前　言

　　SBR是序批式間歇活性污泥法（SeguencingBatch Reactor）的簡稱。它是近年來在國內(nèi)外被引起廣泛重視和研究日趨增多的一種污水生物處理新技術(shù)淚前已有一些生產(chǎn)性裝置在運(yùn)行之中。

　　我國是近10多年來才開始對SBR污水生物處理工藝進(jìn)行研究的。1985年，上海市政設(shè)計(jì)院為上海吳淞肉聯(lián)廠設(shè)計(jì)投產(chǎn)了我國第一座SBR污水處理站，設(shè)計(jì)處理水量為2400t/d.經(jīng)幾年的實(shí)際運(yùn)行實(shí)踐表明了良好的處理效果。

　　目前，SBR藝主要應(yīng)用在以下幾個(gè)污水處理領(lǐng)域：①城市污水[1]；②工業(yè)廢水，主要有味精、啤酒、制藥、焦化、餐飲、造紙、印染、洗滌、屠宰等工業(yè)的污水處理。

　　1　 SBR處理工藝基本流程

　　SBR藝由按一定時(shí)間順序間歇操作運(yùn)行的反應(yīng)器組成。SBR藝的一個(gè)完整的操作過程，亦即每個(gè)間歇反應(yīng)器在處理廢水時(shí)的操作過程包括如下5個(gè)階段：①進(jìn)水期；②反應(yīng)期；③沉淀期；④排水排泥期；⑤閑置期。SBR的運(yùn)行工況以間歇操作為特征。其中自進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水排泥至閑置期結(jié)束為一個(gè)運(yùn)行周期。在一個(gè)運(yùn)行周期中，各個(gè)階段的運(yùn)行時(shí)間、反應(yīng)器內(nèi)混合液體積的變化及運(yùn)行狀態(tài)等都可以根據(jù)具體污水的性質(zhì)、出水水質(zhì)及運(yùn)行功能要求等靈活掌握。

　　2 　SBR 工藝的主要性能特點(diǎn)

　　SBR作為廢水處理方法具有下述主要特點(diǎn)：在空間上完全混合，時(shí)間上完全推流式，反應(yīng)速度高，為獲得同樣的處理效率SBR法的反應(yīng)池理論明顯小于連續(xù)式的體積，且池越多，SBR的總體積越小。工藝流程簡單，構(gòu)筑物少，占地省，造價(jià)低，設(shè)備費(fèi)。運(yùn)行管理費(fèi)用低。靜止沉淀，分離效果好，出水水質(zhì)高。運(yùn)行方式靈活，可生成多種工藝路線。同一反應(yīng)器僅通過改變運(yùn)行工藝參數(shù)就可以處理不同性質(zhì)的廢水。由于進(jìn)水結(jié)束后，原水與反應(yīng)器隔離，進(jìn)水水質(zhì)水量的變化對反應(yīng)器不再有任何影響，因此工藝的耐沖擊負(fù)荷能力高。間歇進(jìn)水、排放以及每次進(jìn)水只占反應(yīng)器的2/3右，其稀釋作用進(jìn)一步提高了工藝對進(jìn)水沖擊負(fù)荷的耐受能力。

　　另一方面，SBR法能夠有效地控制絲狀菌的過量繁殖，這一特性是由缺氧好氧并存、反應(yīng)中底物濃度較大、泥齡短、比增長速率大決定的。

　　3 　SBR藝的發(fā)展

　　傳統(tǒng)或經(jīng)典的SBR工藝形式在工程中存在一定的局限性。譬如，若進(jìn)水流量大，則需調(diào)節(jié)反應(yīng)系統(tǒng)，從而增大投資；而對出水水質(zhì)有特殊要求，如脫除磷等，則還需對工藝進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)。因而在工程應(yīng)用實(shí)踐中，SBR傳統(tǒng)工藝逐漸產(chǎn)生了各種新的變型，以下分別介紹幾種主要的形式。

　　3.1 ICEAS工藝

　　ICEAS（Intermittent Cyclic Extended AeratlonSystem）工藝的全稱為間歇循環(huán)延時(shí)曝氣活性污泥工藝。它于20世紀(jì)80年代初在澳大利亞興起，是變形的SBR工藝。

　　ICEAS與傳統(tǒng)的SBR相比，最大的特點(diǎn)是：在反應(yīng)器的進(jìn)水端增加了一個(gè)預(yù)反應(yīng)區(qū)，運(yùn)行方式為連續(xù)進(jìn)水（沉淀期和排水期仍保持進(jìn)水），間歇排水，沒有明顯的反應(yīng)階段和閑置階段。這種系統(tǒng)在處理市政污水和工業(yè)廢水方面比傳統(tǒng)的SBR系統(tǒng)費(fèi)用更省、管理更方便。但是由于進(jìn)水貫穿于整個(gè)運(yùn)行周期的每個(gè)階段，沉淀期進(jìn)水在主反應(yīng)區(qū)底部造成水力紊動(dòng)而影響泥水分離時(shí)間，因而，進(jìn)水量受到了一定限制。通常水力停留時(shí)間較長。

