SBR污水生物处理技术.ppt

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1、SBR污水生物处理技术 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第一节第一节 概述概述序批式序批式(间歇间歇)活性污泥法活性污泥法(SequencingBatchReactor)(SequencingBatchReactor)，简称，简称SBRSBR，是近年来在国内外被引起广泛重视和研究日趋增多的一种废水处理，是近年来在国内外被引起广泛重视和研究日趋增多的一种废水处理工艺，且目前已有一些生产装置在运行中。工艺，且目前已有一些生产装置在运行中。其实，其实，SB

2、RSBR作为废水处理技术井非是污水处理的新工艺。早在作为废水处理技术井非是污水处理的新工艺。早在19141914年英国学者年英国学者ArdernArdern和和LocketLocket发明活性污泥法时，采用的就是这种发明活性污泥法时，采用的就是这种处理系统。虽然这种运行方式效率较高，但由于当时的自动监控水平处理系统。虽然这种运行方式效率较高，但由于当时的自动监控水平较低，而间歇处理的控制阀门十分复杂，工作量大且难以操作，特别较低，而间歇处理的控制阀门十分复杂，工作量大且难以操作，特别是后来随着城市和工业废水处理规模的日趋大型化，间歇式活性污泥是后来随着城市和工业废水处理规模的日趋大型化，间歇式

3、活性污泥法逐渐被连续式活性污泥法所代替。法逐渐被连续式活性污泥法所代替。近年来，随着计算机和自动控制技术的飞速发展，解决了活性污近年来，随着计算机和自动控制技术的飞速发展，解决了活性污泥法开发初期间歇操作中的复杂问题，使该工艺的优势得到了逐步充泥法开发初期间歇操作中的复杂问题，使该工艺的优势得到了逐步充分的发挥。而监控技术的自动化程度以及污水处理厂自动化管理要求分的发挥。而监控技术的自动化程度以及污水处理厂自动化管理要求的日益提高，又为间歇式活性污泥法的再度深入研究和应用，提供了的日益提高，又为间歇式活性污泥法的再度深入研究和应用，提供了极为有利的先决条件。极为有利的先决条件。第一节第一节 概

4、述概述SBRSBR工艺在设计和运行中，根据不同的水质条件、使用场合和出工艺在设计和运行中，根据不同的水质条件、使用场合和出水要求，有了许多新的变化和发展，产生了许多新的变型。水要求，有了许多新的变化和发展，产生了许多新的变型。ICEAS(IntermittentCyclicExtendedAerationSystem)ICEAS(IntermittentCyclicExtendedAerationSystem)间歇式循环延间歇式循环延时曝气活性污泥法是时曝气活性污泥法是8080年代初在澳大利亚发展起来的变型年代初在澳大利亚发展起来的变型SBRSBR，开发，开发者是澳大利亚新南威尔士大学和美国的

5、者是澳大利亚新南威尔士大学和美国的GoronszyGoronszy教授。与传统教授。与传统SBRSBR相相比，比，ICEASICEAS的虽大特点是增加了一个预反应区，且连续进水，间歇排的虽大特点是增加了一个预反应区，且连续进水，间歇排水，但山于在沉淀期进水影响了泥水分离，使进水量受到了限制。水，但山于在沉淀期进水影响了泥水分离，使进水量受到了限制。DAT-IAT(DemandAerationTank-IntermittentAerationTank)DAT-IAT(DemandAerationTank-IntermittentAerationTank)工艺为了工艺为了克服克服ICEASICEA

6、S的缺点将预反应区改为与的缺点将预反应区改为与SBRSBR反应池反应池IATIAT分立的预曝池分立的预曝池DATDAT，DATDAT连续进水、连续曝气，主体间歇反应器连续进水、连续曝气，主体间歇反应器IATIAT在沉淀阶段不受进水在沉淀阶段不受进水的影响，且增加了从的影响，且增加了从IATIAT到到DATDAT的回流。但是对于含生物难降解有机物的回流。但是对于含生物难降解有机物污水的处理，污水的处理，DAT-IATDAT-IAT并不能取得好的效果，而并不能取得好的效果，而CASS(CyclicActivatedCASS(CyclicActivatedSludgeSystem)SludgeSys

7、tem)工艺克服了这个缺点，将工艺克服了这个缺点，将ICEASICEAS的预反应区革新为容的预反应区革新为容积较小、设计更加优化合理的生物选择器，并将主反应区的部分剩余积较小、设计更加优化合理的生物选择器，并将主反应区的部分剩余污泥回流至选择器，沉淀阶段不进水，因而系统更加稳定，且具有良污泥回流至选择器，沉淀阶段不进水，因而系统更加稳定，且具有良好的脱氮除磷效果。好的脱氮除磷效果。IDEA(IntermittentDecantedExtendedAeration)IDEA(IntermittentDecantedExtendedAeration)又是又是CASSCASS的发展，主要是将生物选择

