SBR工艺.doc

1、SBR 工艺SBR 工艺一、 概述SBR 是序批式活性污泥法 ( Sequencing Batch Reactor) 的缩写，最早由南美科学家们于 1970 年用于脱氮处理而引起环境学家们注意，近年来在国内外被引起广泛重视和研究的一种污水处理技术。作为一种间歇运行的废水处理工艺，其结构形式简单，运行方式灵活多变，空间上完全混合，时间上理想推流，兼均化、初沉、生物降解、终沉等功能于一池，无须设污泥回流系统。1 主要性能特点优点： 工艺简单，投资和运行费用低； 污泥活性强，污泥的质量浓度高； 对水量、水质变化的适应性强,有机物去除率高； 静止沉淀效果好； 不易出现污泥膨胀； 脱氮除磷效果好。缺点：

2、 连续进水时 ,对于单一 SBR 反应器需要较大的调节池； 对于多个 SBR 反应器,其进水和排水的阀门自动切换频繁； 无法达到大型污水处理项目之连续进水、出水的要求。 设备的闲置率较高； 污水提升水头损失较大； 如果需要后处理,则需要较大容积的调节池。2 适用范围SBR 运行灵活，抗冲击负荷能力强，因此特别适用于排放量小，有机物浓度高且不易降解，废液排放间歇的中小型企业.。该技术适用于处理市政生活污水和中低浓度有机工业废水，不适应于大中城市工业废水、生活污水和其它多种复杂环境中各种废水处理的需要。该工艺已成功地应用于农产品加工废水、屠宰废水、啤酒废水、制药废水、化工废水、印染废水等的处理。.

3、(1) 中小城镇生活污水和厂矿企业工业废水，尤其是间歇排放和流量变化较大的地方，适合应用 SBR 法。(2) 需要较高出水水质的地方。如风景游览区、湖泊和港湾等。使用 SBR 法，不但可以去除有机物，还使出水脱氮除磷，防止河湖富营养化。(3) 水资源紧缺的地方。此系统可在生物处理后进行物化处理 ,不需要增加设施,便于水的回收利用。(4) 用地紧张的地方 ,宜使用此法。(5) 已建连续流污水处理厂的改造,适合应用此法。(6) 非常适合处理小水量，间歇排放的工业废水与分散点源污染废水的治理。3 基本原理SBR 的操作模式由进水、反应、沉淀、出水和待机 5 个基本阶段组成。从污水流入开始到待机时间结

4、束算作 1 个周期。在 1 个周期内，一切过程都在 1 个设有曝气或搅拌装置的反应池内依次进行，这种操作周期周而复始反复进行，以达到不断进行污水处理的目的。为减少污染物的排放 尽一点力 TOP xlking1028 LL小试牛刀帖子155 精华0 积分1740 威望1 金钱608 UP 值15 个人空间 发短消息 加为好友 当前离线 51# 大 中 小 发表于 2007-1-30 20:14 只看该作者 SBR 工艺二、 影响因素 曝气方式的影响：非限制曝气方式(进水时同时曝气 ) 运行的SBR 法能缓解高浓度有机废水的冲击负荷。此外，一定量的 COD 能在进水和反应两个阶段被降解, 而不是仅

5、在反应阶段降解, 这样, 非限制曝气方式运行时, 反应器内需氧速率也比较均匀, 这给供氧的运行控制也提供了方便, 同时非限制曝气方式可以缓解毒性物质的冲击；限制曝气方式(进水时不曝气)，使反应器在进水时处于厌氧或缺氧状态, 有利于大分子有机物水解, 另外限制曝气使 SBR 内基质存在一定的浓度梯度, 生化反应有较大的推动力,同时抑制了丝状菌的生长；渐减曝气：据 SBR 法中有机物降解的规律 , 溶解氧的变化规律以及运行费用来看 SBR 反应器的供氧采用渐减曝气更合理、更经济一些, 而且这种曝气方式由于计算机自动控制的实现已成为必然趋势。 溶解氧浓度的影响：对于好氧活性污泥法处理废水 , 供氧多

6、少一般用混合液中溶解氧的浓度控制。由于活性污泥絮凝体的大小不同, 所需要的最小溶解氧浓度不同, 絮凝体越小, 与污水的接触面积大, 越宜于对氧的摄取, 所需要的溶解氧浓度就小, 反之, 絮凝体大,则所需的溶解氧浓度就大, 为使沉淀分离性能良好, 较大的絮凝体是所期望的, 因此一般建议溶解氧浓度以 2mg/L 左右为宜。此外，曝气量越小,平衡 DO 浓度越低 , 所需反应时间越长, 即所需 SBR 容积越大; 反之, 平衡 DO 浓度越高, 所需反应时间越短, 但曝气运行费用越大。 温度的影响：温度是影响微生物生长活动的重要因素 , 在微生物酶系统不受变性影响的温度范围内, 水温上升就会使微生物

