SBR工藝發展“簡史”！
SBR法(fa)即序批式(shi)(shi)活(huo)性(xing)污(wu)泥法(fa)。早在(zai)(zai)1914年,活(huo)性(xing)污(wu)泥法(fa)在(zai)(zai)產生(sheng)之(zhi)初(chu)就(jiu)是采用(yong)間歇進水.排(pai)水的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)式(shi)(shi)運行(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de),但由于(yu)(yu)其運行(xing)(xing)操(cao)作繁瑣，當時又缺(que)乏自動控制(zhi)設備和(he)(he)技術,它很快被連(lian)續式(shi)(shi)活(huo)性(xing)污(wu)泥法(fa)所取代(dai)，并(bing)幾乎(hu)被淘汰與遺忘。直到20世(shi)紀80年代(dai)以后，自動監測與控制(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)硬件(jian)設備與軟件(jian)技術，特別是電子計(ji)算機的(de)(de)(de)(de)(de)飛(fei)速發(fa)展(zhan)(zhan),為(wei)SBR法(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)與發(fa)展(zhan)(zhan)注人(ren)了新的(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)力。目前(qian),由于(yu)(yu)該(gai)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)具有工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)流程(cheng)簡單(dan)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)效(xiao)率(lv)高(gao)運行(xing)(xing)方(fang)式(shi)(shi)靈(ling)活(huo)和(he)(he)不易發(fa)生(sheng)污(wu)泥膨脹等優點，已成為(wei)中小型(xing)污(wu)水處(chu)(chu)理(li)(li)(li)廠的(de)(de)(de)(de)(de)首選工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi),并(bing)在(zai)(zai)全世(shi)界廣泛應用(yong)。在(zai)(zai)我國,有30%~40%日處(chu)(chu)理(li)(li)(li)5萬噸以下的(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)水處(chu)(chu)理(li)(li)(li)廠都采用(yong)SBR法(fa)。近年來(lai),隨(sui)著城鎮污(wu)水處(chu)(chu)理(li)(li)(li)廠排(pai)放(fang)標準(zhun)的(de)(de)(de)(de)(de)日趨嚴格(ge),對于(yu)(yu)出(chu)水氮磷(lin)(lin)的(de)(de)(de)(de)(de)排(pai)放(fang)提出(chu)了更高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)要求。如何提高(gao)SBR工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)脫氮除磷(lin)(lin)效(xiao)率(lv)，并(bing)在(zai)(zai)此基礎上節能降耗,對于(yu)(yu)該(gai)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)(yi)(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)與發(fa)展(zhan)(zhan)具有重(zhong)要意義(yi)。
水(shui)污(wu)染(ran)(ran)控制工程中(zhong)污(wu)染(ran)(ran)物(wu)的(de)(de)(de)去除，從(cong)根本上說,屬于化工中(zhong)的(de)(de)(de)分離過程，就(jiu)是(shi)通過物(wu)理(li)(li)(li)化學和(he)生(sheng)物(wu)方(fang)(fang)(fang)法,借助反(fan)(fan)應(ying)器(qi)實現(xian)污(wu)染(ran)(ran)物(wu)與水(shui)的(de)(de)(de)分離，可分為(wei)物(wu)理(li)(li)(li)單元，化學單元和(he)生(sheng)物(wu)單元。反(fan)(fan)應(ying)器(qi)理(li)(li)(li)論是(shi)20世紀70年(nian)代(dai),為(wei)了建立各種水(shui)處理(li)(li)(li)方(fang)(fang)(fang)法間的(de)(de)(de)聯系(xi),提高水(shui)處理(li)(li)(li)學科的(de)(de)(de)理(li)(li)(li)論水(shui)平而引人的(de)(de)(de)。一(yi)般說來，水(shui)處理(li)(li)(li)工藝中(zhong)的(de)(de)(de)一(yi)切池子都稱為(wei)反(fan)(fan)應(ying)器(qi)，如調(diao)節池沉淀池和(he)曝氣池等。