序批式反應器(SBR)工藝

時間：2006-11-03 來源： 作者：

    隨著簡單、便宜的程序邏輯控制器（PLCs）的發展，以及電頻傳感器和自動閥的普及，在70年代末基于間歇操作的序批式反應器（SBR）工藝被廣泛應用，且尤其適用于人口較少的地區和間歇排水的工業區。然而最近幾年，在世界的一些地區，SBR也正被用于大城市中。SBR是一個間歇注水的反應器系統，包括一個獨立的完全混合式反應器，活性污泥工藝的所有步驟都在其中發生。在所有循環中，混合液始終保留在反應器中，因此不需要獨立的沉淀池。

         SBR工藝采用了一個完全混合的間歇排水反應器系統，進水后在同一個池中完成反應和沉淀過程。所有SBR系統都有5個階段（圖1-23），依次為流入、反應（曝氣）、沉淀、排水和閑置。每個工序過程的特征如表1-1所示。就連續運行應用而言，至少需要2個SBR池，這樣當一個池完成整個處理過程后，另一個池可以繼續運行。為了實現脫氮除磷，對每個階段也都進行了許多改進。

 圖1-23  SBR工藝的五個工序

表1-1  SBR工藝中五個工序的特征

    在流入階段，水量和底物（原水或一級出水）被加入反應器中。進水時，一般可允許反應器中的液位達到總容積的75%（在停置階段末）至100%。當使用兩個池時，進水時間可能占總循環時間的50%。在進水時，反應器只進行混合，或者混合、曝氣同時進行，以加快原水的生物化學反應。

在反應階段，微生物在所控制的環境條件下降解消耗廢水中的底物。

    在沉淀階段，混合液在靜止條件下進行固液分離得到澄清后的上清液，該上清液將作為出水排放。

    在排水階段，將排出池中澄清后的水。排水器械有很多類型，其中最常見的就是可移動或可調節的堰。

    閑置階段通常用于多池系統，它并不是一個必須的階段，有時可以省略。

    除了上面所闡述的5個工藝階段外，排泥是SBR運行中另一個影響性能的重要階段。排泥并沒有指定在循環過程中的哪個階段，污泥排放的數量和頻率由效能需要決定。在SBR運行過程中，一般是在反應階段進行排泥，這樣就可以達到均勻排泥（包括細微物質和大的絮凝體顆粒）的目的。由于曝氣和沉淀過程都在同一個池中完成，在反應階段并沒有任何污泥損失，所以也不需要進行污泥回流以維持曝氣池中的污泥濃度。

SBR工藝的設計運行參數SRT=10~30 d；F/M=0.04~0.10 kgBOD/kgMLVSS×d；N_v=0.1~0.3kgBOD/m³×d；MLSS=2000~5000 mg/L；總HRT=15~40 h。

間歇循環延時曝氣系統(ICEAS^TM)工藝是SBR變形工藝（圖1-24），是由澳大利亞開發的SBR工藝的另一種類型，處理能力為500000 m³/d。進水連續通過，并經歷與SBR相同的反應、沉淀、排水等循環過程。原水流入緩沖池（預反應段）的一邊，這樣在沉淀和排水過程中水流不會干擾混合液。廢水連續流過緩沖墻底部的孔洞進入主反應段，進行BOD去除和硝化作用。在曝氣和沉淀后，利用自動時控排水裝置去除分離后的溶液，在這一階段也進行排泥。

圖1-24  SBR的變形工藝——ICEAS^TM工藝

 ICEAS^TM工藝的設計運行參數SRT=12~25 d；F/M=0.04~0.10 kgBOD/kgMLVSS×d；N_v=0.1~0.3kgBOD/m³×d；MLSS=2000~5000 mg/L；總HRT=20~40 h。

SBR工藝的優點是：工藝簡單；不需要后沉池和RAS泵；設備緊湊；運行靈活；通過改變運行條件可實現營養物的去除；可以作為選擇器工藝運行，以減小污泥膨脹的可能性；靜止沉淀有助于污泥分離（出水SS�。�；適用于不同規模的處理廠。其局限性是：工藝控制復雜；如果不在設計中考慮高峰沖擊負荷，就會影響運行；分批排放可能需要在過濾和消毒前設置平衡池；對裝置、監測器和自動閥的維修要求高；一些設計使用了效率不高的曝氣設備。