7、活动旺盛, 提高反应速度。此外, 水温上升还有利于混合、搅拌、沉淀等物理过程, 但不利氧的转移, 对于生化过程, 一般水温在 2030 效果最好。 pH 值的影响：适宜微生物增长的 pH 值范围一般为 4- 9, SBR 法对 pH 值有很强的耐冲击能力。 废水中的其他物质( 如: Cu2+ 、SO42- ) 的影响 营养物的影响：一般对氮、磷的需要量应满足 BODNP= 10051 的比例.而由于通常的 SBR 法的污泥龄短, 微生物的比增长速率大, 其内源呼吸作用较弱, 微生物细胞的合成代谢相对于其分解代谢占主导地位, 降解单位有机物需要的 N、P 较多.为减少污染物的排放 尽一点力 TO

8、P 水世界 QQ 群联盟 全面节能大讨论正在进 行中！ 12 月份获奖版主 名单免费广告位申请 注册考试类书籍特卖场! 明星部落联盟一心博客 西北农林科技大学艺术 系论坛 【原创博客，虚 客环保】xlking1028 LL小试牛刀608 UP 值15 52# 大 中 小 发表于 2007-1-30 20:15 只看该作者 SBR 工艺三、 工艺发展1、 DAT - IAT 工艺系统DAT- IAT 系统是 SBR 工艺完善和发展的新形式。其中 DAT 池为预反应池，也称为连续曝气区，池中水流呈完全混合流态，绝大部分有机物在这个池中降解，IAT 相当一个传统的 SBR 池，但进水为连续流。DAT

9、 - IAT 系统的主体构筑物由一个连续曝气池 DAT（需氧池）和一个间歇曝气池 IAT 串连而成。一般情况下，DAT 连续进水、连续曝气，其出水连续流入 IAT，在 IAT 完成反应、沉淀、出水等工序。DAT - IAT 系统是普通活性污泥法与传统 SBR 工艺有机结合的一种形式，整个系统有 SBR 工艺的优点，又改进了 SBR 工艺的不足，具有以下特点： (1) 增加了工艺处理的稳定性；(2) 提高了池容的利用率；(3) 提高了设备的利用率；(4) 增加了整个系统灵活性 .2、 CASS 工艺 个人空间 发短消息 加为好友 当前离线 通常的 CASS 分为 3 个反应区：生物选择器、缺氧区

10、、好氧区。生物选择器是设置在 CASS 前端的小容积区，通常在厌氧或兼氧条件下运行，其基本功能是防止产生污泥膨胀，同时还具有促进磷的进一步释放和强化反硝化的作用，另外在这个区内的难降解大分子物质易发生水解作用，这对提高有机物的去除率具有一定的促进作用；主反应区则是去除有机底物的主场所，运行过程中通常将主反应区的曝气强度加以控制以使反应区内主体溶液处于好氧状态，完成降解有机物的过程。在池末端设有潜水泵，污泥通过潜水泵不断从主曝气区抽送至生物选择器中。CASS 工艺与 ICEAS 工艺相类似，但是通过设置选择器、预反应区和污泥回流等措施可以起到控制污泥膨胀、增大有机物的去除率和除磷脱氮的作用，同时

11、通过多个反应器的组合创造了静止沉淀的条件。在城市污水处理中应用较多。3、 MSBR 工艺MSBR 工艺是 SBR 和 A2/O 工艺的组合。污水和脱氮后的活性污泥一并进入厌氧区，泥水混合液交替进入缺氧区、好氧区和 SBR 池，出水由空气堰排出。厌氧区有机物充足、硝酸盐含量低，为聚磷菌的释磷提供了良好的环境。同时，基质梯度大抑制了丝状菌的繁殖。 多次交替的缺氧与好氧工况和三个回流系统使脱氮和吸磷更充分。污泥浓缩区的设置既保障了厌氧区的泥量，又减少了混合液回流量和硝酸盐进入厌氧区的机会。池中间设底部挡板，它使池前端的水流由下而上。沉淀底泥可作为截流层，该层在截留、过滤混合液过程中既提高了底泥的浓度

