第四講+改良的活性污泥法-SBR法上傳4

1、第四講 改良的活性污泥法SBR法 序批式活性污泥法序批式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process, 簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱SBR）1914年年Arden和和Lackett首次提出活性污泥法時(shí)采用的就是間歇式活性首次提出活性污泥法時(shí)采用的就是間歇式活性污泥系統(tǒng)污泥系統(tǒng),即進(jìn)水排水（即進(jìn)水排水（fill-draw)方式進(jìn)行的。方式進(jìn)行的。 但由于技術(shù)的限制，這種工藝并未實(shí)現(xiàn)，但形成了連續(xù)但由于技術(shù)的限制，這種工藝并未實(shí)現(xiàn)，但形成了連續(xù)進(jìn)水排水推流（或混合流）方式的工藝，即傳統(tǒng)的活進(jìn)水排水推流（或混合流）方式的工藝，即傳統(tǒng)的活性污泥法工藝技術(shù)，

2、并形成了相當(dāng)規(guī)范化的工藝流程，性污泥法工藝技術(shù)，并形成了相當(dāng)規(guī)范化的工藝流程，如以曝氣池為主題工藝的包括隔柵、沉砂池、初沉池、如以曝氣池為主題工藝的包括隔柵、沉砂池、初沉池、污泥回流泵及污泥處理等建筑物與設(shè)備等組成的工藝流污泥回流泵及污泥處理等建筑物與設(shè)備等組成的工藝流程，占用的土地面積大。程，占用的土地面積大。 隨著時(shí)代的發(fā)展，電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及、隨著時(shí)代的發(fā)展，電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及、軟件技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用以及自動(dòng)控制技術(shù)的軟件技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用以及自動(dòng)控制技術(shù)的成熟，使得占地面積小，結(jié)構(gòu)緊湊的序批式成熟，使得占地面積小，結(jié)構(gòu)緊湊的序批式活性污泥法工藝活性污泥法工藝再度問(wèn)世再度問(wèn)世，并以其突出

3、的，并以其突出的優(yōu)優(yōu)越性越性而獲得工程技術(shù)界的青睞并迅速推廣應(yīng)而獲得工程技術(shù)界的青睞并迅速推廣應(yīng)用。用。該工藝重新崛起的客觀背景1.城市廢水處理廠發(fā)展的趨勢(shì)，當(dāng)前是朝小型（中型）化、分散化方向發(fā)展。以前是大型化和超大型化發(fā)展。2. 過(guò)去的防污重點(diǎn)在于有機(jī)污染物的去除，而如今為了防止湖泊、河口、海灣等的靜態(tài)水體富營(yíng)養(yǎng)化，對(duì)水質(zhì)中如氮、磷等標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越嚴(yán)格，控制要求越來(lái)越高，此技術(shù)保證了BOD5、COD的去除，又能高效除磷脫氮。3. 中小型廢水處理廠較宜上馬，操作靈活方便，具有去除BOD5、COD、N、P等綜合功能，占地面積小。4. 溶氧測(cè)定儀（DO計(jì)）、氧化還原電位測(cè)定儀（ORP計(jì)），電動(dòng)閥等工藝

4、過(guò)程監(jiān)控所需的儀器儀表日益完善，且在經(jīng)濟(jì)上可以承受，SBR法在這些儀器儀表裝備和幫助下，技術(shù)日益可靠精細(xì)完善。5. 電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，對(duì)SBR反應(yīng)池的曝氣、污泥回流等的自動(dòng)控制技術(shù)的進(jìn)步，相應(yīng)軟件技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，都使SBR法日趨完善和成熟。SBR法比傳統(tǒng)的連續(xù)流活性污泥法具有的優(yōu)點(diǎn)1.SBR法不需要設(shè)置流量調(diào)節(jié)池，不需要設(shè)置二次沉淀池及回流污泥泵房，而二次沉淀池及回流污泥泵房占地面積相當(dāng)于曝氣池的80。SBR池在一個(gè)池子內(nèi)通過(guò)時(shí)間的調(diào)節(jié)與安排，通過(guò)以電子計(jì)算機(jī)為中心的調(diào)控，對(duì)BOD5、COD、SS 和N、P等完成系列凈化過(guò)程，實(shí)現(xiàn)厭氧、缺氧和好氧等生化過(guò)程。2. SBR法凈化出水的水質(zhì)往往

5、比常規(guī)活性污泥法的要好，水質(zhì)比較穩(wěn)定;3. SBR結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積少；4. SBR法耐受負(fù)荷變動(dòng)的能力強(qiáng)，對(duì)凈化效果的影響比較?。?. SBR法基建投資少，比常規(guī)活性污泥法省24的投資費(fèi)用。6. SBR法容易控制污泥膨脹。SBR法污水處理廠的建立與發(fā)展歸功于美國(guó)的歸功于美國(guó)的RL Irvine RL Irvine 教授教授 2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代，美國(guó)的年代，美國(guó)的IrvineIrvine教授對(duì)連續(xù)式活性污泥工藝與教授對(duì)連續(xù)式活性污泥工藝與SBRSBR工藝進(jìn)工藝進(jìn)行了深入研究后，其成果首先應(yīng)用于印第安納州行了深入研究后，其成果首先應(yīng)用于印第安納州CulverCulver市的廢水處理廠市