反(fan)(fan)應(ying)器(qi)按照(zhao)操作方(fang)(fang)(fang)式(shi)的(de)(de)(de)不同主要分為(wei)連(lian)續(xu)(xu)流(liu)反(fan)(fan)應(ying)器(qi)和(he)序批式(shi)反(fan)(fan)應(ying)器(qi)。其中(zhong)連(lian)續(xu)(xu)流(liu)反(fan)(fan)應(ying)器(qi)又稱為(wei)返混(hun)反(fan)(fan)應(ying)器(qi),可分為(wei)連(lian)續(xu)(xu)全混(hun)反(fan)(fan)應(ying)器(qi)和(he)平推(tui)流(liu)反(fan)(fan)應(ying)器(qi)。
一、污水處理反應器分類
1、連續全混反應器
連(lian)(lian)續(xu)全(quan)混反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)由一(yi)(yi)個(ge)有(you)進流(liu)(liu)和出(chu)流(liu)(liu)的(de)(de)(de)容器(qi)(qi)(qi)組成,反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)物(wu)(wu)連(lian)(lian)續(xu)流(liu)(liu)人反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi),混合(he)物(wu)(wu)連(lian)(lian)續(xu)流(liu)(liu)出(chu)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi),是(shi)(shi)(shi)一(yi)(yi)種開放(fang)式(shi)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)。反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)通常(chang)在(zai)穩態(tai)條件下(xia)運(yun)行(xing),反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)內物(wu)(wu)料充分(fen)(fen)混合(he),物(wu)(wu)質含量在(zai)整(zheng)個(ge)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)內均勻一(yi)(yi)致(zhi),排出(chu)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)成分(fen)(fen)與(yu)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)成分(fen)(fen)相同,反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)內的(de)(de)(de)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)物(wu)(wu)濃(nong)(nong)度不(bu)隨(sui)時間變化(hua),也不(bu)隨(sui)空間變化(hua);通常(chang)情(qing)況下(xia)(但(dan)不(bu)一(yi)(yi)定全(quan)是(shi)(shi)(shi)) ,其(qi)進出(chu)流(liu)(liu)量平衡。理想狀態(tai)下(xia),對(dui)只含單一(yi)(yi)流(liu)(liu)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)情(qing)況，假設流(liu)(liu)體(ti)(ti)相中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)物(wu)(wu)料混合(he)都(dou)非常(chang)迅速,從而各組分(fen)(fen)在(zai)整(zheng)個(ge)容器(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)濃(nong)(nong)度都(dou)是(shi)(shi)(shi)均勻的(de)(de)(de);對(dui)含有(you)多種流(liu)(liu)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)容器(qi)(qi)(qi)假設混合(he)完全(quan),并且(qie)對(dui)每(mei)一(yi)(yi)種流(liu)(liu)體(ti)(ti)其(qi)混合(he)都(dou)是(shi)(shi)(shi)瞬間完成的(de)(de)(de),因(yin)此流(liu)(liu)出(chu)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)產物(wu)(wu)組分(fen)(fen)濃(nong)(nong)度等(deng)于該(gai)物(wu)(wu)料在(zai)整(zheng)個(ge)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)內的(de)(de)(de)濃(nong)(nong)度。如(ru)圖1所示。
2.平推流反應器