　　3.2 CASS（CAST，CASP）工藝

　　CASS（Cyclic Actiavated Sludge System）或 CAST（-Technology）或CASP（——Process）工藝是一種循環(huán)式活性污泥法。該工藝的前身為ICEAS工藝，由Goronszy開發(fā)并在美國和加拿大獲得專利。

　　與ICEAS工藝相比，預(yù)反應(yīng)區(qū)容積較小，是設(shè)計(jì)更加優(yōu)化合理的生物反應(yīng)器。該工藝將主反應(yīng)區(qū)中部分剩余污泥回流至選擇器中，在運(yùn)作方式上沉淀階段不進(jìn)水，使排水的穩(wěn)定性得到保障。

　　CASS藝適用于含有較多工業(yè)廢水的城市污水及要求脫氮除磷的處理。

　　3.3 IDEA工藝

　　間歇排水延時(shí)曝氣工藝（IDEA）基本保持了CAST藝的優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)行方式采用連續(xù)進(jìn)水、間歇曝氣、周期排水的形式。與CAST相比，預(yù)反應(yīng)區(qū)（生物選擇器）改為與SBR主體構(gòu)筑物分立的預(yù)混合池，部分剩余污泥回流入預(yù)混合池，且采用反應(yīng)器中部進(jìn)水。預(yù)混合池的設(shè)立可以使污水在高絮體負(fù)荷下有較長的停留時(shí)間，保證高絮凝性細(xì)菌的選擇。

　　3.4 DAT-IAT工藝

　　DAT－IAT藝是利用單—SBR池實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)行的新型工藝，介于傳統(tǒng)活性污泥法與典型的SBR工藝之間，既有傳統(tǒng)活性污泥法的連續(xù)性和高效性，又具有SBR的法靈活性，適用于水質(zhì)水量大的情況。

　　DAT——IAT工藝主體構(gòu)筑物由需氧池（DAT）和間歇曝氣池（IAT）組成，一般情況下DAT連續(xù)進(jìn)水，連續(xù)曝氣，其出水進(jìn)入IAT，在此可完成曝氣、沉淀。澆水和排出剩余污泥工序，是SBR的又一變型。

　　3.5 UNITANK工藝

　　典型的UNITANK系統(tǒng)，其主體為三格池結(jié)構(gòu)，三池之間為連通形式，每池設(shè)有曝氣系統(tǒng)，既可采用鼓風(fēng)曝氣，也可采用機(jī)械表面曝氣，并配有攪拌，外側(cè)兩池設(shè)出水堰以及污泥排放裝置，兩池交替作為曝氣和沉淀池，污水可進(jìn)人三池中的任何一個(gè)。在一個(gè)周期內(nèi)，原水連續(xù)不斷進(jìn)人反應(yīng)器，通過時(shí)間和空間的控制，形成好氧、厭氧或缺氧的狀態(tài)。

　　UNITANK系統(tǒng)除保持原有的自控以外，還具有海潷水、池子結(jié)構(gòu)簡單，出水穩(wěn)定，不需回流等特點(diǎn)，而通過進(jìn)水點(diǎn)的變化可達(dá)到回流和脫氮、磷等目的。

　　3.6 其他新型SBR工藝的研究應(yīng)用

　　3.6.1 ASBR工藝

　　美國教授Dague等人把SBR運(yùn)用于厭氧處理，開發(fā)了厭氧序批式活性污泥法（Anaerobic Sequencing Batch Teactor），簡稱為ASBR.ASBR具有SBR的優(yōu)點(diǎn)，如工藝簡單、運(yùn)行方式靈活、生化反應(yīng)推動(dòng)力大并耐沖擊負(fù)荷等。ASBR通過間歇進(jìn)料可以獲得較低的出水濃度，同時(shí)利用間歇排水，不斷排出沉降性能較差的污泥，可進(jìn)一步優(yōu)化污泥顆粒化過程。

　　3.6.2 淤泥SS－SBR（SOILSLURRY－SBR）

　　R.L.Irine[2]等以土壤為反應(yīng)器來處理難降解有機(jī)物。利用埋在地下的空氣滲透膜作為曝氣器和生物生長的載體，使之具有固定生物膜的優(yōu)點(diǎn)。以保持生長緩慢及在懸浮法中易于沖走的沉降性能較差的微生物，從而消除了普通SBR的沉淀階段延長反應(yīng)時(shí)間（間接縮短了反應(yīng)周期）。這一新型反應(yīng)器概念的提出不僅為污染土壤現(xiàn)場處理提供新的思路和方法，同時(shí)對污廢水的人工濕地處理系統(tǒng)亦有很好的借鑒作用。

　　3.6.3 PAC-SBR

　　陳郭建[3]用投加粉末活性炭PAC－SBR法來處理高濃度有機(jī)廢水，運(yùn)行周期為18h；進(jìn)水0.5h（限制曝氣）、反應(yīng)曝氣15h、沉淀2h、諾水排泥0.5h.

