序批式活性污泥法原理與應(yīng)用

序批式活性污泥法原理與應(yīng)用第一頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)SBR技術(shù)的發(fā)展第二頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日活性污泥法是目前應(yīng)用最為廣泛的污水處理技術(shù)，據(jù)報(bào)道，目前美國(guó)約有9000余座活性污泥法污水處理廠(chǎng)，日處理能力9.08×107m3，我國(guó)已經(jīng)活性建成的污水處理廠(chǎng)60%以上在建的污水處理廠(chǎng)幾乎全部采用活性污泥法。第三頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日但對(duì)一些分散排放污水的生活小區(qū)、星羅棋布的大小工廠(chǎng)來(lái)講，傳統(tǒng)的活性污泥流程未必是最為合理的選擇，因?yàn)榧词故且粋€(gè)小型活性污泥物水處理廠(chǎng)，也需要較大的占地面積和較大規(guī)模的設(shè)備設(shè)施投資，這對(duì)土地日益緊張的城區(qū)和經(jīng)營(yíng)商幾乎是一個(gè)昂貴的投資，而且遠(yuǎn)離大型污水處理廠(chǎng)所帶來(lái)的長(zhǎng)距離污水輸送成本也使得人們的理念很快轉(zhuǎn)向那些投資較小、占地面積節(jié)約、自動(dòng)化程度較高的小型污水處理設(shè)備。SBR（SequencingBatchReactor,簡(jiǎn)稱(chēng)SBR,間歇式活性污泥法,又稱(chēng)序批式活性污泥法）便成為一種很好的選擇。第四頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日

SBR

SBR是序列間歇式活性污泥法（SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess）是一種按間歇曝氣方式來(lái)運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱(chēng)序批式活性污泥法。由于在運(yùn)行中采用間接操作的形式，每一個(gè)反應(yīng)池是一批批地處理廢水，因此而得名。第五頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日與傳統(tǒng)污水處理工藝不同，SBR技術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉淀。它的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作，SBR技術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無(wú)污泥回流系統(tǒng)。在用地緊張、處理量大的城市具有很高的使用價(jià)值。

第六頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日

SBR工藝早在1914年即已開(kāi)發(fā)，70年代末期美國(guó)教授等人為解決連續(xù)污水處理法存在的一些問(wèn)題首次提出，并于1979年發(fā)表了第一篇關(guān)于采用SBR工藝進(jìn)行污水處理得論著。繼后,日本、美國(guó)、澳大利亞等國(guó)的技術(shù)人員陸續(xù)進(jìn)行了大量的研究。并發(fā)展出很多的衍生工藝如ICEAS、CASS等。

1980年在美國(guó)國(guó)家環(huán)保局的資助下，印第安納州Culver城投建了世界上第一個(gè)SBR工藝的污水處理廠(chǎng)。第七頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日

我國(guó)在80年代中期也開(kāi)始了這方面的應(yīng)用研究,我國(guó)第一座應(yīng)用SBR工藝的污水處理設(shè)施（上海吳淞肉聯(lián)廠(chǎng))——上海市政工程設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的SBR處理系統(tǒng)于1985年投入使用，設(shè)計(jì)處理水量2400t／d，運(yùn)行效果良好。

此后陸續(xù)在城市污水及工業(yè)廢水領(lǐng)域得以推廣應(yīng)用，同時(shí)，在全國(guó)也掀起了研究SBR的熱潮，近年來(lái)成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)。

第八頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日SBR法已成為城市污水處理的主導(dǎo)工藝之一。近10年來(lái)我國(guó)已建成SBR污水處理廠(chǎng)近600座。隨著國(guó)內(nèi)的廣泛應(yīng)用，國(guó)內(nèi)SBR專(zhuān)用設(shè)備的研究一也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步、開(kāi)發(fā)出了一系列的潷水器及其他專(zhuān)用設(shè)備。第九頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日SBR的發(fā)展過(guò)程總結(jié)20世紀(jì)70年代初Irvine教授開(kāi)發(fā)了傳統(tǒng)SBR；80年代初出現(xiàn)了連續(xù)進(jìn)水的ICEAS工藝；Goranzy教授開(kāi)發(fā)了CASS和CAST工藝；90年代比利時(shí)的SEGHERS公司開(kāi)發(fā)了UNITANK工藝；我國(guó)于80年代中期開(kāi)始對(duì)SBR進(jìn)行研究。第十頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日

目前，SBR主要應(yīng)用于以下幾個(gè)領(lǐng)域：城市污水、工業(yè)污水（主要有石油、化工、食品、制藥等工業(yè)污水處理）、有毒有害廢水和營(yíng)養(yǎng)元素的廢水。在生活污水處理中也日趨廣泛。由于它具有工藝流程簡(jiǎn)單、運(yùn)行一方式靈活、脫氮除磷效果好、可控性好等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為中小城鎮(zhèn)污水和工業(yè)廢水的首選處理工藝。目前，國(guó)內(nèi)40%左右的中小城鎮(zhèn)污水和20%左右的工業(yè)廢水處理都采用SBR法。第十一頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第十二頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日1反應(yīng)器結(jié)構(gòu)SBR是一種按時(shí)間序列間歇反應(yīng)的活性污泥反應(yīng)器，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積很小，裝置的自動(dòng)化程度較高。

第十三頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日SBR周期循環(huán)過(guò)程：即進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排放和待機(jī)都是可控的。每個(gè)過(guò)程與特定的反應(yīng)條件相聯(lián)系（混合、靜止、好氧、厭氧），這些反應(yīng)條件促進(jìn)污水物理和化學(xué)特性有選擇的改變。SBR是傳統(tǒng)活性污泥法的一種變形，它的反應(yīng)機(jī)制以及污染物質(zhì)的去除機(jī)制和傳統(tǒng)活性污泥法基本相同，僅運(yùn)行操作不一樣。第十四頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日工藝流程第十五頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第十六頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第十七頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日由于反應(yīng)器周期性運(yùn)行所兼具的好氧、缺氧和厭氧等特征，污泥中各種特征微生物種類(lèi)、含量豐富，反應(yīng)器對(duì)很多來(lái)源的污水都具有很好的脫氮除磷效果，尤其對(duì)高濃度有機(jī)廢水，處理效果更好。SBR工藝具有一系列連續(xù)流系統(tǒng)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。

第十八頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日

SBR法的產(chǎn)生及發(fā)展

SBR法的工作原理與操作

SBR法的理論分析及工藝特點(diǎn)

SBR工藝的工程應(yīng)用

SBR法的變形工藝SBR污水生物處理技術(shù)第十九頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第二十頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)SBR法的工作原理與操作第二十一頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日

什么是SBR？

SBR是序列間歇式活性污泥法（SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess）的簡(jiǎn)稱(chēng)，是一種按間歇曝氣方式來(lái)運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱(chēng)序批式活性污泥法。SBR法的工作原理與操作第二十二頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日空間上是按序排列、間歇的

如下圖（處理生活污水的三池SBR系統(tǒng)）1時(shí)間上是按次序列的、間歇的

如右圖（SBR一個(gè)周期操作過(guò)程）2SBR

法的工作原理與操作第二十三頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日SBR

法的工作原理與操作SBR處理示意圖第二十四頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日進(jìn)水曝氣曝氣/不曝氣曝氣靜置/不曝氣排水/排泥進(jìn)水期反應(yīng)期沉淀期排水排泥期閑置期污泥活化傳統(tǒng)SBR的操作過(guò)程第二十五頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日

限制性曝氣：充水結(jié)束再曝氣非限制性曝氣：邊進(jìn)水邊曝氣半限制性曝氣：充水后期曝氣

進(jìn)水期三種運(yùn)行方式：傳統(tǒng)SBR的操作過(guò)程第二十六頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日SBR

法的工作原理第二十七頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日SBR法的工作原理

進(jìn)水期進(jìn)水期是反應(yīng)池接納污水的過(guò)程。由于充水開(kāi)始是上個(gè)周期的閑置期，所以此時(shí)反應(yīng)器中剩有高濃度的活性污泥混合液，這也就相當(dāng)于活性污泥法中污泥回流作用。

SBR工藝間歇進(jìn)水，即在每個(gè)運(yùn)行周期之初在一個(gè)較短時(shí)間內(nèi)將污水投入反應(yīng)器，待污水到達(dá)一定位置停止進(jìn)水后進(jìn)行下一步操作。因此，充水期的SBR池相當(dāng)于一個(gè)變?nèi)莘磻?yīng)器?；旌弦夯|(zhì)濃度隨水量增加而加大。充水過(guò)程中逐步完成吸附、氧化作用。SBR充水過(guò)程，不僅水位提高，而且進(jìn)行著重要的生化反應(yīng)。充水期間可進(jìn)行曝氣、攪拌或靜止。第二十八頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日SBR法的工作原理

反應(yīng)期在反應(yīng)階段，活性污泥微生物周期性地處于高濃度、低濃度的基質(zhì)環(huán)境中，反應(yīng)器相應(yīng)地形成厭氧—缺氧—好氧的交替過(guò)程。雖然SBR反應(yīng)器內(nèi)的混合液呈完全混合狀態(tài)，但在時(shí)間序列上是一個(gè)理想的推流式反應(yīng)器裝置。SBR反應(yīng)器的濃度階梯是按時(shí)間序列變化的。能提高處理效率，抗沖擊負(fù)荷，防止污泥膨脹。第二十九頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日SBR法的工作原理