8、器改为与的发展，主要是将生物选择器改为与SBRSBR主构筑物分立的预主构筑物分立的预混合池。但是，所有上述工艺均只能作到进水连续，而排水是间歇的。混合池。但是，所有上述工艺均只能作到进水连续，而排水是间歇的。第一节第一节 概述概述为了克服间歇排水这个缺点，为了克服间歇排水这个缺点，UNITANKUNITANK工艺集合了工艺集合了SBRSBR和三沟式氧化沟和三沟式氧化沟的优点，一体化设计，作到连续进水连续出水，并且污泥自动回流，与的优点，一体化设计，作到连续进水连续出水，并且污泥自动回流，与CASSCASS相比省去了污泥回流设备。但相比省去了污泥回流设备。但UNITANKUNITANK工艺还存在

9、中沟污泥浓度低及工艺还存在中沟污泥浓度低及过分依赖于仪表装置等缺点，如一旦进水阀门损坏，整个系统将无法工作。过分依赖于仪表装置等缺点，如一旦进水阀门损坏，整个系统将无法工作。为了克服为了克服UNITANKUNITANK工艺的缺点，又产生了一种新型的工艺的缺点，又产生了一种新型的SBRSBR系统系统MSBR(ModifiedSequencingBatchReactor)MSBR(ModifiedSequencingBatchReactor)，它实质上是将，它实质上是将A2/OA2/O工艺与工艺与SBRSBR系统串联而成，采用单池多格方式，省去了许多阀门仪表，增加污泥系统串联而成，采用单池多格方式

10、，省去了许多阀门仪表，增加污泥回流又保证了较高的污泥浓度，有很好的除磷脱氮效果。近几年，其他许回流又保证了较高的污泥浓度，有很好的除磷脱氮效果。近几年，其他许多多SBRSBR系统的研究也得到了深入，如厌氧系统的研究也得到了深入，如厌氧SBRSBR、多级、多级SBRSBR等，均取得了良好等，均取得了良好的效果。的效果。7070年代初，美国年代初，美国NatreDameNatreDame大学的大学的R.IrvineR.Irvine教授采用实验室规模装置教授采用实验室规模装置对对SBRSBR工艺进行了系统深入的研究，井于工艺进行了系统深入的研究，井于19801980年在美国国家环保局年在美国国家环保

11、局(EPA)(EPA)的的资助下，在印第安纳州的资助下，在印第安纳州的CulverCulver城改建并投产了世界上第一个城改建并投产了世界上第一个SBRSBR法污水法污水处理厂。继后，日本、德国、法国、澳大利亚等国都对处理厂。继后，日本、德国、法国、澳大利亚等国都对SBRSBR工艺进行了应工艺进行了应用研究。澳大利亚是最多应用用研究。澳大利亚是最多应用SBRSBR法的国家之一，该国的法的国家之一，该国的BHPBHP公司声称拥公司声称拥有世界上最先进的有世界上最先进的SBRSBR法生物除磷脱氨工艺。目前已建成法生物除磷脱氨工艺。目前已建成SBRSBR法污水处理厂法污水处理厂600600多座，处理

12、量多座，处理量21104m3/d21104m3/d的的SBRSBR法厂正在建设中。美国最大厂的处理法厂正在建设中。美国最大厂的处理规模为规模为11104m3/d11104m3/d。法国的。法国的DegrementDegrement水处理公司还将水处理公司还将SBRSBR反应器作为定反应器作为定型产品供小型污水处理站使用。型产品供小型污水处理站使用。第一节第一节 概述概述我国于我国于8080年代中期开始对年代中期开始对SBRSBR污水处理工艺进行研究和应用。湖南湘污水处理工艺进行研究和应用。湖南湘潭大学的刘永淞等人在含酚废水、肉联厂污水、啤酒厂污水、绝缘漆生产潭大学的刘永淞等人在含酚废水、肉联厂

13、污水、啤酒厂污水、绝缘漆生产污水的污水的SBRSBR法处理的研究处理上，综合讨论分析了法处理的研究处理上，综合讨论分析了SBRSBR的工艺特性。认为的工艺特性。认为正确控制充水时间和曝气方式是最大限度地提高正确控制充水时间和曝气方式是最大限度地提高SBRSBR系统反应速度的重要系统反应速度的重要手段，并认为手段，并认为SBRSBR是一种性能较稳定的处理方法，具有特殊的微生物相特是一种性能较稳定的处理方法，具有特殊的微生物相特征。哈尔滨建筑大学的五福珍等对征。哈尔滨建筑大学的五福珍等对SBRSBR法供气量的最优控制和曝气沉淀时法供气量的最优控制和曝气沉淀时间的最优分配及污泥膨胀问题进行了研究，认