平(ping)推流(liu)(liu)(liu)反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi)也(ye)稱活塞流(liu)(liu)(liu)反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi),連續穩(wen)(wen)定流(liu)(liu)(liu)人(ren)反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)體,在垂直于流(liu)(liu)(liu)動(dong)方向(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)任一截面,各質點的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)速完(wan)(wan)全相同(tong),平(ping)行向(xiang)前流(liu)(liu)(liu)動(dong)。進人(ren)反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)料(liao)之(zhi)間完(wan)(wan)全沒有混合(he),并且沿反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi)軸向(xiang)上(shang)物(wu)料(liao)之(zhi)間也(ye)完(wan)(wan)全沒有混合(he)，而徑向(xiang)上(shang)物(wu)料(liao)之(zhi)間混合(he)均勻。這種流(liu)(liu)(liu)動(dong)形(xing)(xing)式近似于很少或沒有縱(zong)向(xiang)分散(san)的(de)(de)(de)(de)(de)、長寬比很大的(de)(de)(de)(de)(de)長形(xing)(xing)敞(chang)開(kai)池或封閉的(de)(de)(de)(de)(de)管式反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi)中的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)(liu)(liu)動(dong)形(xing)(xing)式。穩(wen)(wen)態操(cao)作時，反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi)內物(wu)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)參(can)數，如濃(nong)度、溫(wen)度等,不隨時間發生變(bian)(bian)化，而沿長度方向(xiang)發生變(bian)(bian)化，即反(fan)(fan)應(ying)(ying)器(qi)(qi)(qi)(qi)內物(wu)系參(can)數可隨位置而變(bian)(bian)。如圖2所示。
3、序批式反應器
反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)物在(zai)(zai)(zai)封閉式反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器內“--罐- -罐”地(di)進行(xing)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)操(cao)作(zuo),反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)完成卸(xie)料后,再進料進行(xing)下(xia)一批的(de)(de)生產,也稱為分批操(cao)作(zuo)或序(xu)批操(cao)作(zuo)，一般用于小(xiao)批量、多(duo)品種的(de)(de)均(jun)質液相反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)系(xi)統。序(xu)批反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器是(shi)在(zai)(zai)(zai)非穩態條(tiao)件下(xia)操(cao)作(zuo)的(de)(de),盡管容器中的(de)(de)成分隨反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)時間(jian)而變化,但是(shi)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)器內的(de)(de)成分在(zai)(zai)(zai)任一時刻(ke)都是(shi)均(jun)勻的(de)(de),濃(nong)度(du)溫(wen)度(du)處處相等。在(zai)(zai)(zai)廢水處理中,序(xu)批操(cao)作(zuo)過(guo)程就在(zai)(zai)(zai)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)過(guo)程中既無水流入，也無水流出(也就是(shi),水流流入,進行(xing)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying),然后排出，如此重復循(xun)環)。