沉淀期相當(dāng)于傳統(tǒng)活性污泥法中的二次沉淀池，停止曝氣攪拌后，污泥絮體靠重力沉降和上清液分離。本身作為沉淀池，避免了泥水混合液流經(jīng)管道，也避免了使剛剛形成絮體的活性污泥破碎。此外，SBR活性污泥是在靜止時(shí)沉降而不是在一定流速下沉降的，所以受干擾小，沉降時(shí)間短，效率高。第三十頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日SBR法的工作原理

排水期活性污泥大部分為下周期回流使用，過(guò)剩污泥進(jìn)行排放，一般這部分污泥僅占總污泥的30%左右，污水排出，進(jìn)入下道工序。第三十一頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日SBR

法的工作原理

閑置期上清液排放后，反應(yīng)器處于停滯狀態(tài)，等待下一個(gè)操作周期。在此期間，應(yīng)輕微或間斷的曝氣，避免污泥的腐化。經(jīng)過(guò)閑置的活性污泥處于內(nèi)源代謝階段，當(dāng)進(jìn)入下個(gè)運(yùn)行周期的流入工序時(shí)，活性污泥就可以發(fā)揮較強(qiáng)的吸附能力增強(qiáng)去除作用。閑置期的長(zhǎng)短應(yīng)根據(jù)污水的性質(zhì)和處理要求而定。第三十二頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第三十三頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)SBR工藝的技術(shù)特征

現(xiàn)行的研究認(rèn)為Monod公式能較好地反映SBR中有機(jī)物的降解規(guī)律，以下以Monod公式為基礎(chǔ)對(duì)DBR法的動(dòng)力學(xué)進(jìn)行分析。為了應(yīng)用動(dòng)力學(xué)模式和簡(jiǎn)化計(jì)算，有必要引入以下假設(shè)：（1）污水已經(jīng)過(guò)良好的初次沉淀處理，進(jìn)入曝氣池的污水中，可生化基質(zhì)是可溶性的；（2）在一個(gè)周期內(nèi)，合成的微生物量與總的生物量相比可以忽略不計(jì)，即反應(yīng)器中微生物總量近似不變；（3）一個(gè)運(yùn)行周期開(kāi)始前，反應(yīng)器中底物濃度（即上一周期出水濃度）與原水濃度相比可以忽略不計(jì)；（4）在進(jìn)水期，進(jìn)水底物濃度積累占主導(dǎo)地位，Monod公式中KS＜＜S，反應(yīng)期KS＞＞S；（5）以恒定的流量進(jìn)水。

SBR工藝廢水的降解主要發(fā)生在進(jìn)水期和反應(yīng)期，聯(lián)系這兩個(gè)階段的中間變量是進(jìn)水期末或反應(yīng)期初的底物濃度SF，這是一個(gè)關(guān)鍵的變量。第三十四頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)SBR工藝的技術(shù)特征1．進(jìn)水期由Monod公式可知：（3-1）式中——底物去除速度；X——反應(yīng)器中混合液活性污泥濃度；t——時(shí)間；S——反應(yīng)器中底物濃度；K——反應(yīng)速率常數(shù)；Ks——半速度常數(shù)。根據(jù)基質(zhì)物料平衡可得：（3-2）式中Q——進(jìn)水流量；SO——進(jìn)水底物濃度。第三十五頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)SBR工藝的技術(shù)特征式中Q——進(jìn)水流量；SO——進(jìn)水底物濃度。由假設(shè)可知，生物總量XV=定值，即（3-3）式中XV——混合液體積最大時(shí)污泥濃度以MLVSS計(jì)；VO——混合液最大體積或反應(yīng)器有效容積；由假設(shè)，進(jìn)水期KS＜＜S，式（3-2）可化為：

（3-4）剛開(kāi)始進(jìn)水時(shí)（t=0），由假設(shè)（3）得：（3-5）式中VF——充水期結(jié)束時(shí)進(jìn)水的體積；Se——出水底物濃度。當(dāng)進(jìn)水結(jié)束時(shí)（t=tF），（3-6）式中SF——進(jìn)水期結(jié)束或反應(yīng)期開(kāi)始時(shí)底物濃度。第三十六頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)SBR工藝的技術(shù)特征將上述兩個(gè)邊界條件代入議程式（3-4），積分可得：（3-7）由流量Q=VF/tF，定義充水比λ=VF/VO，則式（3-7）變?yōu)椋?-8）引入“進(jìn)水期污泥負(fù)荷”的概念，它的含義為“進(jìn)水期單位活性污泥生物量在單位時(shí)間內(nèi)所承受的有機(jī)物數(shù)量”，用公式表示即為：（3-9）則式可表示為：（3-10）2．反應(yīng)期在反應(yīng)期，進(jìn)水Q=0，V恒為VO，則Monod模式可以表示為：（3-11）令k=K/(Ks+S)≈K/Ks=常數(shù)。用反應(yīng)期始、末濃度表示式（3-11）可近似為：（3-12）第三十七頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)SBR工藝的技術(shù)特征

式中tR——反應(yīng)期時(shí)間由于Se為——數(shù)值很小的目標(biāo)值，不妨設(shè)Se＜＜SF，且Se為一定值，則式可近似表達(dá)為：（3-13）引入“反應(yīng)期污泥負(fù)荷”的概念，它的含義是“反應(yīng)期單位活性污泥微生物量在單位時(shí)間內(nèi)所承受的有機(jī)物數(shù)量”，用公式表示即為：（3-14）式（3-14）的意義是，對(duì)于不同的運(yùn)行條件，如果處理要求一樣，那么選擇的反應(yīng)期污泥負(fù)荷是一樣的。第三十八頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日SBR法的理論分析及工藝特點(diǎn)

SBR法的理論分析（1）流態(tài)理論由于SBR時(shí)間的不可逆性，根本不存在反混現(xiàn)象，所以SBR在時(shí)間上屬于理想推流式反應(yīng)器。（2）理想沉淀理論經(jīng)典的SBR反應(yīng)器在沉淀過(guò)程沒(méi)有進(jìn)水的擾動(dòng)，屬于理性沉淀流。（3）推流反應(yīng)器理論假設(shè)在推流和完全混合式反應(yīng)器中，有機(jī)物降解服從一級(jí)反應(yīng)，推流式反應(yīng)器與完全混合反應(yīng)器在第三十九頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日

相同的污泥濃度下，達(dá)到相同的去除效率下所需反應(yīng)器容積比，有下式成立：

其中η為去除率。從數(shù)學(xué)上可以證明當(dāng)去除率趨近于零時(shí)等于1，其他情況下始終大于1，就是說(shuō)達(dá)到相同的去除率推流式反應(yīng)器要比完全混合式反應(yīng)器所需要的反應(yīng)器體積小，推流式的處理效果要比完全混合式的好。

第四十頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日

（4）選擇性準(zhǔn)則這個(gè)理論是基于不同種屬的微生物的Monod方程中參數(shù)Ks和∪max

是不同的并對(duì)于不同基質(zhì)，其生長(zhǎng)速度常數(shù)也是不同的。Monod方程可以寫(xiě)成下列形式

式中X－生物體濃度，mg/L;S－生長(zhǎng)限制性基質(zhì)濃度，mg/L;

∪，∪max－實(shí)際和最大生長(zhǎng)速率，t-1;Ks－飽和或半速率常數(shù)，mg/L;

第四十一頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日

按此理論，具有低的Ks和∪max值的微生物，在混合培養(yǎng)的曝氣池中，當(dāng)基質(zhì)濃度很低時(shí)，將具有高的生長(zhǎng)速率，并占有優(yōu)勢(shì)。而在高基質(zhì)濃度下，則恰好相反。大多數(shù)絲狀菌的Ks和∪max值較低，而菌膠團(tuán)結(jié)菌Ks和∪max值較高。（5）微生物環(huán)境的多樣性，提供多樣性的生態(tài)環(huán)境SBR反應(yīng)器對(duì)有機(jī)物去除小果好；對(duì)難降解有機(jī)物降解性能好，使其在生態(tài)環(huán)境上提供了多樣性的條件。具體講可以形成厭氧、缺氧和好氧多種生態(tài)條件，有利于有機(jī)物的降解。第四十二頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日傳統(tǒng)SBR工藝

在一個(gè)池子中依時(shí)間順序完成進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水、排泥全過(guò)程,所有的工序都是間歇的；在操作上,需對(duì)各工序進(jìn)行時(shí)序控制；至少需要兩個(gè)池子交替進(jìn)水；如果要求脫氮除磷,就必須在運(yùn)行周期中增加缺氧、厭氧時(shí)段,因而必須相應(yīng)延長(zhǎng)運(yùn)行周期。SBR法的理論分析及工藝特點(diǎn)第四十三頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日SBR技術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式

非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)

靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉淀SBR與傳統(tǒng)污水處理工藝不同點(diǎn):SBR法的理論分析及工藝特點(diǎn)第四十四頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日進(jìn)水曝氣沉淀排水SBR特征及特點(diǎn)：

主要特征：是在運(yùn)行上的有序和間歇操作。技術(shù)的核心：SBR反應(yīng)池，該池集調(diào)節(jié)、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無(wú)污泥回流系統(tǒng)。特點(diǎn)：處理工序不是連續(xù)的,而是間歇的、周期性的,污水一批一批地順序經(jīng)過(guò)進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水,然后又周而復(fù)始。流程：SBR法的理論分析及工藝特點(diǎn)第四十五頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日為什么要采用SBR工藝？

只需用一個(gè)反應(yīng)池就能完成全部反應(yīng)、沉淀工序省去了連續(xù)流工藝中的二沉池?zé)o回流污泥設(shè)施,使處理構(gòu)筑物大大簡(jiǎn)化節(jié)省占地降低基建投資SBR法的理論分析及工藝特點(diǎn)第四十六頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日工藝簡(jiǎn)單，節(jié)省費(fèi)用理想的推流過(guò)程使生化反應(yīng)推力大運(yùn)行方式靈活，脫氮除磷效果好