14、为间的最优分配及污泥膨胀问题进行了研究，认为SBRSBR可以在反应阶段实施可以在反应阶段实施非均匀曝气，并根据不同的污水性质来确定最优的曝气和沉淀时间，并认非均匀曝气，并根据不同的污水性质来确定最优的曝气和沉淀时间，并认为低负荷和沉淀及闲置时间过长时为低负荷和沉淀及闲置时间过长时SBRSBR也会发生污泥膨胀。近年来，有多也会发生污泥膨胀。近年来，有多篇文章对篇文章对SBRSBR的设计，主要硬件设备及最新的的设计，主要硬件设备及最新的SBRSBR变型进行了介绍。同济变型进行了介绍。同济大学顾烟维教授课题组还开发了新型的大学顾烟维教授课题组还开发了新型的MSBRMSBR污水脱氮除磷工艺，并将其污水

15、脱氮除磷工艺，并将其应于工程实践。应于工程实践。19851985年，我国第一座年，我国第一座SBRSBR污水处理设施污水处理设施上海市政设计上海市政设计院设计的院设计的SBRSBR污水处理系统投入运行，设计处理水量为污水处理系统投入运行，设计处理水量为2400t/d2400t/d。目前，。目前，上海、广州、无锡、扬州、昆明等地已有多座上海、广州、无锡、扬州、昆明等地已有多座SBRSBR污水处理装置投入运行。污水处理装置投入运行。并有将膜法并有将膜法SBRSBR工艺应用于处理印染废水、工艺应用于处理印染废水、CASTCAST工艺应用于处理啤酒废工艺应用于处理啤酒废水等报告。从应用情况来看，水等报

16、告。从应用情况来看，SBRSBR是一种高效、经济、可靠、管理简便、是一种高效、经济、可靠、管理简便、适合中小水量污水处理的工艺，符合我国的国情，在我国有着广阔的应用适合中小水量污水处理的工艺，符合我国的国情，在我国有着广阔的应用前景。前景。第一节第一节 概述概述相对于传统的连接流活性污泥法，相对于传统的连接流活性污泥法，SBRSBR工艺尚未处于发展完善的工艺尚未处于发展完善的阶段，毕竟从阶段，毕竟从SBRSBR的再次兴起到现在不过十几年的时间，许多研究还的再次兴起到现在不过十几年的时间，许多研究还属于刚起步阶段，在基础理论研究方面的属于刚起步阶段，在基础理论研究方面的SBRSBR存在着较多的疑

17、问，比存在着较多的疑问，比如可同时脱氮、除磷的微生物机理、厌氧好氧的交替进行对微生物活如可同时脱氮、除磷的微生物机理、厌氧好氧的交替进行对微生物活性和种群分布的影响等；在工程应用方面缺乏科学、可靠的设计模式性和种群分布的影响等；在工程应用方面缺乏科学、可靠的设计模式及成熟的运行管理经验，而及成熟的运行管理经验，而SBRSBR自身的特点间歇运行、自动化要求程自身的特点间歇运行、自动化要求程度高，又增加了解决问题的难度和应用的局限性。目前，度高，又增加了解决问题的难度和应用的局限性。目前，UNITANKUNITANK和和MSBRMSBR的出现在一定程度上反映了的出现在一定程度上反映了SBRSBR工

18、艺发展的趋向，它的一体化和工艺发展的趋向，它的一体化和组合式的设计思想代表了污水处理工艺最新的研究方向。组合式的设计思想代表了污水处理工艺最新的研究方向。UNTANKUNTANK工工艺不仅综合了传统活性污泥法和艺不仅综合了传统活性污泥法和SBRSBR工艺的优点，连续进水，连续出工艺的优点，连续进水，连续出水，而且在总费用、脱氮除磷及污水的综合处理零排放方面均有很好水，而且在总费用、脱氮除磷及污水的综合处理零排放方面均有很好的效果，在环境要求下不断提高而占地不断减少的今天，的效果，在环境要求下不断提高而占地不断减少的今天，UNITANKUNITANK工工艺独特新颖的设计思想确实值得借鉴，并将代表

19、污水生物处理的发展艺独特新颖的设计思想确实值得借鉴，并将代表污水生物处理的发展方向。方向。第二节第二节 SBR工艺的技术特征工艺的技术特征现行的研究认为现行的研究认为MonodMonod公式能较好地反映公式能较好地反映SBRSBR中有机物的降解规中有机物的降解规律，以下以律，以下以MonodMonod公式为基础对公式为基础对DBRDBR法的动力学进行分析。为了应用法的动力学进行分析。为了应用动力学模式和简化计算，有必要引入以下假设：动力学模式和简化计算，有必要引入以下假设：（1 1）污水已经过良好的初次沉淀处理，进入曝气池的污水中，可）污水已经过良好的初次沉淀处理，进入曝气池的污水中，可生化基

