污水的SBR处理工艺浅析

污水的SBR处理工艺浅析

付国玲

东北制药集团股份有限公司辽宁省沈阳市110027

摘要：作为人口大国，我国水资源相当稀缺，大量的城市污水直接排放，不仅浪费资源，而且还增加水环境负荷。经过20多年的努力，我国在污水处理方面取得了较大的发展，一般情况下，进行污水处理所选取的工艺会根据其尾水排放水体的功能而有所差异，目前我国新建及在建的城市污水处理厂所采用的污水处理工艺中，90%以上使用生物活性污泥法，其余则为一级处理、二级处理、三级处理及深化处理等，还有一些则是两种工艺相结合的自然生态净化法等污水处理工艺技术。污水处理是利用各种设备和工艺技术除去污水中的污染物质，将其中的有害物质转化为无害物质，使净化后的水资源得到重复利用。在众多污水处理技术中SBR处理工艺发展的最快，该工艺因具自动化程度高、管理方便及水质稳定等特点被广泛应用。

关键词：污水；SBR；处理工艺

一、SBR法污水处理的概念

1、SBR法的作用

1.1SBR法与传统方式的比较。在处理方式、反应程度、净水效率以及运行特点等都有技术性的突破。可以根据不同的污水性质、处理标准，在运行周期巧妙的转换运行方式。在进水期时，当污水进入指定的污水处理装置并达到一定体积时，会通过搅拌设备使其混合均匀，然后利用SBR法中独有的吸附性物质，将废水中的有机物进行吸附，此时处理装置中的水质生化需氧量达到最高限制。

1.2不同时期的运行方式。在处理期时，会利用指定的曝气设备，将氧气强制性的灌输到处理池中，增加水质内含微生物的溶氧量，同时降低生化需氧量的值。在沉淀期，随着水质生化需氧量不断的降低，水质也在逐渐的发生厌氧现象，这时将污水中的水和泥沙进行静置使其分离。并在排水期间上层的澄清液体进行排放。为了保证SBR法有效成分的利用率，通过静置期使其活性污泥恢复状态，并将活性较差的污泥成分进行处理，避免影响其他污泥活性的作用。

2、SBR法的优势

SBR法与传统的处理技术相比，不仅处理技术、环节、方式有所加强，在投资、设备、装置、占地面积上都有所缩减。污水沉淀效率、吸附氮磷含量的效率也进一步提升。在曝气的过程中，不仅加强了生化需氧量降低的效果，在时间上也有所减少。在处理时，由于该项技术的间歇性运行方式，和防止冲击负荷的能力，使其反应灵敏并且有效保证了活性污泥的质量，同时也降低污水处理的费用。

二、SBR污水处理工艺

SBR法与传统的连续活性污泥法处理工艺相比，最大的特点就是只有一个反应池，首先需要将池子放满水并关闭阀门，之后再对池水进行分阶段的工艺处理，虽然污水处理工艺的各个程序并没有减少，但是将原来分别在多个反应器中进行的操作集中在同一个反应器中完成，却使整个处理过程更加便捷，一般情况下，SBR的一个运行周期共包含5个阶段。第一阶段为进水，即污水直接进入处理池中至最高运行水位停止进水；第二阶段为曝气，目的是让污水在此阶段进行生化分解，此阶段不进水也不排水，只采用鼓风系统给污水曝气；第三阶段是沉淀，曝气停止后池水为静止状态，污水中的活性污泥受重力影响逐渐沉淀并与水分离；第四阶段为排水，即将已经分离的上部清液排除；第五阶段为排泥，即将池内的污泥排除，污水处理完成。传统的工艺是在空间上不断变化，一个环节完成后直接进入下一个处理单元，但是不需要太多的运行操作，而SBR处理工艺为时间上的连续操作，而这些需要按时间顺序操作的控制尤其适合自动化控制。

三、SBR污水处理工艺的影响因素

影响SBR系统活性污泥特性的因素有很多，而且非常复杂，充分考虑到工艺的运行和处理效果，可以讲将其归为以下几个方面：一是SBR工艺的运行参数和运行方式，SBR法操作由进水（Fill）、反应（React）、沉淀（Settle）、出水（Draw）和待机（Idle）五个基本过程组成，每个基本过程的时间对处理效果的影响是很重要的，但这些时间的确定须根据水质的不同由实验来确定其最佳值；二是SBR工艺活性污泥的环境因素，主要为进水水质、溶解氧、环境温度、pH值；一般情况下，水温控制在20℃～30℃效果最好，溶解氧浓度以2mg/L左右为宜，同时我们在处理高含氮量的造纸废时发现硝化作用引起的pH值的猛烈下降至4.5，以及人为地升高pH值直到9.5，SBR法仍能恢复正常的处理效果，可见SBR法对pH值有很强的耐冲击能力。除了上述的因素外，影响处理废水效果的因素还有负荷、废水的可降解性等。