6、的廢水處理廠的改建，建成了世界上第一座的改建，建成了世界上第一座SBRSBR廢水處理廠。廢水處理廠。 SBRSBR工藝在美國(guó)、澳大利亞、日本和德國(guó)等國(guó)家的到了研究與應(yīng)用。工藝在美國(guó)、澳大利亞、日本和德國(guó)等國(guó)家的到了研究與應(yīng)用。19851985年，上海市政設(shè)計(jì)院為吳淞肉聯(lián)廠設(shè)計(jì)、建造了我國(guó)第一座年，上海市政設(shè)計(jì)院為吳淞肉聯(lián)廠設(shè)計(jì)、建造了我國(guó)第一座SBRSBR法法廢水處理廠，流量為廢水處理廠，流量為2400m2400m3 3/d,/d,比美國(guó)的比美國(guó)的CulverCulver市城市廢水處理廠的建市城市廢水處理廠的建成投產(chǎn)僅晚了成投產(chǎn)僅晚了5 5年。年。8080年代以來(lái)年代以來(lái)SBRSBR工藝的到了

7、廣泛的發(fā)展，產(chǎn)生了一系列的變形工藝，如：工藝的到了廣泛的發(fā)展，產(chǎn)生了一系列的變形工藝，如：ICEASICEAS工藝、工藝、CASTCAST工藝、工藝、UNITANKUNITANK工藝和工藝和CASSCASS工藝等。工藝等。二 SBR法的基本原理基本運(yùn)行操作五個(gè)操作程序組成一個(gè)循環(huán)1.流入（fill)；2. 反應(yīng)（reaction)；3. 沉淀（settle)；4. 外排（draw);5. 閑置（或待機(jī)）（idle)。對(duì)運(yùn)行模式的解釋1.進(jìn)水過(guò)程 當(dāng)廢水進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)，池內(nèi)水位逐漸上升，當(dāng)最高水位時(shí)停止；2.反應(yīng)過(guò)程 如果進(jìn)行曝氣，則工況處于好氧情況下，有好氧生物反應(yīng)發(fā)生；如果進(jìn)行攪拌，則處于缺氧

8、情況下；如果既不曝氣又不攪拌，則出于厭氧情況下。因此，可以根據(jù)凈化要求，統(tǒng)籌考慮三種狀態(tài)，從而可促進(jìn)一些重要的生化反應(yīng)，諸如厭氧釋磷、反硝化脫氮等過(guò)程的進(jìn)行；3.沉淀過(guò)程 停止曝氣，也停止攪拌，混合液中污泥通過(guò)重力沉降實(shí)現(xiàn)固液分離，澄清的上層凈化水排除。由于靜置沉降，因此沉淀效率很高；4.4. 排放過(guò)程排放過(guò)程 沉淀過(guò)程結(jié)束后將上清液外沉淀過(guò)程結(jié)束后將上清液外排，池內(nèi)水位逐漸下降，待水位達(dá)最小排，池內(nèi)水位逐漸下降，待水位達(dá)最小水位時(shí)停止。對(duì)所沉降下來(lái)的污泥將剩水位時(shí)停止。對(duì)所沉降下來(lái)的污泥將剩余部分外排，以便進(jìn)一步處置與處理。余部分外排，以便進(jìn)一步處置與處理。5.5. 待機(jī)過(guò)程待機(jī)過(guò)程 為維持

9、污泥的活性，必須進(jìn)為維持污泥的活性，必須進(jìn)行攪拌或曝氣，使之再生；如考慮節(jié)能行攪拌或曝氣，使之再生；如考慮節(jié)能或在厭氧狀態(tài)下釋出磷，也可不進(jìn)行攪或在厭氧狀態(tài)下釋出磷，也可不進(jìn)行攪拌或曝氣。拌或曝氣。SBR法工藝特征1. 1.有利于工況調(diào)控，污泥不會(huì)膨脹，克服傳統(tǒng)活性污泥有利于工況調(diào)控，污泥不會(huì)膨脹，克服傳統(tǒng)活性污泥法常易發(fā)生的污泥膨脹的弊病；法常易發(fā)生的污泥膨脹的弊病；2.2.對(duì)廢水中有機(jī)污染物的去除十分穩(wěn)定；對(duì)廢水中有機(jī)污染物的去除十分穩(wěn)定；3.3.在去除在去除BODBOD5 5的同時(shí)，能進(jìn)行生物脫氮除磷；的同時(shí)，能進(jìn)行生物脫氮除磷；4.4.不需要設(shè)置初次沉淀池和二次沉淀池；不需要設(shè)置初次沉

10、淀池和二次沉淀池；5.5.不需要設(shè)置污泥回流設(shè)備；不需要設(shè)置污泥回流設(shè)備；6.6.作為主體構(gòu)筑物的作為主體構(gòu)筑物的SBRSBR反應(yīng)池，既能作儲(chǔ)水池（或水反應(yīng)池，既能作儲(chǔ)水池（或水量調(diào)節(jié)池），同時(shí)也是生物反應(yīng)池（量調(diào)節(jié)池），同時(shí)也是生物反應(yīng)池（ 進(jìn)行生物去除進(jìn)行生物去除BODBOD5 5、CODCOD、NN和和P P），也是二沉池（去除），也是二沉池（去除SSSS），是），是個(gè)具有多功能的構(gòu)筑物；個(gè)具有多功能的構(gòu)筑物；7.工藝過(guò)程能改善活性污泥的沉降性能，在靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行固液分離，高效，出水水質(zhì)清澈質(zhì)優(yōu)，易于達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的水質(zhì)要求；8.反應(yīng)池容積比傳統(tǒng)活性污泥法曝氣池要小。整個(gè)工藝流程緊湊，