序批反應(ying)(ying)器操作方式靈活(huo),設備(bei)投資省，同一設備(bei)可以生產不同品種(zhong),具有反應(ying)(ying)速率高,出水水質(zhi)穩(wen)定,容(rong)易(yi)控制污(wu)(wu)泥膨(peng)脹等(deng)連續流反應(ying)(ying)器所無(wu)法比擬的(de)優點，已經廣泛應(ying)(ying)用于中(zhong)小(xiao)規模污(wu)(wu)水處(chu)(chu)(chu)理(li)廠(chang)。在污(wu)(wu)廢(fei)水的(de)生物處(chu)(chu)(chu)理(li)中(zhong),序批反應(ying)(ying)器還經常被選(xuan)用于未(wei)經實踐檢驗的(de)新(xin)(xin)工(gong)藝(yi)的(de)研發、化(hua)學(xue)反應(ying)(ying)動力學(xue)研究以及各單因素(su)試驗，如短程硝化(hua)反硝化(hua)、厭氧(yang)氨氧(yang)化(hua)、好氧(yang)顆(ke)粒污(wu)(wu)泥等(deng)污(wu)(wu)水處(chu)(chu)(chu)理(li)新(xin)(xin)工(gong)藝(yi)新(xin)(xin)技(ji)術都是基于序批反應(ying)(ying)器提出并(bing)實現的(de)。
二、SBR法的基本原理和特點
1.SBR法的發展沿革
污水生物處理技術發展概述
在這100余年發展歷程(cheng)中,污水處(chu)(chu)理(li)(li)的理(li)(li)論和(he)技(ji)(ji)術(shu)(shu)有(you)了(le)(le)巨大(da)發展,如下圖所示。 20世紀70年代前,污水處(chu)(chu)理(li)(li)的主(zhu)要去除(chu)(chu)對象(xiang)是降解(jie)有(you)機污染物(wu)，去除(chu)(chu)BOD、COD和(he)SS等(deng);20世紀80年代以(yi)后(hou),N丶P營(ying)(ying)養元素對環(huan)境的威脅越來(lai)越大(da)，一(yi)些緩流河(he)道、湖泊甚至(zhi)海(hai)灣都出現(xian)了(le)(le)富營(ying)(ying)養化,同時隨著機械(xie)制造和(he)電氣工程(cheng)的進(jin)步,推動了(le)(le)水污染治理(li)(li)工藝技(ji)(ji)術(shu)(shu)的革新,在傳統污水處(chu)(chu)理(li)(li)技(ji)(ji)術(shu)(shu)的基礎(chu)上,發展了(le)(le)以(yi)A/O、A/A/O等(deng)為代表的脫氮除(chu)(chu)磷(lin)工藝,使二級生物(wu)處(chu)(chu)理(li)(li)技(ji)(ji)術(shu)(shu)進(jin)入了(le)(le)具有(you)脫氮除(chu)(chu)磷(lin)功能的深度處(chu)(chu)理(li)(li)階段。現(xian)在的城市污水處(chu)(chu)理(li)(li)廠的處(chu)(chu)理(li)(li)對象(xiang),既包(bao)括(kuo)COD、BOD.SS,也包(bao)括(kuo)N、P等(deng)植(zhi)物(wu)性營(ying)(ying)養物(wu)質。目前,污水生物(wu)處(chu)(chu)理(li)(li)技(ji)(ji)術(shu)(shu)正朝著快速、高效、低耗(hao)、多功能等(deng)方(fang)面發展。
2.SBR法的產生與發展
最早的SBR法產生于1914年(nian),至今已有100多年(nian)的歷史,大(da)致分為三個時期，如圖3所(suo)示(shi)。
1) SBR法的產生期
活(huo)性污泥法誕生于美國和英格蘭(lan)，并(bing)在隨后(hou)(hou)的(de)(de)(de)一百多(duo)年里一直作為(wei)污水(shui)處理的(de)(de)(de)主流技術。 最初對于活(huo)性污泥法的(de)(de)(de)研究采(cai)用(yong)的(de)(de)(de)就(jiu)是(shi)序批式序批運行反應器。1912年前后(hou)(hou),在英格蘭(lan)的(de)(de)(de)曼徹斯特,Fowler采(cai)用(yong)曝氣的(de)(de)(de)方法利用(yong)池塘內的(de)(de)(de)“爛泥”處理反應池內的(de)(de)(de)污水(shui),曝氣后(hou)(hou)的(de)(de)(de)污水(shui)進行沉淀,沉淀池內的(de)(de)(de)生物體(ti)回流至曝氣池，獲得了非常清(qing)澈的(de)(de)(de)出水(shui)。
1914年(nian),Fowler的(de)(de)(de)(de)(de)兩個(ge)學生Ardern和(he)Lockett,在(zai)一個(ge)序批(pi)式運(yun)行(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)城(cheng)市污(wu)水(shui)處理系(xi)統中,為了(le)獲得較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)泥(ni)濃度(du),對在(zai)曝(pu)氣階段積累的(de)(de)(de)(de)(de)腐殖質或沉(chen)淀(dian)物(wu)，不進(jin)行(xing)排(pai)放。經(jing)過(guo)(guo)一段時間的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)行(xing),獲得了(le)現在(zai)被人(ren)們(men)稱之為“活(huo)性污(wu)泥(ni)”的(de)(de)(de)(de)(de)微生物(wu)絮體。