20、质是可溶性的；生化基质是可溶性的；（2 2）在一个周期内，合成的微生物量与总的生物量相比可以忽略）在一个周期内，合成的微生物量与总的生物量相比可以忽略不计，即反应器中微生物总量近似不变；不计，即反应器中微生物总量近似不变；（3 3）一个运行周期开始前，反应器中底物浓度（即上一周期出水）一个运行周期开始前，反应器中底物浓度（即上一周期出水浓度）与原水浓度相比可以忽略不计；浓度）与原水浓度相比可以忽略不计；（4 4）在进水期，进水底物浓度积累占主导地位，）在进水期，进水底物浓度积累占主导地位，MonodMonod公式中公式中KSKSS S，反应期，反应期KSKSS S；（5 5）以恒定的流量进水。

21、）以恒定的流量进水。SBRSBR工艺废水的降解主要发生在进水期和反应期，联系这两个阶段工艺废水的降解主要发生在进水期和反应期，联系这两个阶段的中间变量是进水期末或反应期初的底物浓度的中间变量是进水期末或反应期初的底物浓度SFSF，这是一个关键的变，这是一个关键的变量。量。第二节第二节 SBR工艺的技术特征工艺的技术特征1 1进水期进水期由由MonodMonod公式可知：公式可知：（3-13-1）式中式中底物去除速度；底物去除速度；X X反应器中混合液活性污泥浓度；反应器中混合液活性污泥浓度；t t时间；时间；S S反应器中底物浓度；反应器中底物浓度；K K反应速率常数；反应速率常数；KsKs半

22、速度常数。半速度常数。根据基质物料平衡可得：根据基质物料平衡可得：（3-23-2）式中式中 Q Q进水流量；进水流量；SOSO进水底物浓度。进水底物浓度。第二节第二节 SBR工艺的技术特征工艺的技术特征式中式中 Q Q进水流量；进水流量；SOSO进水底物浓度。进水底物浓度。由假设可知，生物总量由假设可知，生物总量XVXV=定值，即定值，即（3-33-3）式中式中 XVXV混合液体积最大时污泥浓度以混合液体积最大时污泥浓度以MLVSSMLVSS计；计；VOVO混合液最大体积或反应器有效容积；混合液最大体积或反应器有效容积；由假设，进水期由假设，进水期KSKSS S，式（，式（3-23-2）可化为

23、：）可化为：（3-43-4）刚开始进水时（刚开始进水时（t=0t=0），由假设（），由假设（3 3）得：）得：（3-53-5）式中式中VFVF充水期结束时进水的体积；充水期结束时进水的体积；SeSe出水底物浓度。出水底物浓度。当进水结束时（当进水结束时（t=tFt=tF），），（3-63-6）式中式中SFSF进水期结束或反应期开始时底物浓度。进水期结束或反应期开始时底物浓度。第二节第二节 SBR工艺的技术特征工艺的技术特征将上述两个边界条件代入议程式（将上述两个边界条件代入议程式（3-43-4），积分可得：），积分可得：（3-73-7）由流量由流量Q=VF/tFQ=VF/tF，定义充水比，定义

24、充水比=VF/VO=VF/VO，则式（，则式（3-73-7）变为）变为（3-83-8）引入引入“进水期污泥负荷进水期污泥负荷”的概念，它的含义为的概念，它的含义为“进水期单位活性污泥生进水期单位活性污泥生物量在单位时间内所承受的有机物数量物量在单位时间内所承受的有机物数量”，用公式表示即为：，用公式表示即为：（3-93-9）则式可表示为：则式可表示为：（3-103-10）2 2反应期反应期在反应期，进水在反应期，进水Q=0Q=0，V V恒为恒为VOVO，则，则MonodMonod模式可以表示为：模式可以表示为：（3-113-11）令令k=K/(Ks+S)K/Ks=k=K/(Ks+S)K/Ks=

25、常数。常数。用反应期始、末浓度表示式（用反应期始、末浓度表示式（3-113-11）可近似为：）可近似为：（3-123-12）第二节第二节 SBR工艺的技术特征工艺的技术特征式中式中tRtR反应期时间反应期时间由于由于SeSe为为数值很小的目标值，不妨设数值很小的目标值，不妨设SeSeSFSF，且，且SeSe为一定值，为一定值，则式可近似表达为：则式可近似表达为：（3-133-13）引入引入“反应期污泥负荷反应期污泥负荷”的概念，它的含义是的概念，它的含义是“反应期单位活性污泥反应期单位活性污泥微生物量在单位时间内所承受的有机物数量微生物量在单位时间内所承受的有机物数量”，用公式表示即为：，用公

26、式表示即为：（3-143-14）式（式（3-143-14）的意义是，对于不同的运行条件，如果处理要求一样，那）的意义是，对于不同的运行条件，如果处理要求一样，那么选择的反应期污泥负荷是一样的。么选择的反应期污泥负荷是一样的。第三节第三节 SBR的工艺流程及操作过程的工艺流程及操作过程一、一、SBRSBR的工艺流程的工艺流程序批式活性污泥法是由按一定顺序间歇操作运行的序批式活性污泥法是由按一定顺序间歇操作运行的SBRSBR反应器组反应器组成的。成的。SBRSBR工艺的一个完整的操作过程，亦即每个工艺的一个完整的操作过程，亦即每个SBRSBR反应器在处理反应器在处理废水时的操作过程包括如下五个阶段