11、基建投資省，占地面積?。?.承受沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，可通過(guò)調(diào)控進(jìn)水稀釋倍數(shù)、運(yùn)行周期（循環(huán)次數(shù)）、反應(yīng)池容積，達(dá)到緩沖進(jìn)水水量與水質(zhì)高峰負(fù)荷的目的，因此，對(duì)高濃度廢水的處理也能充分應(yīng)付。 參數(shù)參數(shù)SBR反應(yīng)器反應(yīng)器連續(xù)流活性連續(xù)流活性污泥（污泥（CFS）工藝工藝備注備注概念概念在同一池中是時(shí)在同一池中是時(shí)序序在不同的池在不同的池子中是順序子中是順序SBR時(shí)序可變，而時(shí)序可變，而CFS沒(méi)有多沒(méi)有多大靈活性大靈活性流量流量為間斷（為間斷（ICEAS等連續(xù)）等連續(xù)）連續(xù)連續(xù) 排放排放周期周期連續(xù)連續(xù)SBR潷水時(shí)間很易改變，在一潷水時(shí)間很易改變，在一些情況下可滿足特殊出水要求，些情況下可滿足特殊出水要求，

12、而而CFS不行不行有機(jī)負(fù)荷有機(jī)負(fù)荷周期周期連續(xù)連續(xù)SBR在一個(gè)周期有調(diào)節(jié)有機(jī)負(fù)在一個(gè)周期有調(diào)節(jié)有機(jī)負(fù)荷的可能性，而荷的可能性，而CFS沒(méi)有多大沒(méi)有多大靈活性靈活性曝氣曝氣間斷間斷連續(xù)連續(xù)SBR可改變曝氣強(qiáng)度和曝氣時(shí)間，具有靈活可改變曝氣強(qiáng)度和曝氣時(shí)間，具有靈活性，性，CFS僅僅改變曝氣強(qiáng)度僅僅改變曝氣強(qiáng)度混合液混合液無(wú)回流，在反應(yīng)器內(nèi)無(wú)回流，在反應(yīng)器內(nèi)通過(guò)沉淀池回流通過(guò)沉淀池回流SBR不需二沉池和回流泵，不需二沉池和回流泵，CFS需上述設(shè)備需上述設(shè)備沉淀池沉淀池經(jīng)典經(jīng)典SBR，理想沉淀，理想沉淀非理想沉淀，經(jīng)常非理想沉淀，經(jīng)常有短流和異重流有短流和異重流很多很多CFS系統(tǒng)由于在二沉池非理想的沉

13、淀?xiàng)l系統(tǒng)由于在二沉池非理想的沉淀?xiàng)l件而運(yùn)行不佳件而運(yùn)行不佳流態(tài)流態(tài)理想推流理想推流完全混合流或相當(dāng)完全混合流或相當(dāng)推流推流SBR是理想推流，對(duì)污染物能迅速降解（較是理想推流，對(duì)污染物能迅速降解（較短的停留時(shí)間），短的停留時(shí)間），CFS需求較長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間需求較長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間調(diào)節(jié)能力調(diào)節(jié)能力本質(zhì)上有本質(zhì)上有沒(méi)有沒(méi)有對(duì)每日流量和對(duì)每日流量和BOD變化的情況，變化的情況，SBR是理想是理想的反應(yīng)器；在上述條件下的反應(yīng)器；在上述條件下CFS可能失效可能失效適應(yīng)性適應(yīng)性有一定能力有一定能力有限有限運(yùn)行人員可改變一個(gè)周期內(nèi)曝氣運(yùn)行人員可改變一個(gè)周期內(nèi)曝氣/混合時(shí)間，混合時(shí)間，CFS在上述方面沒(méi)有適應(yīng)性在上述方

14、面沒(méi)有適應(yīng)性池容池容大于大于CFS，有部分體積，有部分體積用于沉淀用于沉淀一般小于一般小于SBR盡管盡管SBR池容較大，但不需沉淀池和回流污池容較大，但不需沉淀池和回流污泥泵，泥泵，SBR要緊湊，總體積較少要緊湊，總體積較少運(yùn)行運(yùn)行依靠依靠PLC等，相對(duì)簡(jiǎn)單等，相對(duì)簡(jiǎn)單與與SBR相同相同SBR反應(yīng)器適合小型污水廠、反應(yīng)器適合小型污水廠、CFS對(duì)于日變對(duì)于日變化大的小型污水處理廠無(wú)能為力化大的小型污水處理廠無(wú)能為力設(shè)備設(shè)備機(jī)械設(shè)備少，運(yùn)行簡(jiǎn)單機(jī)械設(shè)備少，運(yùn)行簡(jiǎn)單機(jī)械設(shè)備多，運(yùn)行機(jī)械設(shè)備多，運(yùn)行復(fù)雜復(fù)雜 出水水質(zhì)出水水質(zhì)大多數(shù)情況好大多數(shù)情況好在大多數(shù)情況下很在大多數(shù)情況下很好好 滿足滿足BOD/