防止污泥膨脹的最好工藝

耐沖擊負(fù)荷、處理能力強(qiáng)

SBR的五大優(yōu)點(diǎn)SBR工藝的優(yōu)點(diǎn)SBR工藝的優(yōu)點(diǎn)第四十七頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日

工藝簡(jiǎn)單，節(jié)省費(fèi)用采用SBR法處理小城鎮(zhèn)污水，要比用普通活性污泥法節(jié)省基建投資30%多。此外，采用如此簡(jiǎn)潔的SBR法工藝的污水處理系統(tǒng)還有布置緊湊、節(jié)省占地面積的優(yōu)點(diǎn)。

生化反應(yīng)推動(dòng)力大雖然反應(yīng)器內(nèi)的混合液呈完全混合狀態(tài)，但是其底物與微生物濃度的變化在時(shí)間上是一個(gè)推流過(guò)程，并且呈現(xiàn)出理想的推流狀態(tài)（即：從進(jìn)水的最高逐漸降解至出水時(shí)的最低濃度，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程底物濃度沒(méi)被稀釋?zhuān)M可能地保持了最大的推動(dòng)力）。SBR工藝的優(yōu)點(diǎn)SBR工藝的優(yōu)點(diǎn)第四十八頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日

脫氮除磷效果好容易實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧與厭氧狀態(tài)交替的環(huán)境條件。容易在好氧條件下增大曝氣量、反應(yīng)時(shí)間與污泥齡，來(lái)強(qiáng)化硝化反應(yīng)與脫磷菌過(guò)量攝取磷過(guò)程的順利完成?？梢栽谌毖鯒l件下方便地投加原污水(或甲醇等)或提高污泥濃度等方式，提供有機(jī)碳源作為電子供體使反硝化過(guò)程更快地完成?？梢栽谶M(jìn)水階段通過(guò)攪拌維持厭氧狀態(tài)，促進(jìn)脫磷菌充分地釋放磷。SBR工藝的優(yōu)點(diǎn)SBR工藝的優(yōu)點(diǎn)第四十九頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日

防止污泥膨脹最好的工藝底物濃度梯度大(也是F/M梯度)，是控制膨脹的重要因素。缺氧好氧狀態(tài)并存,絕大多數(shù)絲狀菌，如球衣菌屬等都是專(zhuān)性好氧菌,且SBR法中限制曝氣比非限制曝氣更不易膨脹。反應(yīng)器中底物濃度較大。絲狀菌比絮凝菌膠團(tuán)的比表面積大,在低底物濃度的環(huán)境中(如完全混合式曝氣池)往往占優(yōu)勢(shì)。泥齡短、比增長(zhǎng)速率大。使剩余污泥的排放速率大于絲狀菌的增長(zhǎng)速率，絲狀菌無(wú)法大量繁殖。SBR工藝的優(yōu)點(diǎn)第五十頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日

耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)

SBR工藝對(duì)水質(zhì)變化并不敏感，一般在生化反應(yīng)可接受范圍內(nèi)均能適應(yīng)。水量變化對(duì)工藝的影響則較大，因?yàn)樗康淖兓瘯?huì)帶來(lái)系統(tǒng)曝氣的不均勻性問(wèn)題，或是影響到單系列的運(yùn)行周期從而影響處理效果。SBR工藝的優(yōu)點(diǎn)第五十一頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日

需處理水量較大時(shí)，對(duì)于單一SBR反應(yīng)池要較大的容積。對(duì)于多個(gè)SBR反應(yīng)池，其進(jìn)水和排水的閥門(mén)自動(dòng)切換頻繁。設(shè)備的閑置率較高。污水提升耗能較大。對(duì)自動(dòng)化控制有一定的要求。SBR工藝的缺點(diǎn)第五十二頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第四節(jié)工藝的主要性能特點(diǎn)及影響因素第五十三頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日經(jīng)典SBR與連續(xù)流活性污泥法(CFS)的比較-1參數(shù)SBR反應(yīng)器CFS工藝備注概念同一池體，時(shí)序控制方式多池體中，順序控制方式SBR時(shí)序可調(diào)，CFS順序可變流量間歇連續(xù)排水周期性連續(xù)SBR潷水時(shí)間可調(diào)有機(jī)負(fù)荷周期性連續(xù)均可調(diào)，SBR可周期性調(diào)節(jié)曝氣間斷連續(xù)SBR可較精確調(diào)節(jié)曝氣強(qiáng)度和時(shí)間，混合液無(wú)回流通過(guò)沉淀池回流SBR無(wú)二沉池和回流泵第五十四頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日參數(shù)SBR反應(yīng)器CFS工藝備注流態(tài)理想推流完全混合或相當(dāng)推流SBR理想推流，CFS需要HRT較長(zhǎng)抗沖擊能力較好一般總?cè)莘e大小SBR較緊湊設(shè)備要求自動(dòng)控制要求高一般出水水質(zhì)多數(shù)情況下好很好微生物穩(wěn)定性及適應(yīng)性較好，極端微生物多好，正常代謝好第五十五頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日工藝流程簡(jiǎn)單、基建與運(yùn)行費(fèi)用低SBR系統(tǒng)的主體工藝設(shè)備是一座間歇式曝氣池，與傳統(tǒng)的連續(xù)流系統(tǒng)相比，無(wú)須二沉池和污泥回流設(shè)備，一般也不需調(diào)節(jié)池。許多情況下，還可省去初沉池。這樣SBR系統(tǒng)的基建費(fèi)用往往較低。根據(jù)Ketchum等人的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，采用SBR法處理小城鎮(zhèn)污水比用傳統(tǒng)連續(xù)流活性污泥法節(jié)省基建投資30%以上。SBR法無(wú)須污泥回流設(shè)備，節(jié)省設(shè)備費(fèi)和常規(guī)運(yùn)行費(fèi)用。此外，SBR法反應(yīng)效率高，達(dá)到同樣出水水質(zhì)所需曝氣時(shí)間較短。反應(yīng)初期溶解氧濃度低，氧轉(zhuǎn)移效率高，節(jié)省曝氣費(fèi)用。第五十六頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日生化反應(yīng)推動(dòng)力大、速率快、效率高SBR法反應(yīng)器中底物濃度在時(shí)間上是一理想推流過(guò)程，底物濃度梯度大，生化反應(yīng)推動(dòng)力大，克服了連續(xù)流完全混合式曝氣池中底物濃度低，反應(yīng)推動(dòng)力小和推流式曝氣池中水流反混嚴(yán)重，實(shí)際上接近完全混合流態(tài)。Irvine等人的研究還表明：SBR法中微生物的RNA含量是傳統(tǒng)活性污泥法中的3～4倍。因RNA含量是評(píng)價(jià)微生物活性的最重要指標(biāo)，所以這也是SBR法有機(jī)物降解效率高的一個(gè)重要原因。第五十七頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日有效防止污泥膨脹SBR法底物濃度梯度大，反應(yīng)初期底物濃度較高，有利于絮體細(xì)菌增殖并占優(yōu)勢(shì)，可抑制專(zhuān)性好氧絲狀菌的過(guò)分增殖。此外，SBR法中好氧、缺氧狀態(tài)交替出現(xiàn)，也可抑制絲狀菌生長(zhǎng)。第五十八頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日操作靈活多樣SBR法不僅工藝流程簡(jiǎn)單，而且根據(jù)水質(zhì)、水量的變化，通過(guò)各種控制手段，以各種方式靈活運(yùn)行，如改變進(jìn)水方式、調(diào)整運(yùn)行順序、改變曝氣強(qiáng)度及周期內(nèi)各階段分配比等來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的功能。例如在反應(yīng)階段采用好氧、缺氧交替狀態(tài)來(lái)脫氮、除磷，而不必象連續(xù)流系統(tǒng)建造專(zhuān)門(mén)的A/O，A/A/O工藝。第五十九頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日耐沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)SBR法雖然對(duì)于時(shí)間來(lái)說(shuō)是理想推流過(guò)程，但就反應(yīng)器中的混合狀態(tài)來(lái)說(shuō)，仍屬于典型的完全混合式，也具有完全混合曝氣所具有的優(yōu)點(diǎn)，一個(gè)SBR反應(yīng)池在充水時(shí)相當(dāng)于一個(gè)均化池，在不降低出水水質(zhì)的情況下，可以承受高峰流量和有機(jī)物濃度上的沖擊負(fù)荷。此外，由于無(wú)須考慮污泥回流費(fèi)用，可在反應(yīng)器內(nèi)保持較高的污泥濃度，這也在一定程度上提高了它的耐沖擊負(fù)荷能力。第六十頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日沉淀效果好沉淀過(guò)程中沒(méi)有進(jìn)出水水流的干擾，可避免短流和異重流的出現(xiàn)，是理想的靜止沉淀，固液分離效果好，具有污泥濃度高、沉淀時(shí)間短、出水懸浮物濃度低等優(yōu)點(diǎn)。第六十一頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日去除碳源有機(jī)物為目標(biāo)的操作過(guò)程。

SBR系統(tǒng)的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是操作者通過(guò)控制有關(guān)條件可保持微生物的選擇性。對(duì)絲狀菌的控制是系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)的一個(gè)重要指標(biāo)。不同目標(biāo)的SBR操作過(guò)程第六十二頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日去除懸浮物為目標(biāo)的操作過(guò)程。

通過(guò)調(diào)整SBR系統(tǒng)的中各個(gè)進(jìn)期的時(shí)間分配，停止進(jìn)水、出水、停止曝氣，使系統(tǒng)處于理想的沉淀工作狀態(tài)，使懸浮得到更有效的分離。第六十三頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日脫氮-硝化與反硝化為目標(biāo)的操作過(guò)程。