27、：进水、反应、沉淀、出水、闲废水时的操作过程包括如下五个阶段：进水、反应、沉淀、出水、闲置。置。SBRSBR法的运行工况是以间歇担任为主要特征。所谓序列间歇式有法的运行工况是以间歇担任为主要特征。所谓序列间歇式有两种含义：一是运行操作在空间上是按序顺排列、间歇的，由于污水两种含义：一是运行操作在空间上是按序顺排列、间歇的，由于污水都是连续排放且流量波动很大，这时都是连续排放且流量波动很大，这时SBRSBR反应器至少有两个池或多个反应器至少有两个池或多个池（如图池（如图3131），污水连续按序列进入每个），污水连续按序列进入每个SBRSBR反应器，它们运行时反应器，它们运行时的相对关系是有次序的

28、、也是间歇的；二是每个的相对关系是有次序的、也是间歇的；二是每个SBRSBR反应器的运行操反应器的运行操作，在时间上也是按次序排列的、间歇的，一般可按运行次序分为五作，在时间上也是按次序排列的、间歇的，一般可按运行次序分为五个阶段，即进水、反应、沉淀、出水和闲置阶段，称为一个运行周期，个阶段，即进水、反应、沉淀、出水和闲置阶段，称为一个运行周期，如图如图3232所示。这种操作周期是周而复始反复进行的，以达到不断进所示。这种操作周期是周而复始反复进行的，以达到不断进行污水处理的目的，在一个运行周期内，各个阶段的运行时间、反应行污水处理的目的，在一个运行周期内，各个阶段的运行时间、反应器内混合液体

29、积的变化以及运行状态等都可以根据具体污水性质、出器内混合液体积的变化以及运行状态等都可以根据具体污水性质、出水质量与运行功能要求等灵活掌握，可见对于某一单一的水质量与运行功能要求等灵活掌握，可见对于某一单一的SBRSBR反应器反应器来说，不存在空间上控制的障碍，只在时间上进行有效地控制和变换，来说，不存在空间上控制的障碍，只在时间上进行有效地控制和变换，即能达到多种功能的要求，非常灵活。即能达到多种功能的要求，非常灵活。第三节第三节 SBR的工艺流程及操作过程的工艺流程及操作过程第三节第三节 SBR的工艺流程及操作过程的工艺流程及操作过程图图图图3-2 SBR3-2 SBR一个运行周期内的操作

30、过程一个运行周期内的操作过程一个运行周期内的操作过程一个运行周期内的操作过程单个单个SBRSBR反应器集储水、曝气和沉淀于一体，间歇排污，而多个反应器集储水、曝气和沉淀于一体，间歇排污，而多个SBRSBR反应器并联运行，可以做到连续排污。如图反应器并联运行，可以做到连续排污。如图3131所示，按操作顺序依所示，按操作顺序依次对每个次对每个SBRSBR反应器进行充水，当处理系统中的最后一个反应器充水完成反应器进行充水，当处理系统中的最后一个反应器充水完成后，第一个反应器已完成整个运行周期并接着充水，如此循环往复运行，后，第一个反应器已完成整个运行周期并接着充水，如此循环往复运行，由图由图3131

31、也可以看出多个也可以看出多个SBRSBR反应器处理系统需要较多的控制阀门以控制反应器处理系统需要较多的控制阀门以控制水流方向和流量，因此水流方向和流量，因此SBRSBR工艺大多适合处理水量较小的情形，如果应用工艺大多适合处理水量较小的情形，如果应用于大水量的处理过程，则需自动化程度较高的控制系统，这也正是于大水量的处理过程，则需自动化程度较高的控制系统，这也正是SBRSBR工工艺在发明之初未能得到应用的原因所在。艺在发明之初未能得到应用的原因所在。第三节第三节 SBR的工艺流程及操作过程的工艺流程及操作过程 二、二、二、二、SBRSBR工艺的操作过程工艺的操作过程工艺的操作过程工艺的操作过程如

32、前所述，一个如前所述，一个SBRSBR反应器的运行周期包括了五个阶段的操作过程，反应器的运行周期包括了五个阶段的操作过程，即进水期、反应期、沉淀期、排水排泥期及闲置期。具体描述如下。即进水期、反应期、沉淀期、排水排泥期及闲置期。具体描述如下。11进水期进水期进水期是反应池接纳污水的过程。由于充水开始之前是上一个周进水期是反应池接纳污水的过程。由于充水开始之前是上一个周期的闲置期，所以此时的反应器中剩有高浓度的活性污泥混合液，这期的闲置期，所以此时的反应器中剩有高浓度的活性污泥混合液，这也就相当于传统活性污泥法中污泥回流的作用。充水所需的时间随处也就相当于传统活性污泥法中污泥回流的作用。充水所需