15、N/P去除適應(yīng)性去除適應(yīng)性SBR有靈活性，通過(guò)調(diào)有靈活性，通過(guò)調(diào)節(jié)運(yùn)行方式可達(dá)到節(jié)運(yùn)行方式可達(dá)到與與SBR相比有限相比有限 流態(tài)條件流態(tài)條件 SBR反應(yīng)器屬于時(shí)間上的理想推流反應(yīng)器，反應(yīng)器屬于時(shí)間上的理想推流反應(yīng)器，空間上的完全混合是反應(yīng)器。從單元操作的理空間上的完全混合是反應(yīng)器。從單元操作的理論上理想推流是反應(yīng)器的效率高于完全混合是論上理想推流是反應(yīng)器的效率高于完全混合是反應(yīng)器；從傳質(zhì)理論上完全混合使反應(yīng)器具有反應(yīng)器；從傳質(zhì)理論上完全混合使反應(yīng)器具有良好的傳質(zhì)效果。良好的傳質(zhì)效果。 經(jīng)典的經(jīng)典的SBR反應(yīng)器采用了理想沉淀理論，反應(yīng)器采用了理想沉淀理論，在沉淀過(guò)程中沒(méi)有進(jìn)水的擾動(dòng)，保證了良好的

16、在沉淀過(guò)程中沒(méi)有進(jìn)水的擾動(dòng)，保證了良好的沉淀效果，并可以縮短沉淀時(shí)間。沉淀效果，并可以縮短沉淀時(shí)間。 生態(tài)條件生態(tài)條件 SBR利用了防止活性污泥膨脹中的利用了防止活性污泥膨脹中的“選擇性選擇性準(zhǔn)則準(zhǔn)則”，通過(guò)溶解氧和有機(jī)負(fù)荷的變換，可有效，通過(guò)溶解氧和有機(jī)負(fù)荷的變換，可有效地控制污泥膨脹。地控制污泥膨脹。 SBR通過(guò)厭氧、缺氧和好氧狀態(tài)的變換可滿通過(guò)厭氧、缺氧和好氧狀態(tài)的變換可滿足多種微生物的生長(zhǎng)條件，交替進(jìn)行不同的生物足多種微生物的生長(zhǎng)條件，交替進(jìn)行不同的生物過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)水解、有機(jī)碳的去除和脫氮除磷過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)水解、有機(jī)碳的去除和脫氮除磷過(guò)程。過(guò)程。 反應(yīng)器結(jié)構(gòu)的條件反應(yīng)器結(jié)構(gòu)的條件 由

17、于由于SBR具有時(shí)序性的操作過(guò)程，可調(diào)節(jié)余具有時(shí)序性的操作過(guò)程，可調(diào)節(jié)余地大，可以滿足城市生活污水和工業(yè)廢水等多種地大，可以滿足城市生活污水和工業(yè)廢水等多種廢水處理的要求，具有良好的適應(yīng)性。廢水處理的要求，具有良好的適應(yīng)性。 單一的單一的SBR反應(yīng)器需要很大的調(diào)節(jié)池；反應(yīng)器需要很大的調(diào)節(jié)池； 多池的多池的SBR系統(tǒng)需要很多個(gè)進(jìn)出水閥門(mén)和自系統(tǒng)需要很多個(gè)進(jìn)出水閥門(mén)和自動(dòng)控制系統(tǒng)；動(dòng)控制系統(tǒng)； 大型污水處理廠由于運(yùn)行控制的復(fù)雜性，難大型污水處理廠由于運(yùn)行控制的復(fù)雜性，難于滿足連續(xù)進(jìn)水和連續(xù)出水的要求；于滿足連續(xù)進(jìn)水和連續(xù)出水的要求； 污水提升的水頭損失較高，動(dòng)力消耗較大；污水提升的水頭損失較高，動(dòng)

18、力消耗較大； 反應(yīng)器的閑置率較高。反應(yīng)器的閑置率較高。三 SBR法的生物脫氮除磷功能與運(yùn)行程序 通過(guò)對(duì)SBR系統(tǒng)循環(huán)周期中各個(gè)工序的運(yùn)行程序的適當(dāng)改變與組合，就能實(shí)現(xiàn)生物脫氮除磷功能，對(duì)廢水進(jìn)行生物脫氮除磷。A 、SBR法的生物脫磷1. 1.進(jìn)水過(guò)程進(jìn)水過(guò)程 廢水進(jìn)入時(shí)進(jìn)行攪拌，使廢水進(jìn)入時(shí)進(jìn)行攪拌，使 入流廢水與入流廢水與反應(yīng)池內(nèi)的污泥充分?jǐn)嚢?、混合，此時(shí)由于不曝氣，反應(yīng)池內(nèi)的污泥充分?jǐn)嚢?、混合，此時(shí)由于不曝氣，故池內(nèi)呈厭氧狀態(tài)，聚磷菌進(jìn)行生物釋磷，泥水混故池內(nèi)呈厭氧狀態(tài)，聚磷菌進(jìn)行生物釋磷，泥水混合液的合液的DODO維持在維持在0.2mg/L0.2mg/L以下；以下；2.2.曝氣過(guò)程曝氣過(guò)