污水中氨氮轉(zhuǎn)化為N2的過(guò)程分為硝化和反硝化過(guò)程。硝化過(guò)程是在溶解氧充足的條件下進(jìn)行，反硝化過(guò)程是在缺氧的情況下發(fā)生。為去除SBR系統(tǒng)中的N，通過(guò)對(duì)SBR系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行簡(jiǎn)單的調(diào)節(jié)（調(diào)節(jié)周期和曝氣時(shí)間）可實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)第六十四頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日以生物除磷為目標(biāo)的操作過(guò)程。

污水生物除磷首先需要一個(gè)厭氧期（沒(méi)有溶解氧和氧化態(tài)的氮），同時(shí)存在易降解的有機(jī)質(zhì)，在好氧階段（高溶解氧濃度）促使污泥攝取過(guò)量的磷。在下一個(gè)厭氧期開(kāi)始前從反應(yīng)器中排除一定量的剩余污泥。SBR的靈活性表現(xiàn)在可通過(guò)改變運(yùn)行模式來(lái)滿(mǎn)足這些條件。第六十五頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日以生物除磷脫氮為目標(biāo)的操作過(guò)程。

同時(shí)滿(mǎn)足生物除磷和硝化與反硝化脫氮的操作方式，控制厭氧/缺氧、好氧的交替運(yùn)行。第六十六頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日序號(hào)指標(biāo)傳統(tǒng)活性污泥法氧化溝SBR1直接費(fèi)用154132.4120.12總投資費(fèi)用250.3225.2235.13年運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用16.615.015.51900t/d污水處理廠(chǎng)投資費(fèi)用分析第六十七頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日SBR工藝缺點(diǎn)單一SBR反應(yīng)器需要較大的調(diào)節(jié)池和中間水池；多個(gè)串并聯(lián)SBR反應(yīng)器，進(jìn)水和排水閥自動(dòng)切換頻繁，設(shè)備故障率高；對(duì)巨量廢水的處理，單個(gè)SBR反應(yīng)器處理能力較低無(wú)法解決大型污水處理連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)出水的要求；污水提升的水頭損失較大。特種微生物不能實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化生長(zhǎng)代謝第六十八頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第四節(jié)工藝的主要性能特點(diǎn)SBR工藝是一種簡(jiǎn)易、快速且低耗的廢水生物處理工藝。1984~1985年，美國(guó)環(huán)保局與日本下水道理事會(huì)分別通過(guò)了對(duì)SBR法的技術(shù)評(píng)價(jià)報(bào)告書(shū)，充分肯定了其特有的優(yōu)點(diǎn)。

1．工藝簡(jiǎn)單、造價(jià)低

SBR工藝的主體工藝設(shè)備只有一個(gè)SBR反應(yīng)器，它與普通活性污泥法工藝流程相比(如圖3-3)，不需要另設(shè)二沉池及污泥回流設(shè)備，一般情況下不需設(shè)調(diào)節(jié)池，多數(shù)情況下可省去初沉池。1985年Arora等人對(duì)加拿大、美國(guó)和澳大利亞等國(guó)的8個(gè)SBR法污水處理廠(chǎng)調(diào)查，其中只有一個(gè)處理廠(chǎng)設(shè)置調(diào)節(jié)池，另兩個(gè)處理廠(chǎng)設(shè)初沉池。由于流程簡(jiǎn)單，相應(yīng)地節(jié)省了基建費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用，而且布置緊湊，節(jié)省了占地面積。Ketchum等人的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：采用SBR法處理小城鎮(zhèn)污水，要比用普通活性污泥法節(jié)省基建投資30%多。

2．時(shí)間上具有理想的推流反應(yīng)器的特性這是SBR工藝的主要優(yōu)點(diǎn)之一。SBR反應(yīng)器的運(yùn)行是一個(gè)典型的非穩(wěn)定過(guò)程，在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中，其底物（BOD）和微生物（MLSS）濃度的變化是不連續(xù)的。但是在連續(xù)曝氣的反應(yīng)階段，其底物（BOD）和微生物（MLSS）濃度的變化是連續(xù)的。在此期間，雖然反應(yīng)器內(nèi)的混合液呈完全混合狀態(tài)，但是底物與微生物濃度的變化在時(shí)間上是一個(gè)推流過(guò)程，并且呈現(xiàn)出理想的推流狀態(tài)。第六十九頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第四節(jié)工藝的主要性能特點(diǎn)

在連續(xù)流反應(yīng)器中，有完全混合式（CSTR）與椎流式(PF)兩種極端的流態(tài)。在連續(xù)流完全混合式曝氣池中的底物濃度等于出水底物濃度，底物流入曝氣池的速度即為底物降解速率。根據(jù)生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，由于曝氣池中的底物濃度很低，其生化反應(yīng)推動(dòng)力也很小，反應(yīng)速率與去除有機(jī)物效率都低。在理想的推流式曝氣池中，污水與回流污泥形成的混合液從池首端進(jìn)入，呈推流狀態(tài)沿曝氣池流動(dòng)，至池末端流出，此間在曝氣池的各斷面上只有橫向混合，不存在縱向的“返混”。作為生化反應(yīng)推動(dòng)力的底物濃度，從進(jìn)水的最高濃度逐漸降解至出水時(shí)的最低濃度，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程底物濃度沒(méi)被稀釋?zhuān)M可能地保持了最大的推動(dòng)力。完全混合式曝氣池所需要的水力停留時(shí)間Tc或有效容積Vc一般要比間歇反應(yīng)器相應(yīng)的Tc和Vc大3倍。Ngwwn-Jem指出：如果為了去除生活污水中的有機(jī)物，用SBR法曝氣15min就夠了。用SBR法處理啤酒廢水的試驗(yàn)，經(jīng)2h的曝氣便將反應(yīng)器中的COD2000mg/L降到150mg/L左右。第七十頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第四節(jié)工藝的主要性能特點(diǎn)3、運(yùn)行方式靈活，脫氮除磷效果好

SBR法為了不同的凈化目的，可以通過(guò)不同的控制手段，靈活地運(yùn)行。由于在時(shí)間上的靈活控制，為其實(shí)現(xiàn)脫氮除磷提供了極有利的條件。它不僅很容易實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧與厭氧狀態(tài)交替的環(huán)境條件，而且很容易在好氧條件下增大曝氣量、反應(yīng)時(shí)間與污泥齡，來(lái)強(qiáng)化硝化反應(yīng)與脫磷菌過(guò)量攝取磷過(guò)程的順利完成，也可以在缺氧條件下方面地投加原污水（或甲醇等）或提高污泥

濃度等方式，提供有機(jī)碳源作為電子供體使反硝化過(guò)程更快地完成，還可以進(jìn)水階段通過(guò)攪拌維持厭氧狀態(tài)，促進(jìn)脫磷菌充分地釋放磷。上述復(fù)雜的脫氮除磷過(guò)程只有在A-A/O工藝中才能完成，而SBR法的單一反應(yīng)器一個(gè)運(yùn)行周期即可完成。攪拌（厭氧狀態(tài)釋放磷）→反應(yīng)階段，曝氣（好氧狀態(tài)降解有機(jī)物、硝化與攝取磷）、排泥（除磷）、攪拌與投加少量有機(jī)碳源（缺氧狀態(tài)反硝化脫氮）、再曝氣（好氧狀態(tài)去除剩余的有機(jī)物）→排水階段→閑置階段，然后進(jìn)水再進(jìn)入另一個(gè)運(yùn)行周期。并曾做過(guò)進(jìn)水與反應(yīng)階段用曝氣與攪拌交替進(jìn)行的運(yùn)行方式脫氮的試驗(yàn)研究，其脫氮效率更高。如果原污水中的P：BOD值太高，用普通厭氧/好氧法難以提高除磷率時(shí)，可以根據(jù)Phostrip法除磷的原理在SBR法中實(shí)現(xiàn)，只增加一個(gè)混凝沉淀池即可?？梢?jiàn)，SBR法很容易滿(mǎn)足脫氮除磷的工藝要求，在時(shí)間上控制的靈活性又能大大提高脫氮除磷的效果。第七十一頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第四節(jié)工藝的主要性能特點(diǎn)

應(yīng)當(dāng)指出，由于SBR法污泥泥齡短，微生物的比增長(zhǎng)速率大，其內(nèi)源呼吸作用較弱，微生物細(xì)胞的合成代謝相對(duì)于其分解代謝占主導(dǎo)地位，因此用于合成細(xì)胞所需要的氮、磷量也較多，為BOD：N：P=100：6.2：1.1這個(gè)值高于傳統(tǒng)的理論值100：5：1，更高于普通活性污泥法的需要量。這就是說(shuō)，SBR法通過(guò)同化作用去除廢水中的氮、磷也是不可忽視的。