12、，泥内还能进行碳源反硝化。目前 MSBR 工艺被认为是最新、集约化程度最高的污水处理工艺。4、 ICEAS 工艺内循环延时曝气系统ICEAS 工艺的基本单元是两个矩形池为一组的反应器。每个池子分为预反应区和主反应区两部分，预反应区一般处于缺氧状态，主反应区是曝气反应的主体。ICEAS 工艺是连续进水工艺，不但在反应阶段进水，也可以在沉淀和滗水阶段进水。ICEAS 工艺的运行周期较短（一般为 4-6h） ，进水曝气时间占整个运行周期的一半。5、 UNITAN K 工艺UNITANK 的通用形式是采用三个池子的标准系统,这三个池子通过共壁上的开孔实现水力连接,无需用泵输送( 见图 2)。每个池中都

13、装有曝气系统( 可以是表曝也可以是鼓风曝气)，同时外面的两个池子都装有溢流堰用于排水，既可以用作反应区也可以用作沉淀池。每个池子都可以进水，剩余污泥也是从边缘两个作沉淀池的池子排出。与传统活性污泥法一样，UNITAN K 系统是连续运行的，但是其单个池子是按一定周期运行的。6、 生物膜法 BSBR生物膜法是结合了 SBR 工艺与生物接触氧化工艺的一种新工艺。广泛应用于屠宰、皮革等行业的废水处理， 具有工艺简单、经济、有机物去除率高、静止沉淀效率高、耐冲击负荷、占地面积少、运行方式灵活和不易发生污泥膨胀等特点。 是处理中小水量废水，特别是间歇排放废水的理想工艺。7、 ASBR 工艺ASBR 工艺

14、是厌氧序批式反应器，是将 SBR 工艺应用于厌氧生物处理的一种新工艺。该工艺运行以间歇操作为主要特征，进水、反应、沉淀和排水 4 个阶段按次序排列，为一个周期，具有投资省、操作灵活、工艺稳定及去除率高等优点。为减少污染物的排放 尽一点力 TOP xlking1028 LL小试牛刀帖子155 精华0 积分1740 威望1 金钱53# 大 中 小 发表于 2007-1-30 20:16 只看该作者 SBR 工艺四、 设备与装置1、 滗水器： SBR 工艺的最根本特点是单个反应器的排水形式均采用静止沉淀、集中滗水的方式运行，由于集中滗水时间较短，因此每次滗水的流量较大，这就需要在短时间大量排水的状态

15、下，对反应器内的污泥不造成扰动，因而需安装特别的排水装置滗水器。滗水器是随着 SBR 工艺发展起来的，其类型可以分为 5 种:电动机械摇臂式、套筒式、虹吸式、旋转式和浮筒式。滗水器的组成分为收水装置、连接装置和传动装置.。2、 曝气装置： 由于 SBR 属于活性污泥法，其曝气装置与传统活性污泥法基本相同，但SBR 具有间歇运行的特殊性，对曝气设施也有特殊的要求，如要求曝气器具有防堵塞、抗瞬间的强度冲击等. SBR 工艺的曝气装置分为机械曝气和鼓风曝气 2 类：1) 机械曝气： 与传统活性污泥法相同，SBR 机械曝气器也分为表608 UP 值15 个人空间 发短消息 加为好友 当前离线 面曝气器

16、和叶轮曝气器。表面曝气器直接从空气中吸收氧气，在 SBR 中采用较少，叶轮曝气器是从曝气池底部的空气分布装置引入的空气中吸取氧气。2) 鼓风曝气：是目前普遍采用的曝气形式，SBR 工艺通常采用微孔曝气器作为曝气装置。3、 阀门、排泥系统： SBR 运行中曝气、滗水和排泥等过程均采用计算机自动控制,因此需要配备相应的电动、气动阀门，以便控制气、水的自动进出。剩余污泥的排放目前采用潜水泵的自动排放方式实现.4、 自动控制系统：SBR 采用自动控制技术来达到 SBR 工艺的控制要求，把用人工操作难以实现的控制通过计算机、软件、仪器设备的有机结合自动完成，并创造满足微生物生存的最佳环境。为减少污染物的

17、排放 尽一点力 TOP xlking1028 LL小试牛刀帖子155 精华0 积分1740 威望1 金钱608 UP 值15 54# 大 中 小 发表于 2007-1-30 20:17 只看该作者 SBR 工艺五、 设计计算SBR 池子的设计包括生物过程(有机物降解、硝化反硝化和生物除磷等) 设计和水力设计两个方面。生物过程设计主要是确定系统的污泥泥龄，系统中的活性污泥总量，循环周期以及各个阶段如厌氧、好氧、缺氧、沉淀、撇水阶段的时间分配；水力设计则主要是确定池子个数，每个 SBR 池子的最大贮水容积(最低水位至最高水位之间的池容) 以及进水贮水池的池容等。1、运行周期（T）的确定 SBR 的