19、程 對(duì)混合液進(jìn)行曝氣。此時(shí)反應(yīng)池內(nèi)呈好氧對(duì)混合液進(jìn)行曝氣。此時(shí)反應(yīng)池內(nèi)呈好氧狀態(tài)，微生物對(duì)含碳有機(jī)物進(jìn)行好氧生物降磷，同狀態(tài)，微生物對(duì)含碳有機(jī)物進(jìn)行好氧生物降磷，同時(shí)，聚磷菌吸收磷。為使聚磷菌更多地吸收磷，混時(shí)，聚磷菌吸收磷。為使聚磷菌更多地吸收磷，混合液的合液的DODO水平應(yīng)維持在水平應(yīng)維持在2.0mg/L2.0mg/L以上。以上。HRTHRT也不易也不易太長(zhǎng)，以防止含氮污染物的硝化反應(yīng)；太長(zhǎng)，以防止含氮污染物的硝化反應(yīng)；3.3.沉淀過(guò)程沉淀過(guò)程 伴有排泥過(guò)程，將吸收磷的聚磷菌隨污泥伴有排泥過(guò)程，將吸收磷的聚磷菌隨污泥在釋磷前以剩余污泥形式排出反應(yīng)池，以確保一定在釋磷前以剩余污泥形式排出反應(yīng)

20、池，以確保一定的除磷效果；的除磷效果；4.4.排水過(guò)程排水過(guò)程 將靜止沉淀實(shí)現(xiàn)固液分離了的上清液排出將靜止沉淀實(shí)現(xiàn)固液分離了的上清液排出 效果：除磷效果：除磷9090B、SBR法的生物脫氮1.進(jìn)水過(guò)程 進(jìn)水時(shí)不進(jìn)行攪拌，也不曝氣。池內(nèi)反硝化菌進(jìn)行反硝化生物反應(yīng)。進(jìn)水中的含碳有機(jī)物作為電子供體，有利于反消化菌對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需求；2. 曝氣過(guò)程 池內(nèi)混合液的DO水平應(yīng)維持在2.0mg/L以上，保持在2.0-3.0為宜，HRT4h。3. 攪拌過(guò)程 對(duì)混合液進(jìn)行攪拌，停止曝氣。也有的學(xué)者將（2）與（3）合并為反應(yīng)過(guò)程。一般脫氮率能達(dá)92以上。在反硝化過(guò)程中，反硝化菌可利用細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存的碳源作為電子供體進(jìn)行反硝

21、化。4. 沉淀過(guò)程；5. 排水過(guò)程；6. 排泥過(guò)程.C 、SBR法的生物脫氮除磷1. 1.進(jìn)水過(guò)程進(jìn)水過(guò)程 進(jìn)行攪拌，在厭氧條件下，聚磷菌進(jìn)行攪拌，在厭氧條件下，聚磷菌釋出磷，釋出磷，DODO水平維持小于水平維持小于0.2mg/L0.2mg/L；2.2. 曝氣過(guò)程曝氣過(guò)程 進(jìn)行曝氣，在好氧條件下，對(duì)碳有進(jìn)行曝氣，在好氧條件下，對(duì)碳有機(jī)物進(jìn)行好氧生物氧化反應(yīng)，同時(shí)對(duì)有機(jī)氮機(jī)物進(jìn)行好氧生物氧化反應(yīng)，同時(shí)對(duì)有機(jī)氮及氨氮進(jìn)行硝化反應(yīng)，聚磷菌好氧吸磷。在及氨氮進(jìn)行硝化反應(yīng)，聚磷菌好氧吸磷。在這些過(guò)程中，生化反應(yīng)劇烈復(fù)雜，這些過(guò)程中，生化反應(yīng)劇烈復(fù)雜，DODO水平水平維持在大于維持在大于2.0mg/L2.

22、0mg/L。HRTHRT一般大于一般大于4h4h。3.3. 停止曝氣停止曝氣 進(jìn)行攪拌過(guò)程進(jìn)行攪拌過(guò)程 主要進(jìn)行反硝化脫主要進(jìn)行反硝化脫氮過(guò)程。氮過(guò)程。4.4. 沉淀和排泥過(guò)程沉淀和排泥過(guò)程5.5. 排水過(guò)程排水過(guò)程四、SBR工藝的設(shè)計(jì) 由于由于SBR反應(yīng)過(guò)程的特點(diǎn)，反應(yīng)池內(nèi)的水位是變化的，因此反應(yīng)過(guò)程的特點(diǎn)，反應(yīng)池內(nèi)的水位是變化的，因此微生物濃度在微生物濃度在SBR反應(yīng)器內(nèi)也是變化的。反應(yīng)器內(nèi)也是變化的。 由于在由于在SBR的一個(gè)反應(yīng)周期內(nèi)微生物的總量變化較小，一般的一個(gè)反應(yīng)周期內(nèi)微生物的總量變化較小，一般可以認(rèn)為在一個(gè)反應(yīng)周期內(nèi)的微生物總量為常數(shù)。可以認(rèn)為在一個(gè)反應(yīng)周期內(nèi)的微生物總量為常數(shù)