4．良好的污泥沉降性能污泥膨脹問(wèn)題是傳統(tǒng)活性污泥法運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生且難以杜絕的令人棘手的問(wèn)題。污泥膨脹絕大多數(shù)是由絲狀菌的過(guò)度生長(zhǎng)所造成的。按照發(fā)生膨脹難易程度的排列順序是：間歇式、傳統(tǒng)推流式、階段曝氣式和完全混合式，同時(shí)發(fā)現(xiàn)其降解有機(jī)物（對(duì)易降解污水）速率或效率的高低，也遵循這個(gè)排列順序。SBR法能有效地控制絲狀菌的過(guò)量繁殖，可從四個(gè)方面說(shuō)明。（1）反應(yīng)器中存在較大的濃度梯度。提高底物濃度梯度（或F/M梯度）是控制污泥絲狀菌生長(zhǎng)的重要因素。完全混合式反應(yīng)器中基本上不存在這種濃度梯度，極易發(fā)生污泥的膨脹；推流式反應(yīng)器中底物的濃度梯度較大；不易發(fā)生膨脹：而SBR反應(yīng)器在反應(yīng)階段處于時(shí)間上的理想推流狀態(tài)，F(xiàn)/M梯度達(dá)到了理想的最大，因此它比普通推流式還不易膨脹。研究進(jìn)一步表明，縮短SBR法的進(jìn)水時(shí)間，反應(yīng)前底物濃度更高，其后的梯度更大，SVI值更低，更不易膨脹。第七十二頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第四節(jié)工藝的主要性能特點(diǎn)

（2）缺氧(或厭氧)和好氧狀態(tài)并存。絕大多數(shù)絲狀菌，如球衣菌屬等都是專(zhuān)性好氧菌，而活性污泥中的細(xì)菌有半數(shù)以上是兼性菌。與普通活性污泥法不同的是，SBR法中進(jìn)水與反應(yīng)階段的缺氧（或厭氧）與好氧狀態(tài)的交替，能抑制專(zhuān)性好氧絲狀菌的過(guò)量繁殖，而對(duì)多數(shù)微生物不會(huì)產(chǎn)生不利影響。正因?yàn)槿绱?，SBR法中限制曝氣比非限制曝氣更易膨脹。基制濃度s/(mg/L)圖3-4混合培養(yǎng)微生物的選擇競(jìng)爭(zhēng)1—絲狀菌Ks=(mg/L)，μ=0.2(L/h)；2—菌膠團(tuán)菌Ks=50(mg/L)，μ=0.5(L/h)第七十三頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第四節(jié)工藝的主要性能特點(diǎn)

（3）反應(yīng)器中有較高的底物濃度，絲狀菌比絮凝菌膠團(tuán)的比表面積大，攝取低濃度底物的能力強(qiáng)，所以在低底物濃度的環(huán)境中（如完全混合式曝氣池）往往占優(yōu)勢(shì)。這兩類(lèi)競(jìng)爭(zhēng)微生物的增殖曲線(xiàn)如圖3-4所示，從圖可知，由于絲狀菌的飽和常數(shù)KS很小，使底物濃度對(duì)其比增殖速率的影響很小，即在很低的底物濃度下也具有較高的增殖速率，底物濃度達(dá)到一定程度之后，其比增殖速率就按近了最大值并不隨底物濃度的最大而繼續(xù)提高。在SBR法的整個(gè)反應(yīng)階段，不僅底物濃度較高、梯度也大，只有在反應(yīng)進(jìn)入沉淀階段前夕，其底物濃度才與完全混合式曝氣池怕相同。因此，所以說(shuō)SBR法沒(méi)有利于絲狀菌競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境。（4）泥齡短、比增長(zhǎng)速率大。一般絲狀菌的比增長(zhǎng)速率比其他細(xì)菌小，在穩(wěn)定狀態(tài)下，污泥齡的倒數(shù)數(shù)值等于污泥比增長(zhǎng)速率，故污泥齡長(zhǎng)的完全混合法易于繁殖絲狀菌。由于SBR法具有理想推流狀態(tài)與快速降解有機(jī)物的特點(diǎn)，使它在污泥齡泥的條件下就能滿(mǎn)足出水質(zhì)量要求，而污泥齡又使剩余污泥的排放速度大于絲狀菌的增長(zhǎng)速率，絲狀菌無(wú)法大量繁殖。第七十四頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第四節(jié)工藝的主要性能特點(diǎn)5．對(duì)進(jìn)水水質(zhì)水量的波動(dòng)具有較好的適應(yīng)性在一般的廢水生物處理構(gòu)筑物中，由于微生物對(duì)其生存環(huán)境條件要求比較嚴(yán)格，當(dāng)進(jìn)入處理系統(tǒng)的廢水水質(zhì)水量發(fā)生較大的波動(dòng)時(shí)，處理效果將受到明顯的影響。所以，在一般的廢水生物處理工藝中，都要設(shè)置調(diào)節(jié)池以均化進(jìn)水的水質(zhì)水量。SBR反應(yīng)器是集調(diào)節(jié)池、曝氣池和沉淀池于一體的污水處理工藝，能承受較大的水質(zhì)水量的波動(dòng)，具有處理效果穩(wěn)定的特點(diǎn)。完全混合式曝氣池比推流式曝氣池具有更強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷和抗有毒物質(zhì)的能力。如上所述，雖然SBR法對(duì)于時(shí)間來(lái)說(shuō)是一個(gè)理想的推流過(guò)程，但反應(yīng)器本身的混合狀態(tài)又保持了典型的完全混合特性。因此，它具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力。此外，SBR工藝在沉淀階段屬于靜止沉淀，污泥沉降性能好且不需要進(jìn)行污泥回流，使反應(yīng)器中維持較高的MLSS濃度。在同樣條件下，較高的MLSS濃度能降低F/M值，顯然更具有良好的抗沖擊負(fù)荷能力。若采用一邊進(jìn)水一邊曝氣的非限量曝氣運(yùn)行方式，則更能大幅度地增強(qiáng)SBR工藝承受廢水的毒性和高有機(jī)物濃度的能力。第七十五頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第四節(jié)工藝的主要性能特點(diǎn)

（1）進(jìn)水期具有儲(chǔ)存污水和混合的作用。在充水期內(nèi)，污水進(jìn)入SBR反應(yīng)器后與存留的污泥混合。當(dāng)采用非限量曝氣方式時(shí)，即在充水期內(nèi)就已經(jīng)開(kāi)始生物氧化降解作用。當(dāng)采用限量曝氣方式時(shí)，即使在充水期不產(chǎn)生含碳有機(jī)物的生物氧化作用，在整個(gè)充水期內(nèi)所進(jìn)入反應(yīng)器的污水同樣都集中在一個(gè)池內(nèi)而得到充分的混合。實(shí)際上，充水容積成了調(diào)節(jié)池容積，充水時(shí)間越長(zhǎng)，污水的調(diào)節(jié)時(shí)間就越長(zhǎng)，因此，即使在充水時(shí)間里的污水濃度發(fā)生急劇波動(dòng)，最終池內(nèi)容納的污水將處于充水時(shí)間內(nèi)的平均濃度水平上，對(duì)于短時(shí)間（比充水時(shí)間短）的濃度沖擊負(fù)荷，其峰值得到了消減。另外，如果污水量短期內(nèi)突然增大，僅僅縮短了充水時(shí)間而對(duì)反應(yīng)過(guò)程并無(wú)多大的影響。（2）對(duì)高峰污染物濃度持續(xù)時(shí)間的分割作用。由于SBR工藝與一般的連續(xù)式活性污泥法不同。一般的連續(xù)式活性污泥法在污水高峰濃度的情況下全部污水進(jìn)入曝氣池，高峰濃度的持續(xù)時(shí)間就是曝氣池受沖擊負(fù)荷的時(shí)間。SBR是半連續(xù)時(shí)間就是曝氣池受沖擊負(fù)荷的時(shí)間，SBR是半連續(xù)式進(jìn)水的，在實(shí)現(xiàn)多池并聯(lián)工作的情況下，每個(gè)池都按預(yù)定的順序依次進(jìn)水，每一池充滿(mǎn)水后，污水將轉(zhuǎn)入第二池，第三池等，對(duì)每一個(gè)池子而言，只進(jìn)入連續(xù)進(jìn)水的一段，整個(gè)并聯(lián)池系統(tǒng)將連續(xù)污水分割為若干段。如果污水出現(xiàn)高峰負(fù)荷形成沖擊作用，其最大連續(xù)時(shí)間將水超過(guò)充水時(shí)間。持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于充水時(shí)間的部分高負(fù)荷污水將轉(zhuǎn)入另一個(gè)池子，從而人為地減少了對(duì)第一池的沖擊負(fù)荷。充水時(shí)間越短，反應(yīng)當(dāng)受高峰負(fù)荷沖擊的持續(xù)時(shí)間越短。第七十六頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第四節(jié)工藝的主要性能特點(diǎn)

（3）運(yùn)行周期間污泥活性的補(bǔ)償作用。活性污泥之所以能去除污水中的有機(jī)污染物，其直接作用在于生物污泥對(duì)于有機(jī)物的吸附和吸收作用以及隨之而發(fā)生的生物降解作用。有機(jī)物被微生物氧化降解的程度取決了污染物被處理的程度。提高生物氧化程度，污泥活性越高，其吸附和吸收能力也越強(qiáng)；反之則弱。在SBR工藝系統(tǒng)中，同一曝氣池同一運(yùn)行周期內(nèi)由于經(jīng)一定時(shí)間的閑置過(guò)程，使污泥的活性得到了充分的恢復(fù)，而使其在下一個(gè)運(yùn)行周期內(nèi)具有較強(qiáng)的上述吸附和吸收能力。此外，同一曝氣池在不同運(yùn)行周期間，若上一周期的污染物負(fù)荷較高，而下一個(gè)周期的污染物負(fù)荷較低，則污泥的活性也可得到良好的恢復(fù)而保持其穩(wěn)定的處理效果。第七十七頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日SBR法處理工藝的影響因素

