SBR汙水處理工藝

概要

SBR汙水處理工藝即序批式活性污泥法，全称为：序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）。

简称（SBR-Sequencing Batch Reactor）间歇式活性污泥法污水处理工艺 ，SBR工艺。

它是基于以懸浮生長的微生物在好氧條件下對汙水中的有機物、氨氮等汙染物進行降解的廢水生物處理活性汙泥法的工藝。按時序來以間歇曝氣方法運行，改變活性汙泥生長環境的，被全球廣泛認同和采用的汙水處理技術。

工藝流程

一种具有代表性的SBR工藝流程是： 通过格栅预处理的废水，进入集水井，由潜污泵提升进入SBR反响池，采用水流曝气机充氧，处理后的水由排水管排出，剩余污泥静压后，由SBR 池排入污泥井，污泥作为肥料。

分批式操作： 时间支解的操作方法替代空间支解的操作方法，如SBR运行周期由进水时间、反响时间、沉淀时间、滗水时间、排泥时间和闲置时间，可以适当灵活调理。

計算办法：

沉淀排水时间( Ts+D) 一般按2～4h 设计。闲置时间( Tx) 一般按0.5~1h 设计。 设定反响时间为( Tf) 。一个周期所需时间T≥Tf+Ts+D+Tx。[1]

時間分派例子，如：運行周期12h，其中進水2h，曝氣4～8h，沈澱2h，排水1h。

工藝特點

SBR工藝作爲一種活性汙泥工藝，也有活性汙泥工藝的優缺點，如活性汙泥工藝優點:汙水適應性強，建設費用較低。

活性汙泥工藝的缺點：運行穩定性差，容易發生汙泥膨脹和汙泥流失，分離效果不夠理想。

SBR工藝還有獨有的特點。其總的優缺點參見以下：

優點

处理工藝流程简单:

工藝過程五個階段：進水、曝氣、沈澱、排水、待機。

間歇式曝氣、非穩定生化反應替代穩態生化反應，

静置理想沉淀 静置理想沉淀替代古板的动态沉淀。

構築物數量少、造價低:

不需要設初沈地，也不需要二沈地，汙泥回流設施，調節池、初沈池也可省略。

便于操作和维护管理。 避免了古板厌氧反响器处理效率低、占地大的缺點。

結構簡單

組合式構造办法，利于廢水處理廠的擴建和改造。

處理後出水水質好。

良好的自控系统,良好的脱氮除磷效果，废水达标排放,有数据称CODCr平均去除率能抵达 94 %以上，强于单级好氧处理工艺。

運行上的有序和間歇操作。

特別適用在難生化降解的廢水處理。

解決了UASB等高效厭氧反應器，容易在出現水解酸化階段酸性積累從而抑制産甲烷段處理效率的問題。

占地少，能耗低，投資省，運行管理便当

缺點

嚴重依靠現代自動化控制技術。

自動化水平要求較高，操作、管理、維護，對操作管理人員素質要求較高。

如采用人工操作，會出現因進出水工序操作繁鎖，曝氣板容易梗塞。

適用範圍

中小城鎮生活汙水和廠礦企業的工業汙水，尤其是間歇排放和流量變化較大的地方。

需要較高出水水質的地方，如風景遊覽區、湖泊和港灣等，不但要去除有機物，還要求出水中除磷脫氮，避免河湖富營養化。

水資源緊缺的地方。SBR系統可在生物處理後進行物化處理，不需要增加設施，便于水的回收利用。

用地緊張的地方。

對已建連續流汙水處理廠的改造等。

十分適合處理小水量，間歇排放的工業汙水與疏散點源汙染的治理。

SBR設計要點　

1、運行周期（T）的確定

SBR的运行周期由充水时间、反响时间、沉淀时间、排水排泥时间和闲置时间来确定。充水时间（tv）应有一个最优值。如上所述，充水时间应根据具体的水质及运行过程中所采用的曝气方法来确定。当采用限量曝气方法及进水中污染物的浓度较高时，充水时间应适当取长一些；当采用非限量曝气方法及进水中污染物的浓度较低时，充水时间可适当取短一些。充水时间一般取1～4h。反响时间（tR）是确定SBR 反响器容积的一个十分主要的工艺设计参数，其数值确实定同样取决于运行过程中污水的性质、反响器中污泥的浓度及曝气方法等因素。关于生活污水类易处理污水，反响时间可以取短一些，反之对含有难降解物质或有毒物质的污水，反响时间可适当取长一些。一般在2～8h。沉淀排水时间（tS+D）一般按2～4h设计。闲置时间（tE）一般按2h设计。

一個周期所需時間tC≥tR﹢tS﹢tD

周期数 n﹦24/tC

2、反應池容積的計算

假設每個系列的汙水量爲q，則在每個周期進入各反應池的汙水量爲q/n·N。各反應池的容積爲：

V:各反應池的容量

1/m：排出比

n：周期數（周期/d）

N:每一系列的反應池數量

q：每一系列的汙水進水量（設計最大日汙水量）（m3/d）

3、曝氣系統

序批式活性汙泥法中，曝氣裝置的能力應是在規定的曝氣時間內能供給的需氧量，在設計中，高負荷運行時每單位進水BOD爲0.5～1.5kgO2/kgBOD，低負荷運行時爲1.5～2.5kgO2/kgBOD。