　　試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：PAC表面是高濃度基質(zhì)、高濃度氧和高濃度污泥三相共存的，為生化反應(yīng)創(chuàng)造了優(yōu)于SBR的條件。PAC與污泥之間存在著相互調(diào)節(jié)作用，作用增大了基質(zhì)的利用率，延長了泥齡，提高了運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷，改善了出水水質(zhì)，取得了優(yōu)于SBR的生化效果。

　　3.6.4 膜法SBR

　　將SBR和接觸氧化法相結(jié)合可以組成新的膜法SBR稱BSBR.BSBR工藝啟動(dòng)快、效率高、管理簡便。詹伯軍等[4]采用彈性立體填料的BSBR處理印染廢水，使廢水達(dá)標(biāo)排放。王乾揚(yáng)等[5]用BSBR處理皮革廢水，CODCr去除率達(dá)90.1％。實(shí)驗(yàn)表明：BS－BR處理效果好于普通SBR法，這是因?yàn)锽SBR法結(jié)合了生物接觸氧化法和SBR法的優(yōu)點(diǎn)。

　　3.6.5 多段SBR系統(tǒng)

　　二級SBR系統(tǒng)和三級SBR系統(tǒng)是目前應(yīng)用較多的一種SBR串聯(lián)工藝，主要是單級工藝對廢水中的有機(jī)物處理為一個(gè)缺氧一好氧一厭氧的同步過程，因此在相同的運(yùn)行條件下，當(dāng)易降解的有機(jī)物降解殆盡時(shí)，較難降解的有機(jī)物幾乎未被降解。而在兩個(gè)串聯(lián)的SBR中，分別培養(yǎng)出適宜于不同有機(jī)物的專性菌，從而使不同種類的有機(jī)物在與各自相適應(yīng)的生化條件下都得到充分降解。

　　3.6.6 前處理+SBR

　　為緩沖工業(yè)廢水中有毒有機(jī)物對微生物的抑制作用，在前設(shè)置預(yù)處理。鄧良偉[6]采用水解-SBR藝處理規(guī)模化豬場糞污，畢學(xué)軍等[7]采用溶氣氣浮法（DAF）作為SBR反應(yīng)器進(jìn)水預(yù)處理，即溶氣氣浮一序批式活性污泥法（DAF－SBR法），處理肉食品加工廢水，SBR反應(yīng)器出水 CODcr＜60mg／L；BOD5＜15mg／L；TN＜5mg／L；NH3-N＜1.0mg／L；TP＜0.2mg/L.完全達(dá)到我國肉類加工工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB13457－92）的一級排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　3.6.7 SBR序組合

　　由于SBR中可方便地實(shí)現(xiàn)各種工藝條件的組合，為此，針對特定的廢水，許多學(xué)者研究了其最佳處理反應(yīng)工序。Hangqing Yu[8]等人研究了用SBR處理焦化廢水的最佳模式為：好氧反應(yīng)加兩個(gè)缺氧段：一個(gè)在曝氣前，一個(gè)在曝氣后。4h的缺氧進(jìn)水使基質(zhì)在生物中儲(chǔ)存并在隨后的缺氧反應(yīng)段中反硝化，運(yùn)行周期為24h，包括進(jìn)水及反應(yīng)16h，反硝化攪拌3－5h，沉淀2h，澆水及閑置3－6h.其中的進(jìn)水與反應(yīng)是結(jié)合在一起的，分為曝氣與不曝氣。進(jìn)水中易降解有機(jī)物酚、鄰一甲酚在反硝化中作為碳源而被消耗。

　　4　 SBR在發(fā)展中的問題

　　相對于傳統(tǒng)連續(xù)流活性污泥法，SBR工藝是一種尚處于發(fā)展、完善階段的技術(shù)，許多研究工作剛剛起步，缺乏科學(xué)的設(shè)計(jì)依據(jù)和方法以及成熟的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)，另外，SBR自身的特點(diǎn)更加深了解決問題的難度。

　　SBR在現(xiàn)階段的發(fā)展過程中，主要存在以下方面的問題：

　　4.1 基礎(chǔ)研究方面

　�、訇P(guān)于污水在非穩(wěn)定狀態(tài)下活性污泥微生物代謝理論的研究；

　�、陉P(guān)于厭氧、好氧狀態(tài)的反復(fù)交替對微生物活性和種群分布的影響；

　�、劭赏瑫r(shí)除磷、脫氮的微生物機(jī)理的研究。

　　4.2 程設(shè)計(jì)方面

　�、偃狈�科學(xué)、可靠的設(shè)計(jì)模式；

　�、谶\(yùn)行模式的選擇與設(shè)計(jì)方法脫節(jié)。

　　5 　結(jié)束語

　　SBR藝是一種理想的間歇式活性污泥處理工藝，它具有工藝流程簡單、處理效果穩(wěn)定、占地面積小、耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)及具有脫氮除磷能力等優(yōu)點(diǎn)，是目前正在深人研究之中的一項(xiàng)污水生物處理新技術(shù)。

　　SBR工藝應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵是要求自動(dòng)化程度較高，因而隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展及研究的不斷深人，預(yù)計(jì)不久的將來SBR及在其基礎(chǔ)上開發(fā)的ICEAS工藝和CASS等工藝在生產(chǎn)中的應(yīng)用將有所突破。

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