溶解氧（DO）反應(yīng)器中溶解氧的高低對(duì)除磷脫氮效果有較大的影響。若溶解氧偏低，出水中的NH4+-N值將會(huì)升高，若DO過(guò)低，在沉淀階段就會(huì)出現(xiàn)厭氧狀態(tài)，而有磷釋放出來(lái)，致使出水中的磷含量升高。反應(yīng)器中DO亦不可過(guò)高，DO過(guò)高會(huì)使污泥絮體變得細(xì)小而分散，出水混濁，而且將導(dǎo)致缺氧階段溶解氧降不下來(lái)，反硝化反應(yīng)受到抑制，而反應(yīng)器中NO3--N濃度高又將影響缺氧階段磷的釋放，降低除磷效果。第七十八頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日SBR法處理工藝的影響因素pH值微生物活性與水中pH值關(guān)系密切，pH為6～9時(shí)生物活性最強(qiáng)。在硝化過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生部分H+，消耗反應(yīng)器中混合液的堿度。很多工藝都向系統(tǒng)中加堿以維持pH穩(wěn)定，保證氨氮的硝化程度，采用同步硝化反硝化脫氮也可解決這一問(wèn)題。反應(yīng)初期，微生物對(duì)有機(jī)物和含氮化合物的降解，引起水中pH值下降，隨著氨氮經(jīng)硝化作用轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽氮進(jìn)入反硝化階段，由于反硝化不斷產(chǎn)生堿度，pH值下降過(guò)程很快結(jié)束然后快速上升。第七十九頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日SBR法處理工藝的影響因素

污泥齡污泥齡短，排放污泥量大，可除去較多的磷。而為了提高氮的脫除量，就需要采用較長(zhǎng)的污泥齡，因?yàn)橄趸鲋乘俣容^慢，沒(méi)有足夠長(zhǎng)的污泥齡，就難以保證硝化菌有足夠的數(shù)量。所以，若要同時(shí)達(dá)到較好的除磷脫氮效果，需選擇合適的污泥齡.第八十頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日SBR法處理工藝的影響因素

營(yíng)養(yǎng)物活性污泥系統(tǒng)中，微生物生長(zhǎng)所需要的營(yíng)養(yǎng)物要呈一定比例，通常所需有機(jī)物與氮、磷的比BOD∶N∶P=100∶5∶1。第八十一頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第五節(jié)SBR工藝的設(shè)備和裝置第八十二頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第五節(jié)SBR工藝的設(shè)備和裝置

序批（間歇）式活性污泥法，是在20世紀(jì)80年代隨著各種新型的不堵塞曝氣器、新型浮動(dòng)式出水堰（潷水器，撇水器）和自動(dòng)監(jiān)控硬設(shè)備和軟件技術(shù)的出現(xiàn)而發(fā)展的。特別是在計(jì)算機(jī)和生物量化技術(shù)的支持下，才真正顯示出優(yōu)勢(shì)，并陸續(xù)得到開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。所以，新型的設(shè)備、儀表是SBR工藝的關(guān)鍵組成部分。SBR工藝的主要設(shè)備介紹如下：一、鼓風(fēng)設(shè)備在污水生物處理工藝中主要有兩種曝氣類(lèi)型：鼓風(fēng)曝氣和機(jī)械曝氣，SBR工藝多采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)。鼓風(fēng)機(jī)是鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)的重要設(shè)備，為曝氣系統(tǒng)提供壓縮空氣，常用的有羅茨和離心鼓風(fēng)機(jī)。

1．羅茨鼓風(fēng)機(jī)羅茨鼓風(fēng)機(jī)是容積式氣體壓縮機(jī)中的一種。其特點(diǎn)是：在最高設(shè)計(jì)壓力范圍內(nèi)，管網(wǎng)阻力變化時(shí)，流量變化很小，工作適應(yīng)性較強(qiáng)，故在流量要求穩(wěn)定而阻力變動(dòng)幅度較大的工作場(chǎng)合，可予自動(dòng)調(diào)節(jié)，且葉輪與機(jī)體之間具有一定間歇而不直接接觸，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造維護(hù)方便。風(fēng)機(jī)殼體制成氣冷和水冷兩種結(jié)構(gòu)。靜壓力≤49000Pa（5000mmH2O）的為氣冷結(jié)構(gòu)，靜壓力＞49000Pa(5000mmH2O)的為水冷結(jié)構(gòu)。常用的羅茨鼓風(fēng)機(jī)有三葉和低噪聲兩種。第八十三頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第五節(jié)SBR工藝的設(shè)備和裝置2．離心式鼓風(fēng)機(jī)離心式鼓風(fēng)機(jī)是一種葉片式氣體壓縮機(jī)，與定容式鼓風(fēng)機(jī)相比，具有空氣動(dòng)力性能穩(wěn)定，振動(dòng)小，噪聲低的特點(diǎn)，離心式鼓風(fēng)機(jī)分為低速多極、離速多級(jí)和高速單級(jí)等形式。在結(jié)構(gòu)上，多級(jí)高速和多次低速離心鼓風(fēng)機(jī)采用電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)下，通過(guò)多級(jí)葉輪串聯(lián)的方式逐級(jí)增壓，單級(jí)高速和多級(jí)高速離心鼓風(fēng)機(jī)需通過(guò)增速機(jī)構(gòu)傳動(dòng)的方式提高風(fēng)壓。二、曝氣裝置曝氣設(shè)備是活性污泥處理法的核心部分，SBR法采用的是時(shí)間控制上的厭氧—好氧操作，要求厭氧攪拌和好氧曝氣在一個(gè)區(qū)間內(nèi)完成。有一些SBR法采用曝氣和攪拌設(shè)備分區(qū)域分排交替布置，但這對(duì)曝氣和攪拌均有影響，設(shè)備利用率低，能耗也較大。

SBR工藝常用的曝氣設(shè)備是微孔曝氣器。微孔曝氣器也稱(chēng)多孔性空氣擴(kuò)散裝置，采用多孔性材料如陶粒、粗瓷等摻以適當(dāng)?shù)娜绶尤?shù)脂一類(lèi)的粘合劑，在高溫下燒結(jié)成擴(kuò)散板、擴(kuò)散管及擴(kuò)散罩的形式。它的主要性能特點(diǎn)是產(chǎn)生微小氣泡，氣、液接觸面大，氧利用率高；缺點(diǎn)是氣壓損失大，易堵塞。第八十四頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第五節(jié)SBR工藝的設(shè)備和裝置

按照安裝的形式，微孔曝氣器可分為固定式和提升式兩大類(lèi)。近年來(lái)，在射流曝氣器的基礎(chǔ)上，同相射流和異相射流（厭氧攪拌和好氧曝氣）兩用曝氣器的研究有了很大發(fā)展，并成功地應(yīng)用于SBR法處理城市污水中，尤其在除磷脫氮的深度污水處理中，更發(fā)揮出了它的作用。兩用曝氣器是在異相射流（水-氣）曝氣器的基礎(chǔ)上又增加了同相射流的功能，因此具有好氧曝氣和厭氧攪拌的雙重功能。兩用曝氣器是最適合SBR法的專(zhuān)用設(shè)備。由于各國(guó)對(duì)各種控制參數(shù)和氧吸收率的研究不斷發(fā)展，兩用曝氣器的形式也在不斷的變化。美國(guó)最先進(jìn)的空穴式曝氣機(jī)甚至能達(dá)到氣浮要求的微氣泡直徑。日本已有直徑達(dá)到25mm以上的新型噴嘴在SBR法污水處理廠(chǎng)中使用，運(yùn)行良好。實(shí)踐證明，兩用曝氣器用在SBR法反應(yīng)池呂，能靈活地實(shí)現(xiàn)A/O、多段A/O、A2/O等工藝操作完成脫碳、脫磷、脫氮的任務(wù)，并能起到抑制污泥膨脹的作用。第八十五頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第五節(jié)SBR工藝的設(shè)備和裝置

三、潷水器

SBR工藝的最根本特點(diǎn)是單個(gè)反應(yīng)器的排水形式均采用靜止沉淀、集中排水的方式運(yùn)行，排水時(shí)池中的水位是變化的，為了保證排水時(shí)不會(huì)擾動(dòng)池中各水層，使排出上清液始終位J：最上層。這就要求使用一種能隨水位變化而可調(diào)節(jié)的出水堰，又叫潷水器或撇水器，為了防止浮渣進(jìn)入，現(xiàn)在都要求將排水口淹沒(méi)在水面下一定深度，所以叫潷水器比較合適。潷水器是隨著SBR而發(fā)展起來(lái)的。早期的SBR系統(tǒng)采用手動(dòng)形式進(jìn)行潷水，如采用在反應(yīng)器不同高度上安裝排水閥門(mén)或排水泵，根據(jù)反應(yīng)的周期要求定時(shí)、定量排出處理后的污水。這種潷水方式僅適用于小型的污水處理設(shè)施，其潷水效果不理想，大型的污水處理系統(tǒng)無(wú)法采用。潷水器的形式有很多。從傳動(dòng)形式上可分為機(jī)械式、自動(dòng)式及兩種方式的組合；從運(yùn)行方式上分有虹吸式、浮筒式、套筒式、旋轉(zhuǎn)式；從堰口形式上分有直堰式和弧堰式等。除虹吸式潷水器只有自動(dòng)式一種傳動(dòng)方式外，其余三種運(yùn)行方式的潷水器都有機(jī)械、自動(dòng)和組合的傳動(dòng)方式。潷水器的工作形式如圖3-9所示。第八十六頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第五節(jié)SBR工藝的設(shè)備和裝置