33、的时间随处理规模和反应器容积的大小及被处理污水的水质而定，一般为几个小理规模和反应器容积的大小及被处理污水的水质而定，一般为几个小时。时。第三节第三节 SBR的工艺流程及操作过程的工艺流程及操作过程SBRSBR工艺间歇进水，即在每个运行周期之初将污水在一个较短的工艺间歇进水，即在每个运行周期之初将污水在一个较短的时间内投入反应器，待反应器充水到一定位置后时间内投入反应器，待反应器充水到一定位置后(如池内充满水如池内充满水)再进再进行下一步的操作过程。因此，充水期内行下一步的操作过程。因此，充水期内SBRSBR池相当于一个变容反应器，池相当于一个变容反应器，混合液基质混合液基质(污染物污染物)浓

34、度在存留污泥的上清液基质浓度的基础上逐步浓度在存留污泥的上清液基质浓度的基础上逐步增大，直至充水期结束，曝气池充满，混合液基质浓度达到最大值。增大，直至充水期结束，曝气池充满，混合液基质浓度达到最大值。在污水的投加过程中，在污水的投加过程中，SBRSBR反应器内也同时存在着污染物的混合及污反应器内也同时存在着污染物的混合及污染物被池中活性污泥吸附、吸收和氧化等作用。随着液相污染物浓度染物被池中活性污泥吸附、吸收和氧化等作用。随着液相污染物浓度的不断提高，这种吸附、吸收和氧化作用也随之加快。由于在的不断提高，这种吸附、吸收和氧化作用也随之加快。由于在SBRSBR工工艺中，污水向反应艺中，污水向反

35、应9S9S的投入时间一般比较短，在充水时间里单位时间的投入时间一般比较短，在充水时间里单位时间内向反应器投入的污染物数量比连续式活性污泥法大，投入速度大于内向反应器投入的污染物数量比连续式活性污泥法大，投入速度大于活性污泥的吸附、吸收和生物氧化降解速度，从而造成污染物在混合活性污泥的吸附、吸收和生物氧化降解速度，从而造成污染物在混合液中的积累。如果污水无毒性，基质浓度的积累可以增大反应期内的液中的积累。如果污水无毒性，基质浓度的积累可以增大反应期内的反应速度，但有一极值，即基质浓度增大到一定值后，反应速度不能反应速度，但有一极值，即基质浓度增大到一定值后，反应速度不能再进一步增大；如果污水有毒

36、性，但积累的基质最高浓度低于毒性抑再进一步增大；如果污水有毒性，但积累的基质最高浓度低于毒性抑制浓度时，也可以增大反应速度；如果污水有毒性，基质浓度也较高，制浓度时，也可以增大反应速度；如果污水有毒性，基质浓度也较高，则会因为充水期的基质积累形成反应受抑制。充水时间是进水期的一则会因为充水期的基质积累形成反应受抑制。充水时间是进水期的一个重要工作参数，缩短充水时间可以提高混合液的基质浓度，因此在个重要工作参数，缩短充水时间可以提高混合液的基质浓度，因此在SBRSBR工艺中需要控制充水时间，使反应能不受抑制的影响，同时又能工艺中需要控制充水时间，使反应能不受抑制的影响，同时又能获得较高的反应速度

37、。获得较高的反应速度。第三节第三节 SBR的工艺流程及操作过程的工艺流程及操作过程SBRSBR的充水过程，不仅仅是水位的升高，同时也进行着重要的生化反的充水过程，不仅仅是水位的升高，同时也进行着重要的生化反应。在充水期间可以考虑对应。在充水期间可以考虑对SBRSBR反应器进行曝气、搅拌或静置，一般将反应器进行曝气、搅拌或静置，一般将SBRSBR反应器在充水阶段采用的方式分为三类，即非限制曝气反应器在充水阶段采用的方式分为三类，即非限制曝气(一边曝气一一边曝气一边充水边充水)、限制曝气、限制曝气(充水完毕后再开始曝气充水完毕后再开始曝气)、半限制曝气、半限制曝气(充水后期曝气充水后期曝气)。采用

38、非限制曝气时，在充水的同时进行曝气，使逐步向反应器投入的采用非限制曝气时，在充水的同时进行曝气，使逐步向反应器投入的污染物能及时得到吸附、吸收和生物降解。因此，非限制曝气是限制基质污染物能及时得到吸附、吸收和生物降解。因此，非限制曝气是限制基质在混合液中积累的有效方法，尤其适用于有毒废水的处理，但对于污水浓在混合液中积累的有效方法，尤其适用于有毒废水的处理，但对于污水浓度不高、无毒性污水或需要污水脱氮时不适用。如果污水的基质浓度不高，度不高、无毒性污水或需要污水脱氮时不适用。如果污水的基质浓度不高，采用非限制曝气方式，在充水期也存在着基质降解，从而使混合液中基质采用非限制曝气方式，在充水期也存