四、生活污水SBR处理工艺现状

在1914年，英国学者Ardern和Lockett发明了活性污泥法，水处理工艺首次采用序批式活性方法。由于SBR法的应用研究，出现了许多改良SBR处理工艺的，包括循环活性污泥法，间歇循环曝气活性污泥法，好氧池-间歇曝气工艺，改进的序批式活性污泥工艺，间歇排水延时曝气工艺，生物膜处理工艺等。中国在20世纪80年代中期开始研究SBR处理工艺，并使其得到了越来越广泛的应用。自1985以来，中国首次推出的SBR处理设施在上海吴淞肉类加工厂投产，SBR技术已被广泛应用，如屠宰，苯酚，啤酒，化工工业，制药工业等工业废水处理。从实际应用的方面来看，SBR法是一种经济，高效，管理简单，可靠的工艺，并增强了小城镇污水处理的适应能力，所以SBR工艺的改进是与中国国情相适应的，具有广阔的应用前景。

五、生活污水SBR工艺处理操作

SBR处理工艺可由PCL自动控制系统控制整个的工艺流程，SBR处理工艺反应周期包括5个处理期，即进水期、反应期、沉淀期、排水排泥期和闲置期。从污水进水期开始到闲置期结束形成1个周期，在SBR反应池中进行整个周期的操作，并设置曝气或搅拌装置。因为混合液始终留在SBR池中，因此不需要另外设置沉淀池。周期循环时间及每个周期内各阶段均可根据不同的处理对象和处理要求进行调整。在SBR反应周期中，各阶段的控制时间和总水力停留时间基于实验数据确定。在反应阶段，当采用完全曝气时，反应器内发生的是需氧过程；但在限制曝气条件下，可使反应器内产生缺氧或厌氧环境。对生化反应具有决定性的作用。

六、SBR工艺新进展

1、间歇式循环延时曝气活性污泥法

间歇式循环延时曝气活性污泥法是在20世纪80年代初由澳大利亚兴起的一个水处理工艺。该工艺最大的特点就是在传统的SBR反应器前部增加了一个生物选择器，从而能够选择出适应废水中有机物降解，具有更强絮凝能力的微生物，从而有效的防止污泥膨胀。其主反应区还是按照曝气-搅拌-沉淀-滗水-排泥等程序循环运行。间歇式循环延时曝气活性污泥法的优点是能够通过连续进水系统减少运行操作的复杂性，因此适合较大规模的污水处理装置，并且比SBR系统成本更低，管理起来也更加简单。

2、循环式活性污泥法工艺

循环式活性污泥法工艺是Coronsy教授在间歇式循环延时曝气活性污泥法工艺的基础上研发出来的。该工艺通过利用不同微生物在不同负荷条件下生长速率的差异和污水生物除磷脱氮原理将生物选择器与SBR反应器相结合的产物。一般CASS工艺可以分为生物选择器、缺氧区、好氧区三个反应区，容积比为1：5：30。循环式活性污泥法通常包括充水-曝气、充水-泥水分离（沉淀）、上清液滗除和充水闲置四个阶段。该工艺与间歇式延时曝气活性污泥法最大的区别就是污泥负荷提高，从而降低了投资额。

结束语

SBR工艺对污水处理具有很强的实用性和有效性。在经济上，投资少，管理简单，具有良好的经济效益和社会效益。SBR污水处理技术适合中国国情，且具有良好的发展前景。曝气生物滤池工艺在小区污水处理工程投资、占地和能耗上具有较大的优势，因此该工艺值得在我国废水处理实践中引进推广。当然也存在一些问题，比如SBR工艺自动控制系统中参变量较多，需要多种不同的高精度仪器和量表，相信随着科学技术的发展，仪器和量表精度不断提高，SBR污水处理工艺的自动化程度也将取得新进展。

参考文献

[1]彭党聪.水污染控制工程（第三册）[M].冶金工业出版社，2010.

[2]曾光明，等.环境工程设计与运行案例[M].化学工业出版社，2004.