23、。 SBR去除有機(jī)物的過(guò)程使有機(jī)物濃度從高到低，逐漸變?yōu)槲⑷コ袡C(jī)物的過(guò)程使有機(jī)物濃度從高到低，逐漸變?yōu)槲⑸锷L(zhǎng)的限制因素。因此，與傳統(tǒng)活性污泥工藝不同，生物生長(zhǎng)的限制因素。因此，與傳統(tǒng)活性污泥工藝不同，SBR的反應(yīng)過(guò)程是一個(gè)典型的非穩(wěn)態(tài)的反應(yīng)過(guò)程。的反應(yīng)過(guò)程是一個(gè)典型的非穩(wěn)態(tài)的反應(yīng)過(guò)程。 目前大部分學(xué)者都采用目前大部分學(xué)者都采用Monod方程來(lái)進(jìn)行模擬微生物降解有方程來(lái)進(jìn)行模擬微生物降解有機(jī)物的比速率，寫(xiě)成降解速率與有機(jī)物濃度的關(guān)系方程如下：機(jī)物的比速率，寫(xiě)成降解速率與有機(jī)物濃度的關(guān)系方程如下： （1） 式中為有機(jī)物濃度，式中為有機(jī)物濃度，mg/L；為速度常數(shù)，；為飽和常數(shù)，；為速度常數(shù)，

24、；為飽和常數(shù)，mg/L。 SKkXSdtdSs降解 經(jīng)典的經(jīng)典的SBR運(yùn)行方式有兩種，一種是限制曝氣，另一運(yùn)行方式有兩種，一種是限制曝氣，另一種是非限制曝氣。種是非限制曝氣。 間歇進(jìn)水限制曝氣的動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)方法間歇進(jìn)水限制曝氣的動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)方法 限制曝氣運(yùn)行時(shí)，在投加有機(jī)物的進(jìn)水階段不曝氣，限制曝氣運(yùn)行時(shí)，在投加有機(jī)物的進(jìn)水階段不曝氣，微生物降解有機(jī)物的活動(dòng)非常微弱，可以忽略不計(jì)。微生物降解有機(jī)物的活動(dòng)非常微弱，可以忽略不計(jì)。有機(jī)物的量隨時(shí)間線性增加，變化比較簡(jiǎn)單，進(jìn)水期有機(jī)物的量隨時(shí)間線性增加，變化比較簡(jiǎn)單，進(jìn)水期末有機(jī)物的濃度為末有機(jī)物的濃度為 。 在曝氣階段，不再進(jìn)行有機(jī)物的投加，只存在微生

25、物在曝氣階段，不再進(jìn)行有機(jī)物的投加，只存在微生物的降解活動(dòng)。反應(yīng)器有機(jī)物濃度的變化速率就等于微的降解活動(dòng)。反應(yīng)器有機(jī)物濃度的變化速率就等于微生物降解有機(jī)物的速率。對(duì)式（生物降解有機(jī)物的速率。對(duì)式（1）進(jìn)行積分便可以得）進(jìn)行積分便可以得到反應(yīng)器內(nèi)有機(jī)物濃度隨時(shí)間的變化關(guān)系。到反應(yīng)器內(nèi)有機(jī)物濃度隨時(shí)間的變化關(guān)系。ofSS 間歇進(jìn)水非限制曝氣的動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)方法間歇進(jìn)水非限制曝氣的動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)方法（1）進(jìn)水階段）進(jìn)水階段假設(shè)進(jìn)水期進(jìn)水流量恒定為假設(shè)進(jìn)水期進(jìn)水流量恒定為Q進(jìn)進(jìn)，根據(jù)物料平衡，有如下方程：，根據(jù)物料平衡，有如下方程：式中為速度常數(shù)式中為速度常數(shù)k，d-1；S為有機(jī)物濃度，為有機(jī)物濃度，mg/L

26、。分解上式并整理可得：分解上式并整理可得： )()(SKVVXkSSSVQdtdSso進(jìn)feSSTosostQVdtVXkSSKSSQdSSK10)()()(進(jìn)進(jìn)SKXVkSSQdtVSdso)()(進(jìn)在進(jìn)水階段基質(zhì)濃度在進(jìn)水階段基質(zhì)濃度SKs時(shí)，特別是進(jìn)水時(shí)間較短時(shí)這時(shí)，特別是進(jìn)水時(shí)間較短時(shí)這一假設(shè)是成立的。積分的邊界條件為：一假設(shè)是成立的。積分的邊界條件為：t=0, S=Se，V=V0 （未充水時(shí)池內(nèi)水的體積）（未充水時(shí)池內(nèi)水的體積）; t=T1（進(jìn)水時(shí)間）（進(jìn)水時(shí)間）, S=Sf, V=V總總（反應(yīng)器的總體積）（反應(yīng)器的總體積） 。因此：。因此： (2)引入去除負(fù)荷引入去除負(fù)荷qt的概念

27、，的概念，qt=Q(S0-S)/VX，則，則qf和和qe為充水終為充水終止和反應(yīng)終止時(shí)的負(fù)荷，從而可簡(jiǎn)化為以下形式：止和反應(yīng)終止時(shí)的負(fù)荷，從而可簡(jiǎn)化為以下形式：feSSToootQVdtkVXSSQdS1)(進(jìn)進(jìn)總進(jìn)進(jìn)進(jìn)VVTQVVkVXSSQkVXSSQoooeofo1)()(mefknTqq1)1 ( n：每日循環(huán)次數(shù)，：每日循環(huán)次數(shù)， =1-V0/V總總(3)（2 2）反應(yīng)階段）反應(yīng)階段在反應(yīng)階段沒(méi)有進(jìn)水，方程式可寫(xiě)為：在反應(yīng)階段沒(méi)有進(jìn)水，方程式可寫(xiě)為：（3 3）沉淀和排水期）沉淀和排水期 動(dòng)力學(xué)方法設(shè)計(jì)中，沉淀和排水期的時(shí)間和控制與按負(fù)動(dòng)力學(xué)方法設(shè)計(jì)中，沉淀和排水期的時(shí)間和控制與按負(fù)荷