39、在着基质降解，从而使混合液中基质浓度增加不多，在反应期不能形成明显的浓度梯度，也易引起污泥膨胀。浓度增加不多，在反应期不能形成明显的浓度梯度，也易引起污泥膨胀。采用限制曝气方式，可以最大限度地提高混合液中的基质浓度，使反应过采用限制曝气方式，可以最大限度地提高混合液中的基质浓度，使反应过程中有一个较大的浓度梯度，这对低浓度污水抑制丝状污泥膨胀是有利的，程中有一个较大的浓度梯度，这对低浓度污水抑制丝状污泥膨胀是有利的，同时能进行反硝化脱氮。由于限制曝气时反应器混合液中的溶解氧为零，同时能进行反硝化脱氮。由于限制曝气时反应器混合液中的溶解氧为零，在曝气供氧时的推动力也要比平时高在曝气供氧时的推动力

40、也要比平时高20203030，从而在一定程度上起着，从而在一定程度上起着供氧和耗氧量的平衡作用而提高氧的利用率。不管采取何种方式，都是根供氧和耗氧量的平衡作用而提高氧的利用率。不管采取何种方式，都是根据工艺要求和废水的性质作为整体的处理目标来决定的，这也是据工艺要求和废水的性质作为整体的处理目标来决定的，这也是SBRSBR工艺工艺的一大特点，传统活性污泥法各构筑物和水泵的大小规格已定，要想改变的一大特点，传统活性污泥法各构筑物和水泵的大小规格已定，要想改变反应时间和反应条件是很困难的。反应时间和反应条件是很困难的。第三节第三节 SBR的工艺流程及操作过程的工艺流程及操作过程22反应期反应期反应

41、期是在进水期结束后或反应期是在进水期结束后或SBRSBR反应器充满水后，进行曝气或搅反应器充满水后，进行曝气或搅拌以达到处理的目的拌以达到处理的目的(去除去除BODBOD、硝化、脱氮除磷、硝化、脱氮除磷)。在反应阶段，活性污泥微生物周期性地处于高浓度及低浓度基质在反应阶段，活性污泥微生物周期性地处于高浓度及低浓度基质的环境中，反应器也相应地形成厌氧的环境中，反应器也相应地形成厌氧-缺氧缺氧-好氧的交替过程，使其不好氧的交替过程，使其不仅具有良好的有机物处理效能，而且具有良好的除磷脱氮效果。在仅具有良好的有机物处理效能，而且具有良好的除磷脱氮效果。在SBRSBR反应器的运行过程中，随反应器内反应

42、时间的延长，其基质浓度反应器的运行过程中，随反应器内反应时间的延长，其基质浓度电由高到低变化，微生物经历了对数生长期、减速生长期和衰减期，电由高到低变化，微生物经历了对数生长期、减速生长期和衰减期，其降解有机物的速率也相应地由零级反应向一级反应过渡。反应期所其降解有机物的速率也相应地由零级反应向一级反应过渡。反应期所需的反应时间是一个很重要的工艺设计参数，其取值的大小将直接影需的反应时间是一个很重要的工艺设计参数，其取值的大小将直接影响处理工艺运行周期的长短。反应时间可通过对不同类型的废水进行响处理工艺运行周期的长短。反应时间可通过对不同类型的废水进行研究，求出不同时间内污染物浓度随时间的变化

43、规律来确定。为了保研究，求出不同时间内污染物浓度随时间的变化规律来确定。为了保证沉淀工序的效果，在反应工：序后期需进行短暂的微量曝气去除证沉淀工序的效果，在反应工：序后期需进行短暂的微量曝气去除附着在污泥上的氮气。附着在污泥上的氮气。第三节第三节 SBR的工艺流程及操作过程的工艺流程及操作过程在反应阶段最值得一提的是，虽然在反应阶段最值得一提的是，虽然SBRSBR反应器内的混合液呈完全反应器内的混合液呈完全混合状态，但在时间序列上是一个理想的推流式反应器装置。这可从混合状态，但在时间序列上是一个理想的推流式反应器装置。这可从两方面加以说明。一是就单个运行过程而言，反应器在停止进水后，两方面加以

44、说明。一是就单个运行过程而言，反应器在停止进水后，进行曝气使微生物对有机质进行生物降解。虽然就反应器本身而言是进行曝气使微生物对有机质进行生物降解。虽然就反应器本身而言是属于完全混合型的，但由于在反应过程中反应器不进水，因而在反应属于完全混合型的，但由于在反应过程中反应器不进水，因而在反应器内存在一个污染物的浓度梯度，即器内存在一个污染物的浓度梯度，即F/MF/M梯度。犹如传统推流式活性梯度。犹如传统推流式活性污泥法中沿反应器池长存在一个污泥法中沿反应器池长存在一个F/MF/M梯度，所不同的是梯度，所不同的是SBRSBR反应器的反应器的这种这种F/MF/M梯度是按时间序列变化的，而推流式反应器