從應(yīng)用效果來(lái)看，單純的機(jī)械式調(diào)節(jié)堰，由于動(dòng)力消耗大，機(jī)械部分多，壽命較短，使用有一定的限制。自動(dòng)式潷水器由寸：堰的浮力很難于出水流量、水位變化的水流達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，且反應(yīng)靈敏度低，不易控制。所以只適用于一些較小規(guī)模的SBR法污水處理廠(chǎng)。組合式潷水器，由于集中了機(jī)械式準(zhǔn)確、易控制和自動(dòng)式節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。目前，國(guó)外大型污水廠(chǎng)多采用這種形式的潷水器。組合式潷水器在設(shè)計(jì)時(shí)，盡量使?jié)髟诟鱾€(gè)運(yùn)動(dòng)位置時(shí)的重力與水的浮力相平衡，又采用小功率的機(jī)械裝置，按—．定的程序，控制出水口移動(dòng)的速率，這樣既利用了水的浮力，又能實(shí)行潷水器的隨機(jī)控制。潷水器堰口以廠(chǎng)都要求有一段能變形的特殊管道。浮筒式采用膠管、波紋管等實(shí)現(xiàn)變形；套筒式靠粗細(xì)兩段管道之間的伸縮滑動(dòng)來(lái)適應(yīng)堰口的升降：而旋轉(zhuǎn)式則是靠回轉(zhuǎn)密封接頭來(lái)聯(lián)結(jié)兩段管道以保證堰口的運(yùn)動(dòng)。潷水器的組成一般分為收水裝置、連接裝置及傳動(dòng)裝置。收水裝置設(shè)有擋板、進(jìn)水口及浮子等，其主要作JH足將處理好的上清液收集到潷水3S中，再通過(guò)導(dǎo)管排放，由于潷水叫瞬時(shí)流量較大，在潷水時(shí)，既要使水順利通過(guò)，又要使反應(yīng)器中的沉淀不受擾動(dòng)，更不能使污泥隨水流出。因此收水裝置的設(shè)計(jì)是十分重要的，特別是在虹吸式、自流式潷水器中尤為重要。潷水器的連續(xù)裝置是潷水器的又一關(guān)鍵部位，潷水器在排水中需要不斷地轉(zhuǎn)動(dòng)，其連接裝置既要保證運(yùn)轉(zhuǎn)自由，同時(shí)又要保證密封性。潷水器的傳動(dòng)裝置是保證潷水器正常動(dòng)作的關(guān)鍵，不論是采用液壓式還是機(jī)械式的傳動(dòng)，均需要同自控和污水處理系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，通過(guò)自動(dòng)的程控潷水動(dòng)作。潷水器的工作原理及特點(diǎn)如表3—2所示。第八十七頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第五節(jié)SBR工藝的設(shè)備和裝置

四、水下推進(jìn)器水下推進(jìn)器的作用主要是攪拌和堆流，與鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)相結(jié)合應(yīng)用于SBR，一方面使混合攪拌均勻；另一方面，在曝氣供氧停止、系統(tǒng)轉(zhuǎn)至兼氧狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，能使池中活性污泥處于懸浮狀態(tài)。這利應(yīng)用主要是由于射流曝氣器一般適用于較小水量的曝氣，而在較大水量的應(yīng)用上有局限性。水下推進(jìn)器的構(gòu)造與性能參數(shù)可分別見(jiàn)圖3—10和表3—9。五、溶解氧（DO）自動(dòng)連續(xù)快速在線(xiàn)分析儀

SBR法的底物（MLSS）變化是隨時(shí)間的變化呈理想推流過(guò)程，耗氧速率（OVR）也應(yīng)和底物濃度同步變化。即要求DO濃度盡可能維持一個(gè)常數(shù)，一般認(rèn)為曝氣階段DO濃度應(yīng)維持在1.5～2mg/L比較經(jīng)濟(jì)合理，這就要求在曝氣階段進(jìn)行非均勻漸減供氣。必須設(shè)置能自動(dòng)連續(xù)快速在線(xiàn)監(jiān)測(cè)DO濃度的分析儀表，反饋控制同風(fēng)機(jī)和水泵的開(kāi)度，通過(guò)兩用噴嘴實(shí)現(xiàn)非均勻漸減曝氣并可大量節(jié)能。

DO的測(cè)定一般用薄膜法和碘量法，而這種晨線(xiàn)分析儀就是利用了薄膜電極法。薄膜電極法可以克服碘量法無(wú)法克服的元素干擾，又適合電極法測(cè)量。它是利用水中深解氧與擴(kuò)散電流呈正比的關(guān)系不則量電流或電壓，從而獲得DO的濃度。目前，DO濃度在線(xiàn)分析儀國(guó)內(nèi)外均有產(chǎn)品，但國(guó)內(nèi)產(chǎn)品在測(cè)量精度和可靠性上不如國(guó)外產(chǎn)品，DO濃度隨溫變化而變化，選用儀器時(shí)必須有溫度自動(dòng)補(bǔ)償裝置，另外，還需有探頭自動(dòng)清掃裝置。第八十八頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第五節(jié)SBR工藝的設(shè)備和裝置

六、自動(dòng)控制系統(tǒng)

SBR采用自動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)達(dá)到復(fù)雜的控制要求，把用人工操作難以實(shí)現(xiàn)的控制通過(guò)計(jì)算機(jī)、軟件、儀器設(shè)備的有相結(jié)合自動(dòng)完全，并創(chuàng)造滿(mǎn)足微生物生存的最佳環(huán)境。SBR的自動(dòng)控制主要是以時(shí)間為基礎(chǔ)參數(shù)的SBR正常運(yùn)轉(zhuǎn)，控制過(guò)程中所需要的指令信息及反饋信息均利用各種水質(zhì)、水量監(jiān)測(cè)儀器儀表獲得。SBR自動(dòng)控制的硬件設(shè)施包括計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和儀器儀表系統(tǒng)。儀器儀表系統(tǒng)包括一次儀表的各種形式，如污泥濃度計(jì)、溶解氧儀、PH計(jì)、ORP計(jì)、液位計(jì)、流量計(jì)以及需要控制的各種電動(dòng)氣動(dòng)閥門(mén)、水泵、風(fēng)機(jī)、潷水器等。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)也就是狹義上的自動(dòng)控制系統(tǒng)，是自控系統(tǒng)的核心部分。

SBR工藝的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)主要有PLC和DCS兩種，最常見(jiàn)的是PLC控制系統(tǒng)。PLC系統(tǒng)主要由控室主站和現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)子站構(gòu)成，利用網(wǎng)絡(luò)相連，實(shí)現(xiàn)集中管理和分散控制。自動(dòng)控制系統(tǒng)包括控制設(shè)備和控制對(duì)象兩部分，控制設(shè)備由主機(jī)、打印機(jī)、可編程序控制器等組成，控制對(duì)象包括主反應(yīng)池、風(fēng)機(jī)及變配電間、污泥濃縮池、污泥池、沉砂池、提升泵站、脫水機(jī)房等。PLC的核心控制處理器對(duì)系統(tǒng)的多個(gè)開(kāi)關(guān)量和模擬量進(jìn)行控制。第八十九頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第五節(jié)SBR工藝的設(shè)備和裝置SBR主反應(yīng)池的控制內(nèi)容主要包括：（1）按時(shí)間原則控制進(jìn)水閘門(mén)；（2）按時(shí)間原則控制進(jìn)氣電動(dòng)蝶閥；（3）按時(shí)間原則控制出水潷水器；（4）按時(shí)間原則控制水下推流器；（5）按時(shí)間原則控制排泥閥門(mén)；（6）采集主反應(yīng)池的溶解氧、污泥濃度、污泥界面參數(shù)；（7）采集主反應(yīng)池設(shè)備的運(yùn)行工況和異常情況的報(bào)警信號(hào)。配電及鼓風(fēng)機(jī)房的控制內(nèi)容包括：（1）采集風(fēng)量、風(fēng)壓、風(fēng)溫參數(shù)；（2）由主反應(yīng)池溶解氧濃度反饋?zhàn)饔糜诳刂骑L(fēng)量；（3）可根據(jù)閥位信號(hào)，靈活控制鼓風(fēng)機(jī)出口閥門(mén)的開(kāi)度，用于風(fēng)量輸出的調(diào)節(jié)；（4）采集設(shè)備的運(yùn)行工況和異常情況的報(bào)警信號(hào)。第九十頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日自動(dòng)控制系統(tǒng)工控機(jī)PLC單片機(jī)繼電器模糊智能控制第九十一頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日自控必須是包括進(jìn)出水、泥、氣的電磁閥門(mén)在內(nèi)自動(dòng)運(yùn)行的總體解決方案。第九十二頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第九十三頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日出水進(jìn)水排泥圖2-1.SBR反應(yīng)工藝流程圖曝氣SBR反應(yīng)器自控裝置液控探針進(jìn)水反應(yīng)排水沉淀閑置繼電器繼電器繼電器繼電器繼電器液控器圖2-SBR反應(yīng)器自控裝置原理圖電路板第九十四頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日主要是解決有機(jī)物降解、硝化與反硝化、生物除磷四個(gè)生化過(guò)程的在線(xiàn)模糊控制問(wèn)題。采用DO,ORP，pH等指標(biāo)作為控制參數(shù)。第九十五頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第六節(jié)SBR法的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算第九十六頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第六節(jié)SBR法的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算SBR的設(shè)計(jì)迄今為止還沒(méi)有一種可被廣泛接受的標(biāo)準(zhǔn)和簡(jiǎn)單的方法，而且時(shí)間參數(shù)的選用和確定是經(jīng)驗(yàn)的或基本上套用連續(xù)流系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)者的隨意性很大。SBR的設(shè)計(jì)方法主要可分為負(fù)荷設(shè)計(jì)法和動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)法兩大類(lèi)，其中負(fù)荷設(shè)計(jì)法基本與傳統(tǒng)活性污泥的負(fù)荷設(shè)計(jì)法相同。