28、設(shè)計(jì)方法一樣，可采用下式確定或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定。荷設(shè)計(jì)方法一樣，可采用下式確定或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定。 2)(ToSSskXdtSdSSKef)(1ln2efefsSSkXSSkXKT54321TTTTTT沉vHT3v沉沉：沉降速度：沉降速度(4)(5)相應(yīng)參數(shù)設(shè)定和建立相應(yīng)參數(shù)設(shè)定和建立已知流量已知流量Q，進(jìn)、出水水質(zhì)，進(jìn)、出水水質(zhì)S0和和Se；選擇每天的周期數(shù)選擇每天的周期數(shù)n、T1和反應(yīng)器的個(gè)數(shù)和反應(yīng)器的個(gè)數(shù)N及負(fù)及負(fù)荷荷Nv；根據(jù)污泥沉淀性能根據(jù)污泥沉淀性能v沉沉、SV30參數(shù)，確定義水比參數(shù)，確定義水比、T3、T4，選擇潷水器和控制方式；，選擇潷水器和控制方式；可以根據(jù)式（可以根據(jù)式（3

29、）計(jì)算）計(jì)算qf和和Sf；根據(jù)式（根據(jù)式（4）計(jì)算）計(jì)算T2，根據(jù)式（，根據(jù)式（5）和定義推算）和定義推算出出T和和n；重復(fù)重復(fù)，直到兩次計(jì)算的值誤差較??；，直到兩次計(jì)算的值誤差較?。蛔詈笥?jì)算總體積最后計(jì)算總體積V總總。設(shè)計(jì)步驟1、基本條件與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備 確定設(shè)計(jì)廢水量、最大日廢水量（近期的、遠(yuǎn)期的）； 進(jìn)水水質(zhì)； 出水目標(biāo)； 進(jìn)水變化情況； 廢水處理廠運(yùn)行管理?xiàng)l件； 處理廠運(yùn)行管理?xiàng)l件（竣工投產(chǎn)后）。2、確定廢水處理的工藝流程與技術(shù)參數(shù)廢水處理的工藝流程（含污泥）；處理系列數(shù)；SBR反應(yīng)池?cái)?shù)；設(shè)計(jì)負(fù)荷（容積負(fù)荷及污泥負(fù)荷）；基本設(shè)備的選用；3、反應(yīng)池的設(shè)計(jì) 確定一個(gè)循環(huán)周期的時(shí)間，各工序（

30、如進(jìn)水曝氣、沉淀、排放、排泥、閑置）的時(shí)間安排與分配； 循環(huán)次數(shù)； 反應(yīng)池容積、安全容積； 型式、構(gòu)造尺寸（寬、長(zhǎng)、有效池深）； 水位低水位、高水位、最高水位4、技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)估 占地面積 運(yùn)行管理 達(dá)到預(yù)期目標(biāo) 成本分析基本建設(shè)投資；運(yùn)行管理費(fèi)用、電耗等，分析其經(jīng)濟(jì)性。5、計(jì)算與設(shè)備配制 容量計(jì)算(如電能、供氣量等）； 水力計(jì)算； 設(shè)備配置與計(jì)劃、包括曝氣裝置、潷水器（排水裝置）、自動(dòng)化控制系統(tǒng)、攪拌裝置、DO探頭、水位儀、DO測(cè)定儀、ORP測(cè)定儀、閥門(mén)等； 型號(hào)、種類、尺寸等的確定。SBR法各工藝所需時(shí)間的確定 工序1：進(jìn)水過(guò)程 按每系列反應(yīng)池?cái)?shù)來(lái)確定； 工序2：曝氣過(guò)程 按MLSS濃度、BO

31、D5與MLSS負(fù)荷、排出比（1/m)確定； 工序3：沉淀過(guò)程 按活性污泥界面沉降速度及排出比（1/m)確定； 工序4：排水（潷水）過(guò)程 按潷水器的溢流負(fù)荷、排出比（1/m)及繼后儲(chǔ)水渠池的容量確定。注意：當(dāng)考慮反應(yīng)器需進(jìn)行硝化、反硝化及生物除磷 時(shí)，必須考慮在周期中厭氧、缺氧與好氧過(guò)程所需的工時(shí)，組成與之相匹配的時(shí)間安排，使之能達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)要求。SBR法反應(yīng)池容積計(jì)算與程序參看廢水生物處理新技術(shù)P106-111五、SBR系統(tǒng)的構(gòu)筑物與設(shè)備組成包括:（1）反應(yīng)池； （2) 曝氣裝置； （3)排水裝置（即潷水裝置）； （4) 自動(dòng)控制系統(tǒng); 原則上不設(shè)初沉池。1、反應(yīng)池 型式 可分為混合型與循環(huán)