18、运行周期由充水时间、反应时间、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式来确定。当采用限量曝气方式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式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 14。反应时间（ tR）是确定 SBR 反应器容积的一个非常主要的工艺设计参数，其数值的确定同样取决于运行过程中污水的性质、反应器中污泥的浓度及曝气方式等因素。对于生活污水类易处理废水，反应时间可以取短一些，反之 个人空间 发短消息 加为好友 当前离线 对含有难降解物质

19、或有毒物质的废水，反应时间可适当取长一些。一般在 28h。沉淀排水时间（tS+D）一般按 24h 设计。闲置时间（tE ）一般按 2h 设计。 一个周期所需时间 tCtRtStD ； 周期数 n24tC 2、反应池容积的计算 假设每个系列的污水量为 q，则在每个周期进入各反应池的污水量为 q/nN。各反应池的容积为 V；1/m：排出比n：周期数（周期/d） N：每一系列的反应池数量 q：每一系列的污水进水量（设计最大日污水量） （m3/d ） 3、曝气系统 序批式活性污泥法中，曝气装置的能力应是在规定的曝气时间内能供给的需氧量，在设计中，高负荷运行时每单位进水 BOD 为0.51.5kgO2/

20、kgBOD，低负荷运行时为 1.52.5kgO2/kgBOD。 在序批式活性污泥法中，由于在同一反应池内进行活性污泥的曝气和沉淀，曝气装置必须是不易堵塞的，同时考虑反应池的搅拌性能。常用的曝气系统有气液混合喷射式、机械搅拌式、穿孔曝气管、微孔曝气器，一般选射流曝气，因其在不曝气时尚有混合作用，同时避免堵塞。 4、排水系统 上清液排除出装置应能在设定的排水时间内，活性污泥不发生上浮的情况下排出上清液，排出方式有重力排出和水泵排出。 为预防上清液排出装置的故障，应设置事故用排水装置。在上清液排出装置中，应设有防浮渣流出的机构。序批式活性污泥的排出装置在沉淀排水期，应排出与活性污泥分离的上清液，并且

21、具备以下的特征： 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) 为获得分离后清澄的处理水，集水机构应尽量靠近水面，并可随上清液排出后的水位变 化而进行排水。 （追随水位的性能） 3) 排水及停止排水的动作应平稳进行，动作准确，持久可靠。 （可靠性） 排水装置的结构形式，根据升降的方式的不同，有浮子式、机械式和不作升降的固定式。 5、排泥设备 设计污泥干固体量=设计污水量设计进水 SS 浓度污泥产率1000 在高负荷运行（0.10.4 kg-BOD/kg-ssd）时污泥产量以每流入 1 kgSS 产生 1 kg 计算，在低负荷运行（0.030.1

22、kg-BOD/kg-ssd）时以每流入 1 kgSS 产生 0.75 kg 计算。 在反应池中设置简易的污泥浓缩槽，能够获得 23%的浓缩污泥。由于序批式活性污泥法不设初沉池，易流入较多的杂物，污泥泵应采用不易堵塞的泵型。为减少污染物的排放 尽一点力 TOP xlking1028 LL小试牛刀帖子155 精华0 积分1740 威望1 金钱608 UP 值15 个人空间 发短消息 55# 大 中 小 发表于 2007-1-30 20:20 只看该作者 SBR 工艺六、SBR 设计主要参数 序批式活性污泥法的设计参数，必须考虑处理厂的地域特性和设计条件（用地面积、维护管理、处理水质指标等）适当的确

23、定。 用于设施设计的设计参数应以下值为准： 项 目 参 数 BOD-SS 负荷(kg-BOD/kg-ssd) ：0.030.4 MLSS(mg/l) ：15005000 排出比(1/m) ：1/21/6 安全高度 (cm)：(活性污泥界面以上的最小水深 ) 50 以上 。序批式活性污泥法是一种根据有机负荷的不同而从低负荷（相当于氧化沟法）到高负荷（相当于标准活性污泥法）的范围内都可以运行的方法。序批式活性污泥法的 BOD-SS 负荷，由于将曝气时间作为反应时间来考虑，定义公式如下： QS：污水进水量（m3/d） CS：进水的平均 BOD5(mg/l) CA：曝气池内混合液平均 MLSS 浓度(