在序批式活性汙泥法中，由于在同一反應池內進行活性汙泥的曝氣和沈澱，曝氣裝置必須是不易梗塞的，同時考慮反應池的攪拌性能。常用的曝氣系統有氣液混合噴射式、機械攪拌式、穿孔曝氣管、微孔曝氣器，一般選射流曝氣，因其在不曝氣時尚有混合作用，同時避免梗塞。

4、排水系統

⑴上清液排除出裝置應能在設定的排水時間內，活性汙泥不發生上浮的情況下排出上清液，排出方法有重力排出和水泵排出。

⑵爲預防上清液排出裝置的故障，應設置事故用排水裝置。

⑶在上清液排出裝置中，應設有防浮渣流出的機構。

序批式活性汙泥的排出裝置在沈澱排水期，應排出與活性汙泥分離的上清液，並且具備以下的特征：

1) 应能既不扰动沉淀的污泥，又不会使污泥上浮，按规定的流量排出上清液。（定量排水）

2) 为获得别离后清澄的处理水，集水机构应尽量靠近水面，并可随上清液排出后的水位变革而进行排水。（追随水位的性能）

3) 排水及停止排水的举措应平稳进行，举措准确，长期可靠。（可靠性）

排水裝置的結構形式，根據升降的方法的差别，有浮子式、機械式和不作升降的固定式。

5、排泥設備

設計汙泥幹固體量=設計汙水量×設計進水SS濃度×汙泥産率/1000

在高负荷运行（0.1～0.4 kg-BOD/kg-ss·d)时污泥产量以每流入1 kgSS爆发1 kg计算，在低负荷运行（0.03～0.1 kg-BOD/kg-ss·d)时以每流入1 kgSS爆发0.75 kg计算。

在反應池中設置簡易的汙泥濃縮槽，能夠獲得2～3%的濃縮汙泥。由于序批式活性汙泥法不設初沈池，易流入較多的雜物，汙泥泵應采用不易梗塞的泵型。

SBR設計主要參數

序批式活性汙泥法的設計參數，必須考慮處理廠的地区特性和設計條件（用地面積、維護管理、處理水質指標等）適當的確定。

用于設施設計的設計參數應以下值爲准：

项 目 参 数

BOD-SS负荷(kg-BOD/kg-ss·d) 0.03～0.4

MLSS(mg/l) 1500～5000

排出比(1/m) 1/2～1/6

平安高度ε(cm)(活性污泥界面以上的最小水深) 50以上

序批式活性汙泥法是一種根據有機負荷的差别而從低負荷（相當于氧化溝法）到高負荷（相當于標准活性汙泥法）的範圍內都可以運行的办法。序批式活性汙泥法的BOD-SS負荷，由于將曝氣時間作爲反應時間來考慮，定義公式如下：

QS：汙水進水量（m3/d）

CS：進水的平均BOD5(mg/l)

CA：曝氣池內混合液平均MLSS濃度(mg/l)

V：曝氣池容積

e：曝气时间比 e=n·TA/24

n:周期数 TA:一个周期的曝气时间

序批式活性汙泥法的負荷條件是根據每個周期內，反應池容積對汙水進水量之比和每日的周期數來決定，别的，在序批式活性汙泥法中，因池內容易坚持較好的MLSS濃度，所以通過MLSS濃度的變化，也可調節有機物負荷。進一步說，由于曝氣時間容易調節，故通過改變曝氣時間，也可調節有機物負荷。

在脫氮和脫硫爲對象時，除了有機物負荷之外，還必須對排出比、周期數、每日曝氣時間等進行研究。

在用地面積受限制的設施中，適宜于高負荷運行，進水流量小負荷變化大的小規模設施中，最好是低負荷運行。因此，有效的方法是在投産初期按低負荷運行，而隨著水量的增加，也可按高負荷運行。

差别負荷條件下的特征

有机物负荷条件（进水条件） 高负荷运行 低负荷运行

间歇进水 间歇进水、连续

运行条件 BOD-SS负荷（kg-BOD/kg-ss·d） 0.1～0.4 0.03～0.1

周期数 大（3～4） 小（2～3）

排出比 大 小

处理特性 有机物去除 处理水BOD<20mg/l 去除率比较高

脱氮 较低 高

脱磷 高 较低

污泥产量 多 少

维护管理 抗负荷变革性能比低负荷差 对负荷变革的适应性强，运行的灵活性强

用地面积 反响池容积小，省地 反响池容积较大

適用範圍 能有效地处理中等规模以上的污水，适用于处理规模约为2000m3/d以上的设施 适用于小型污水处理厂，处理规模约为2000m3/d以下，适用于不需要脱氮的设施。

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