32、水渠型。后者就是氧化溝群，按SBR系統(tǒng)的原理進(jìn)行。前者進(jìn)排水裝置之間應(yīng)考慮防止水流的短流。 池形 可分為圓形與矩形兩種。前者占地面積大，后者常多采用。矩形反應(yīng)池：池深46m，池寬：池長(zhǎng)（1：1)-(1:2). 反應(yīng)池的進(jìn)水方式 間歇進(jìn)水或連續(xù)進(jìn)水。當(dāng)池子的容積大、進(jìn)水濃度高時(shí)，其進(jìn)水可采取多點(diǎn)進(jìn)水方式。對(duì)高濃度水，可延長(zhǎng)進(jìn)水期，采取非限制曝氣或脈沖曝氣。對(duì)于低濃度進(jìn)水則可適當(dāng)簡(jiǎn)縮進(jìn)水時(shí)間。2、曝氣設(shè)備無(wú)堵塞曝氣設(shè)備特別適宜SBR法 微孔曝氣器及可變微孔曝氣器(對(duì)含塵量有一定的要求）； 中粗氣泡曝氣器 此類曝氣器混合能力提高，氧傳輸能力在612，池內(nèi)服務(wù)面積39m2/個(gè)； 自吸式射流曝氣器 曝射

33、式混合攪拌曝氣器 此類曝氣系統(tǒng)氧傳輸能力可達(dá)1015%,動(dòng)力效率36kgO2/（kw.h),服務(wù)面積9m2/個(gè)，比較省電，比通常曝氣裝置節(jié)能20503. 排水設(shè)施（潷水裝置）排放凈化出水 適應(yīng)水位的變化； 只排出上層澄清水，不得擾動(dòng)池內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)的已經(jīng)凈化的水； 防止浮渣隨出水而逸走，惡化出水水質(zhì)； 排水堰應(yīng)處于淹沒(méi)狀態(tài)； 排水應(yīng)均勻。潷水裝置的主要部分是浮動(dòng)式（或固定式）排水堰，連接排水管道，SBR反應(yīng)池的凈化水流經(jīng)排水堰而流入排水管道排走。 旋轉(zhuǎn)式潷水器； 虹吸式潷水器； 套筒式潷水器； 軟管式潷水器； 浮力閥式潷水器； 其它形式潷水器；注：旋轉(zhuǎn)式及虹吸式潷水器應(yīng)用最為廣泛4. SBR法

34、的自動(dòng)控制系統(tǒng)SBR法采用的以監(jiān)控管理計(jì)算機(jī)為核心的自控系統(tǒng)由以下部分組成： 監(jiān)控管理計(jì)算機(jī)（上位機(jī)）； 可編程序控制器（PLC)； 電氣（動(dòng)力）控制柜； 在線（現(xiàn)場(chǎng)）工作的器械與設(shè)備潷水器、進(jìn)水閥、泵等； 在線（現(xiàn)場(chǎng)）監(jiān)測(cè)儀器、儀表DO、ORP、PH、水位等儀器的探頭、標(biāo)尺等。 SBR池按一定的時(shí)間順序完成進(jìn)水、曝氣、沉淀、潷水乃至污泥回流、外排（有的還需進(jìn)行攪拌）等系列過(guò)程，并需按現(xiàn)場(chǎng)信息不斷加以調(diào)整與反饋，這是一個(gè)順序性強(qiáng)、周期性強(qiáng)的邏輯操作管理系統(tǒng)。核心為PLC的應(yīng)用，它具有計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、計(jì)算數(shù)據(jù)、邏輯調(diào)控（諸如信息響應(yīng)、操作行為反饋）等功能。6 SBR法的運(yùn)行與控制 SBR法整個(gè)系統(tǒng)不

35、設(shè)置終沉池和污泥、污水回流設(shè)備，流程簡(jiǎn)單，易于管理。為使SBR法的進(jìn)化效能得以充分發(fā)揮，確保凈化效率，運(yùn)行有效，必須進(jìn)行下列維護(hù)管理： 及時(shí)和適當(dāng)調(diào)整循環(huán)周期數(shù)、每個(gè)循環(huán)周期內(nèi)各工序的時(shí)間安排、反應(yīng)池內(nèi)的水深、一次排出的處理水量與反應(yīng)池進(jìn)水結(jié)束后的混合液容積之比（即排出比）、一個(gè)周期內(nèi)的曝氣時(shí)間等。 定期測(cè)定反應(yīng)池內(nèi)MLSS濃度及其溶解氧濃度（DO水平）。 定期掌握反應(yīng)池內(nèi)MLSS濃度及活性污泥界面的沉降速度，保持穩(wěn)定的固液分離； 及時(shí)掌握進(jìn)水流量、水質(zhì)、負(fù)荷變化狀況，調(diào)整運(yùn)行周期的時(shí)間設(shè)定，使凈化過(guò)程穩(wěn)定SBR法常見(jiàn)事故及相應(yīng)控制對(duì)策事件控制對(duì)策SBR的操作人員未經(jīng)正規(guī)的培訓(xùn)開(kāi)展SBR操作人員的培訓(xùn)計(jì)劃，以便增進(jìn)對(duì)操作人員進(jìn)行傳統(tǒng)SBR和過(guò)程控制概念的培訓(xùn)。機(jī)械設(shè)備如空氣閥、螺旋閥、潷水器放置在室外可能凍結(jié)，或者在冬季發(fā)生故障設(shè)定合適的加熱、絕緣和操作維修程序以便保護(hù)暴露設(shè)備（例如采用加熱指示和涂敷防凍油脂）潷水器不能充分持續(xù)地滿足特殊處理地需求，如潷水器可能不具備降低懸浮物和油類排放濃度的能力，而這些污染物可導(dǎo)致砂濾池阻塞并且覆蓋在紫外消毒燈的表面考慮出水水質(zhì)的要求、SBR后續(xù)處理過(guò)程的類