運行（0.03～0.1 kg-BOD/kg-ss·d)時(shí)以每流入1 kgSS產(chǎn)生0.75 kg計算。

在反應池中設置簡(jiǎn)易的污泥濃縮槽，能夠獲得2～3%的濃縮污泥。由于序批式活性污泥法不設初沉池，易流入較多的雜物，污泥泵應采用不易堵塞的泵型。

SBR設計主要參數

序批式活性污泥法的設計參數，必須考慮處理廠(chǎng)的地域特性和設計條件（用地面積、維護管理、處理水質(zhì)指標等）適當的確定。

用于設施設計的設計參數應以下值為準：

項 目 參 數

BOD-SS負荷(kg-BOD/kg-ss·d) 0.03～0.4

MLSS(mg/l) 1500～5000

排出比(1/m) 1/2～1/6

安全高度ε(cm)(活性污泥界面以上的小水深) 50以上

序批式活性污泥法是一種根據有機負荷的不同而從低負荷（相當于氧化溝法）到高負荷（相當于標準活性污泥法）的范圍內都可以運行的方法。序批式活性污泥法

的BOD-SS負荷，由于將曝氣時(shí)間作為反應時(shí)間來(lái)考慮，定義公式如下：

QS：污水進(jìn)水量（m3/d）

CS：進(jìn)水的平均BOD5(mg/l)

CA：曝氣池內混合液平均MLSS濃度(mg/l)

V：曝氣池容積

e：曝氣時(shí)間比 e=n·TA/24

n:周期數 TA:一個(gè)周期的曝氣時(shí)間

序批式活性污泥法的負荷條件是根據每個(gè)周期內，反應池容積對污水進(jìn)水量之比和每日的周期數來(lái)決定，此外，在序批式活性污泥法中，因池內容易保持較好的MLSS濃度，

所以通過(guò)MLSS濃度的變化，也可調節有機物負荷。進(jìn)一步說(shuō)，由于曝氣時(shí)間容易調節，故通過(guò)改變曝氣時(shí)間，也可調節有機物負荷。

在脫氮和脫硫為對象時(shí)，除了有機物負荷之外，還必須對排出比、周期數、每日曝氣時(shí)間等進(jìn)行研究。

在用地面積受限制的設施中，適宜于高負荷運行，進(jìn)水流量小負荷變化大的小規模設施中，好是低負荷運行。因此，有效的方式是在投產(chǎn)初期按低負荷運行，

而隨著(zhù)水量的增加，也可按高負荷運行。

不同負荷條件下的特征

有機物負荷條件（進(jìn)水條件） 高負荷運行 低負荷運行

間歇進(jìn)水 間歇進(jìn)水、連續

運行條件 BOD-SS負荷（kg-BOD/kg-ss·d） 0.1～0.4 0.03～0.1

周期數 大（3～4） ?。?～3）

排出比 大 小

處理特性 有機物去除 處理水BOD<20mg/l 去除率比較高

脫氮 較低 高

脫磷 高 較低

污泥產(chǎn)量 多 少

維護管理 抗負荷變化性能比低負荷差 對負荷變化的適應性強，運行的靈活性強

用地面積 反應池容積小，省地 反應池容積較大

適用范圍 能有效地處理中等規模以上的污水，適用于處理規模約為2000m3/d以上的設施 適用于小型污水處理廠(chǎng)，處理規模約為2000m3/d以下，適用于不需要脫氮的設施。