45、中的这种梯度是按时间序列变化的，而推流式反应器中的这种F/MF/M梯度梯度是按污水在反应器内流经的位置变化的。二是就整个处理系统而言，是按污水在反应器内流经的位置变化的。二是就整个处理系统而言，SBRSBR处理工艺是严格地按推流式运行的。上一个运行周期内进入反应处理工艺是严格地按推流式运行的。上一个运行周期内进入反应器的污水与下一个运行周期内进入反应器的污水是不相混的，即是按器的污水与下一个运行周期内进入反应器的污水是不相混的，即是按序批的方式进行反应的。因而序批的方式进行反应的。因而SBRSBR处理工艺是一种运行周期内完全混处理工艺是一种运行周期内完全混合、运行周期间序平推流的理想处理技术。

46、合、运行周期间序平推流的理想处理技术。第三节第三节 SBR的工艺流程及操作过程的工艺流程及操作过程由反应器的理论可知，在完全混合反应器内，各部分的污染物由反应器的理论可知，在完全混合反应器内，各部分的污染物浓度是均匀的，而且等于反应器出水中的污染物浓度。采用完全混合浓度是均匀的，而且等于反应器出水中的污染物浓度。采用完全混合的方式可以对进入反应器的污染物浓度进行最大程度地稀释，限制污的方式可以对进入反应器的污染物浓度进行最大程度地稀释，限制污染物对微生物的抑制，但同时也会限制生物反应的速度，使单位池容染物对微生物的抑制，但同时也会限制生物反应的速度，使单位池容积的转化率降低。而在推流式反应池内

47、存在积的转化率降低。而在推流式反应池内存在F/MF/M梯度，即梯度，即F/MF/M沿池长方沿池长方向从高到低变化。理想推流式反应器中不存在返混现象，因而在反应向从高到低变化。理想推流式反应器中不存在返混现象，因而在反应器起始端的污染物浓度大，反应速度大，全池的单位容积转化率高，器起始端的污染物浓度大，反应速度大，全池的单位容积转化率高，保持了最大的推动力。保持了最大的推动力。SBRSBR反应器在时间序列上的推流特性使得其对反应器在时间序列上的推流特性使得其对污染物质有优良的处理效果且具有良好的抗冲击负荷和防止活性污泥污染物质有优良的处理效果且具有良好的抗冲击负荷和防止活性污泥膨胀的性能。膨胀的

48、性能。第三节第三节 SBR的工艺流程及操作过程的工艺流程及操作过程33沉淀期沉淀期沉淀工序相应于传统活性污泥法的二沉池，在停止曝气和搅拌后，沉淀工序相应于传统活性污泥法的二沉池，在停止曝气和搅拌后，活性污泥絮体进行重力沉降和上清液分离。活性污泥絮体进行重力沉降和上清液分离。SBRSBR反应器本身作为沉淀反应器本身作为沉淀池，避免了在连续流活性污泥法中泥水混合液必须经过管道流入沉淀池，避免了在连续流活性污泥法中泥水混合液必须经过管道流入沉淀池沉淀的过程，从而也避免了使部分刚刚开始絮凝的活性污泥重新破池沉淀的过程，从而也避免了使部分刚刚开始絮凝的活性污泥重新破碎的现象。此外，传统活性污泥法的二沉池

49、是各种流向的沉降分离，碎的现象。此外，传统活性污泥法的二沉池是各种流向的沉降分离，而而SBRSBR工艺中污泥的沉降过程是在相对静止的状态下进行的，和理想工艺中污泥的沉降过程是在相对静止的状态下进行的，和理想沉淀池的假设条件十分相似，因而受外界的干扰甚小，具有沉降时间沉淀池的假设条件十分相似，因而受外界的干扰甚小，具有沉降时间短、沉淀效率高的优点。短、沉淀效率高的优点。一般而言，构成活性污泥微生物的细菌可一般而言，构成活性污泥微生物的细菌可分为菌胶团和丝状菌，当菌胶团占优势时，污泥的絮凝和沉降性能较分为菌胶团和丝状菌，当菌胶团占优势时，污泥的絮凝和沉降性能较好；反之，当丝状菌占优势时，则污泥的沉

50、降性能将出现恶化，易发好；反之，当丝状菌占优势时，则污泥的沉降性能将出现恶化，易发生污泥的膨胀。生污泥的膨胀。SBRSBR法处理工艺特有的性质使丝状菌的生长得到抑制，法处理工艺特有的性质使丝状菌的生长得到抑制，有效地防止污泥的膨胀问题，利于污泥的沉降和泥水分离。沉淀期所有效地防止污泥的膨胀问题，利于污泥的沉降和泥水分离。沉淀期所需的时间应根据污水的类型及处理要求而具体确定，一般为需的时间应根据污水的类型及处理要求而具体确定，一般为1 12h2h。第三节第三节 SBR的工艺流程及操作过程的工艺流程及操作过程44排水排泥期排水排泥期排出活性污泥沉淀后的上清液，作为处理出水，一直排放到最低排出活性污