SBR設(shè)計(jì)方法的簡(jiǎn)化計(jì)算

SBR動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)方法大部分涉及到進(jìn)水時(shí)間、反應(yīng)時(shí)間等運(yùn)行方面的參數(shù)，但計(jì)算復(fù)雜，應(yīng)用不便。為此，綜合以上的設(shè)計(jì)方法，可按反應(yīng)期污泥負(fù)荷進(jìn)行簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。對(duì)于限制曝氣（3-22）

式中Q——進(jìn)水流量，m3/h；

N——反應(yīng)器個(gè)數(shù)；

CO——進(jìn)水有機(jī)物濃度，mg/L；

Ce——出水有機(jī)物濃度，mg/L；

X——污泥濃度，mg/L；

V——反應(yīng)器總體積，m3；

tf——進(jìn)水時(shí)間，h；

tr——反應(yīng)時(shí)間，h。第九十七頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第六節(jié)SBR法的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算

對(duì)于非限制曝氣為（3-23）對(duì)于半限制曝氣則為

（3-24）式中t——從進(jìn)水開(kāi)始到開(kāi)始曝氣的延遲時(shí)間，一般不超過(guò)3h。對(duì)于連續(xù)進(jìn)水的SBR系統(tǒng)有下列關(guān)系式：（3-25）

式中——充水比；

ts——沉淀時(shí)間，h；

td——潷水時(shí)間，h；

ti——閑置時(shí)間，h。這樣給出一個(gè)負(fù)荷就可以計(jì)算出進(jìn)水時(shí)間，反應(yīng)時(shí)間、周期以及反應(yīng)器容積等。第九十八頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第九十九頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第七節(jié)運(yùn)行管理第一百頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日SBR工藝的工程應(yīng)用

適用規(guī)模盡管SBR在大、中、小型污水處理廠(chǎng)中均有應(yīng)用，但受工藝特點(diǎn)和設(shè)備性能參數(shù)的限制，SBR工藝反應(yīng)池?cái)?shù)量較多，監(jiān)控、調(diào)節(jié)較復(fù)雜，對(duì)系統(tǒng)控制、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)要求較高。目前，從我國(guó)潷水器的性能質(zhì)量、自控系統(tǒng)及運(yùn)行管理水平的角度考慮，SBR工藝較適合處理規(guī)模在15萬(wàn)m3/d以下的中、小型污水廠(chǎng)。第一百零一頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日

處理效果不增加化學(xué)處理，SBR工藝能達(dá)《城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。但若需采用化學(xué)除磷以達(dá)更好的出水水質(zhì)，則該工藝不如其它具有獨(dú)立二沉池的工藝易操作，主要問(wèn)題是藥劑投加和混合的均勻性較難實(shí)現(xiàn)，并且需要與運(yùn)行周期的階段控制相聯(lián)動(dòng)和連鎖，增加了自控系統(tǒng)的難度和運(yùn)行的不穩(wěn)定性。SBR工藝的工程應(yīng)用第一百零二頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日

至2006年底，我國(guó)投產(chǎn)并運(yùn)行SBR工藝（包括CAST、DAT-IAT、ICEAS、CASS和MSBR等改良SBR工藝）的城市污水處理廠(chǎng)約有130座。1.6%6.5%65%26.8%設(shè)計(jì)規(guī)模<5萬(wàn)m3/d10萬(wàn)~20萬(wàn)m3/d>20萬(wàn)m3/d5萬(wàn)~10萬(wàn)m3/dSBR工藝的工程應(yīng)用第一百零三頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日1、SBR工藝的工作原理

SBR是活性污泥法的一種變形，它的反應(yīng)機(jī)理和污染物去除機(jī)制和傳統(tǒng)活性污泥法相同，只是在運(yùn)行操作不同。SBR是在單一的反應(yīng)器內(nèi),在時(shí)間上進(jìn)行各種目的的不同操作,故稱(chēng)之為時(shí)間序列上的廢水處理工藝，它集調(diào)節(jié)池、曝氣池、沉淀池為一體,不需設(shè)污泥回流系統(tǒng)。

第一百零四頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日

SBR工藝的一個(gè)完整操作周期有五個(gè)階段:進(jìn)水期(fill)、反應(yīng)期(react)、沉淀期(settle)、排水期(draw)和閑置期(idle)

進(jìn)水反應(yīng)沉淀排水閑置SBR運(yùn)行工序圖第一百零五頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日進(jìn)水期(fill)

進(jìn)水期是反應(yīng)器接受廢水的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程不僅僅是廢水的流入與反應(yīng)器水位的升高的過(guò)程，而且伴隨一定的生化反應(yīng)（磷的釋放和脫氮等）。第一百零六頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日反應(yīng)期(react)

當(dāng)進(jìn)水達(dá)到設(shè)定的液位后，開(kāi)始曝氣和攪拌，以達(dá)到反應(yīng)目的（去除BOD、硝化、脫氮除磷）。

第一百零七頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日沉淀期(settle)

沉淀期主要是一個(gè)固液分離的過(guò)程，即經(jīng)過(guò)曝氣和攪拌作用后，混合液中的污泥顆粒和絮體在重力的作用下沉降，實(shí)現(xiàn)污泥和廢水的分離過(guò)程。第一百零八頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日排水期(draw)

排水期是排除反應(yīng)器中的上清液的過(guò)程，上清液由反應(yīng)器上部的浴流堰和潷水器排出。該期間的水位是處理周期內(nèi)的最低水位。反應(yīng)器底部沉降的活性污泥大部分作為下一周期使用，而過(guò)剩的剩余污泥則從排泥管引出排放。另外反應(yīng)器中還會(huì)一部分的處理水，可起到循環(huán)水和稀釋水的作用

第一百零九頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日閑置期(idle

）

閑置期是在一個(gè)處理周期內(nèi)從排水結(jié)束時(shí)刻起到下一個(gè)周期開(kāi)始進(jìn)水的時(shí)刻的中間的一段時(shí)間。同時(shí)伴隨少量的厭氧反應(yīng)和脫氮過(guò)程。在此期間活性污泥中的微生物得到充分的休息，恢復(fù)活性。為了盡可能保證污泥活性并防止污泥老化現(xiàn)象，還需定期排放剩余污泥，為新鮮污泥提供足夠的空間生長(zhǎng)繁殖。第一百一十頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日2、SBR工藝的特點(diǎn)

SBR法最顯著的一個(gè)特點(diǎn)是將反應(yīng)和沉淀兩道工序放在同一反應(yīng)器中進(jìn)行，擴(kuò)大了反應(yīng)器的功能，SBR是一個(gè)間歇運(yùn)行的污水處理工藝,運(yùn)行時(shí)期的有序性,使它具有不同于傳統(tǒng)連續(xù)流活性污泥法的一些特性。

第一百一十一頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日1)、流程簡(jiǎn)單,運(yùn)行費(fèi)用低；

SBR法的工藝簡(jiǎn)單,便于自動(dòng)控制,其主要設(shè)備就是一個(gè)具有曝氣和沉淀功能的反應(yīng)器,無(wú)需連續(xù)流活性污泥法的二沉池和污泥回流裝置,在大多數(shù)情況下可以省去調(diào)節(jié)池和初沉池,系統(tǒng)構(gòu)筑物小,流程簡(jiǎn)單,占地面積小、管理方便,投資省,運(yùn)行費(fèi)用低。2)、固液分離效果好，出水水質(zhì)好；

SBR在沉淀時(shí)屬于理想的靜止沉淀，固液分離效果好,容易獲得澄清的出水。剩余污泥含水率低,這為后續(xù)污泥的處置提供了良好的條件。

第一百一十二頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日3)、運(yùn)行操作靈活，效果穩(wěn)定；

SBR在運(yùn)行操作過(guò)程中,可以根據(jù)廢水水量水質(zhì)的變化、出水水質(zhì)的要求調(diào)整一個(gè)運(yùn)行周期中各個(gè)工序的運(yùn)行時(shí)間、反應(yīng)器內(nèi)混合液容積的變化和運(yùn)行狀態(tài)。

4)、脫氮除磷效果好；

SBR工藝在時(shí)間序列上提供了缺氧、厭氧和好氧的環(huán)境條件,使缺氧條件下實(shí)現(xiàn)反硝化,厭氧條件下實(shí)現(xiàn)磷的釋放和好氧條件下的硝化及磷的過(guò)量攝取,從而有效的脫氮除磷。

第一百一十三頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日

5)、有效防止污泥膨脹；

由于SBR具有理想推流式特點(diǎn)，有機(jī)物濃度存在較大的濃度梯度，有利于菌膠團(tuán)細(xì)菌的繁殖，抑制絲狀菌的生長(zhǎng)，另外，反應(yīng)器內(nèi)缺氧好氧的變化以及較短的污泥齡也是抑制絲狀菌的生長(zhǎng)的因素，從而有效地防止污泥膨脹。

6)、耐沖擊負(fù)荷；池內(nèi)有滯留的處理水，對(duì)污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機(jī)污物的沖擊。

第一百一十四頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日

傳統(tǒng)的SBR在應(yīng)用中有一定的局限性，如在進(jìn)水流量較大時(shí)，對(duì)反應(yīng)系統(tǒng)需調(diào)節(jié)，會(huì)增大投資。為了進(jìn)一步提高出水水質(zhì)，出現(xiàn)了許多SBR演變工藝。

CASS工藝ICEAS工藝

IDEA工藝

DAT-IAT工藝

UNITANK工藝

MSBR工藝

第一百一十五頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日第一百一十六頁(yè)，共一百四十三頁(yè)，2022年，8月28日CASS（CAST/CASP)工藝（CyclicActivatedSludgeSystem/Techno