序批式反应器(SBR)工艺

时间：2006-11-03 来源： 作者：

    随着简单、便宜的程序逻辑控制器（PLCs）的发展，以及电频传感器和自动阀的普及，在70年代末基于间歇操作的序批式反应器（SBR）工艺被广泛应用，且尤其适用于人口较少的地区和间歇排水的工业区。然而最近几年，在世界的一些地区，SBR也正被用于大城市中。SBR是一个间歇注水的反应器系统，包括一个独立的完全混合式反应器，活性污泥工艺的所有步骤都在其中发生。在所有循环中，混合液始终保留在反应器中，因此不需要独立的沉淀池。

         SBR工艺采用了一个完全混合的间歇排水反应器系统，进水后在同一个池中完成反应和沉淀过程。所有SBR系统都有5个阶段（图1-23），依次为流入、反应（曝气）、沉淀、排水和闲置。每个工序过程的特征如表1-1所示。就连续运行应用而言，至少需要2个SBR池，这样当一个池完成整个处理过程后，另一个池可以继续运行。为了实现脱氮除磷，对每个阶段也都进行了许多改进。

 图1-23  SBR工艺的五个工序

表1-1  SBR工艺中五个工序的特征

    在流入阶段，水量和底物（原水或一级出水）被加入反应器中。进水时，一般可允许反应器中的液位达到总容积的75%（在停置阶段末）至100%。当使用两个池时，进水时间可能占总循环时间的50%。在进水时，反应器只进行混合，或者混合、曝气同时进行，以加快原水的生物化学反应。

在反应阶段，微生物在所控制的环境条件下降解消耗废水中的底物。

    在沉淀阶段，混合液在静止条件下进行固液分离得到澄清后的上清液，该上清液将作为出水排放。

    在排水阶段，将排出池中澄清后的水。排水器械有很多类型，其中最常见的就是可移动或可调节的堰。

    闲置阶段通常用于多池系统，它并不是一个必须的阶段，有时可以省略。

    除了上面所阐述的5个工艺阶段外，排泥是SBR运行中另一个影响性能的重要阶段。排泥并没有指定在循环过程中的哪个阶段，污泥排放的数量和频率由效能需要决定。在SBR运行过程中，一般是在反应阶段进行排泥，这样就可以达到均匀排泥（包括细微物质和大的絮凝体颗粒）的目的。由于曝气和沉淀过程都在同一个池中完成，在反应阶段并没有任何污泥损失，所以也不需要进行污泥回流以维持曝气池中的污泥浓度。

SBR工艺的设计运行参数SRT=10~30 d；F/M=0.04~0.10 kgBOD/kgMLVSS×d；N_v=0.1~0.3kgBOD/m³×d；MLSS=2000~5000 mg/L；总HRT=15~40 h。

间歇循环延时曝气系统(ICEAS^TM)工艺是SBR变形工艺（图1-24），是由澳大利亚开发的SBR工艺的另一种类型，处理能力为500000 m³/d。进水连续通过，并经历与SBR相同的反应、沉淀、排水等循环过程。原水流入缓冲池（预反应段）的一边，这样在沉淀和排水过程中水流不会干扰混合液。废水连续流过缓冲墙底部的孔洞进入主反应段，进行BOD去除和硝化作用。在曝气和沉淀后，利用自动时控排水装置去除分离后的溶液，在这一阶段也进行排泥。

图1-24  SBR的变形工艺——ICEAS^TM工艺

 ICEAS^TM工艺的设计运行参数SRT=12~25 d；F/M=0.04~0.10 kgBOD/kgMLVSS×d；N_v=0.1~0.3kgBOD/m³×d；MLSS=2000~5000 mg/L；总HRT=20~40 h。

SBR工艺的优点是：工艺简单；不需要后沉池和RAS泵；设备紧凑；运行灵活；通过改变运行条件可实现营养物的去除；可以作为选择器工艺运行，以减小污泥膨胀的可能性；静止沉淀有助于污泥分离（出水SS小）；适用于不同规模的处理厂。其局限性是：工艺控制复杂；如果不在设计中考虑高峰冲击负荷，就会影响运行；分批排放可能需要在过滤和消毒前设置平衡池；对装置、监测器和自动阀的维修要求高；一些设计使用了效率不高的曝气设备。