24、mg/l) V：曝气池容积 e：曝气时间比 e=nTA/24 n:周期数 TA:一个周期的曝气时间 序批式活性污泥法的负荷条件是根据每个周期内，反应池容积对污 加为好友 当前离线 水进水量之比和每日的周期数来决定，此外，在序批式活性污泥法中，因池内容易保持较好的 MLSS 浓度，所以通过 MLSS 浓度的变化，也可调节有机物负荷。进一步说，由于曝气时间容易调节，故通过改变曝气时间，也可调节有机物负荷。在脱氮和脱硫为对象时，除了有机物负荷之外，还必须对排出比、周期数、每日曝气时间等进行研究。 在用地面积受限制的设施中，适宜于高负荷运行，进水流量小负荷变化大的小规模设施中，最好是低负荷运行。因此，

25、有效的方式是在投产初期按低负荷运行，而随着水量的增加，也可按高负荷运行。 不同负荷条件下的特征 有机物负荷条件 高负荷运行 低负荷运行 进水条件 间歇进水 间歇进水、连续 运行条件-BOD-SS 负荷（kg-BOD/kg-ssd ） 0.10.4 0.030.1 周期数 大（34） 小（23） 排出比 大 小 处理特性 有机物去除 处理水 BOD20mg/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 抗负荷变化性能比低负荷差 对负荷变化的适应性强，运行的灵活性强 用地面积 反应池容积小，省地 反应池容积较大 适用范围 能有效地处理中等规模以上的污水，适用于处理规

26、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为减少污染物的排放 尽一点力 TOP xlking1028 LL56# 大 中 小 发表于 2007-1-30 20:21 只看该作者 SBR 工艺七、SBR 设计需特别注意的问题 （一）主要设施与设备 1、设施的组成 本法原则上不设初次沉淀池，本法应用于小型污水处理厂的主要原因是设施较简单和维护管理较为集中。为适应流量的变化，反应池的小试牛刀帖子155 精华0 积分1740 威望1 金钱608 UP 值15 个人空间 发短消息 加为好友 当前离线 容积应留有余量或采用设定运

27、行周期等方法。但是，对于游览地等流量变化很大的场合，应根据维护管理和经济条件，研究流量调节池的设置。 2、反应池 反应池的形式为完全混合型，反应池十分紧凑，占地很少。形状以矩形为准，池宽与池长之比大约为 1：11：2，水深 46 米。 反应池水深过深，基于以下理由是不经济的：如果反应池的水深大，排出水的深度相应增大，则固液分离所需的沉淀时间就会增加。专用的上清液排出装置受到结构上的限制，上清液排出水的深度不能过深。 反应池水深过浅，基于以下理由是不希望的：在排水期间，由于受到活性污泥界面以上的最小水深限制，上清液排出的深度不能过深。与其他相同 BOD-SS 负荷的处理方式相比，其优点是用地面积

28、较少。 反应池的数量，考虑清洗和检修等情况，原则上设 2 个以上。在规模较小或投产初期污水量较小时，也可建一个池。 3、排水装置 排水系统是 SBR 处理工艺设计的重要内容，也是其设计中最具特色和关系到系统运行成败的关键部分。目前，国内外报道的 SBR 排水装置大致可归纳为以下几种： 潜水泵单点或多点排水。这种方式电耗大且容易吸出沉淀污泥； 池端（侧）多点固定阀门排水，由上自下开启阀门。缺点操作不方便，排水容易带泥； 专用设备滗水器。滗水器是是一种能随水位变化而调节的出水堰，排水口淹没在水面下一定深度，可防止浮渣进入。理想的排水装置应满足以下几个条件： 单位时间内出水量大，流速小，不会使沉淀污泥重新翻起； 集水口随水位下降，排水期间始终保持反应当中的静止沉淀状态； 排水设备坚固耐用且排水量可无级调控，自动化程度高。 在设定一个周期的排水时间时，必须注意以下项目： 上清液排出装置的溢流负荷 确定需要的设备数量； 活性污泥界面上的最小水深 主要是为了防止污泥上浮，由上清液排出装置和溢流负荷确定，性能方面，水深要尽可能小； 随着上清液排出装置的溢流负荷的增加，单位时间的处理水排出量增大，可缩短排水时间，相应的后续处理构筑物容量须扩大； 在排水期，沉淀的活性污泥上浮是发生在排水即将结束的时候，从沉淀工序的中期就开始排水符合 SBR 法的运行原理。