他(ta)(ta)們(men)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)驗(yan)過(guo)(guo)程描述如(ru)下:首先(xian)采用曼徹斯特城(cheng)市的(de)(de)(de)(de)(de)生活(huo)污(wu)水(shui),在(zai)約2.4L的(de)(de)(de)(de)(de)容器(qi)內(nei)進(jin)行(xing)曝(pu)氣試(shi)驗(yan),每個(ge)運(yun)行(xing)周(zhou)期(qi)直至硝(xiao)化完(wan)(wan)成后(hou)才(cai)停止(zhi)曝(pu)氣。第一次試(shi)驗(yan)大約進(jin)行(xing)了(le)5周(zhou)左(zuo)右(you)的(de)(de)(de)(de)(de)連續曝(pu)氣，硝(xiao)化反(fan)應(ying)才(cai)完(wan)(wan)成,然后(hou)沉(chen)淀(dian),排(pai)掉(diao)清(qing)澈的(de)(de)(de)(de)(de)上(shang)(shang)清(qing)液,沉(chen)淀(dian)物(wu)完(wan)(wan)全(quan)(quan)保留在(zai)容器(qi)內(nei)。重新加人(ren)原污(wu)水(shui),并與容器(qi)內(nei)上(shang)(shang)一周(zhou)期(qi)留下來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)沉(chen)淀(dian)物(wu)充分接觸，隨(sui)后(hou)進(jin)行(xing)曝(pu)氣直至硝(xiao)化反(fan)應(ying)充分完(wan)(wan)成。此后(hou)，他(ta)(ta)們(men)多次重復這種運(yun)行(xing)方式。試(shi)驗(yan)結果清(qing)楚表(biao)明(ming):隨(sui)著容器(qi)內(nei)沉(chen)淀(dian)物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)增加,有機物(wu)完(wan)(wan)全(quan)(quan)氧化的(de)(de)(de)(de)(de)時間逐(zhu)漸減少。最后(hou),24h內(nei)便可(ke)完(wan)(wan)全(quan)(quan)氧化序批(pi)注(zhu)人(ren)的(de)(de)(de)(de)(de)原污(wu)水(shui)。Ardern 和(he)Lockett將(jiang)反(fan)應(ying)過(guo)(guo)程中形(xing)成的(de)(de)(de)(de)(de)沉(chen)淀(dian)物(wu)命名為“活(huo)性污(wu)泥(ni)”。
在活性(xing)污泥(ni)法(fa)的(de)發(fa)展(zhan)史上(shang),Ardern和(he)Lockett 的(de)發(fa)現具有里程碑(bei)式(shi)的(de)意義，其(qi)重(zhong)要性(xing)可歸結為六個方面(mian),其(qi)中與序批式(shi)序批系(xi)統(tong)最為相關(guan)的(de)有以下兩方面(mian):
①為維(wei)持反(fan)應(ying)器內活性污泥始(shi)終處于最高(gao)效(xiao)率的(de)“工作(zuo)狀態”,在任何時(shi)候系統內都不應(ying)使未被氧化的(de)顆粒狀污染物得到積累(lei)。
②如(ru)果僅通過適(shi)宜的曝氣(qi)量來維持污泥(ni)的活性,那么就應(ying)(ying)該(gai)使反應(ying)(ying)器內的污水與活性污泥(ni)充(chong)分接觸。
Ardern和Lockett采用充(chong)排(pai)式反應器處理曼(man)徹斯特市(shi)的(de)生活污(wu)(wu)水(shui)時(shi)，保(bao)持(chi)活性污(wu)(wu)泥(ni)與污(wu)(wu)水(shui)的(de)充(chong)分接觸，曝(pu)氣6～9h,便可獲得較(jiao)好的(de)出水(shui)水(shui)質。檢測結(jie)果表(biao)明SBR工藝(yi)對生活污(wu)(wu)水(shui)中污(wu)(wu)染(ran)物的(de)去除(chu)率與生物濾(lv)池相當,且SBR工藝(yi)的(de)曝(pu)氣時(shi)間長短主(zhu)要(yao)取決于污(wu)(wu)水(shui)中的(de)污(wu)(wu)染(ran)物濃度和所(suo)要(yao)求的(de)污(wu)(wu)染(ran)物去除(chu)率。
1914～1920年，Ardern和Lockett的(de)試(shi)驗驗結果在實際工程中被迅速(su)、廣泛的(de)應用(yong),在英(ying)格蘭共建造了4個不同規(gui)模、不同曝氣方(fang)式階段進(jin)水的(de)SBR污水處理系統。
Ardern和Lockett通過對(dui)SBR系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)工藝參數(shu)、影(ying)響因素等進行的(de)(de)大(da)量(liang)試驗,基于大(da)量(liang)的(de)(de)試驗數(shu)據和對(dui)SBR系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)深人(ren)理解,建(jian)立了SBR系(xi)統(tong)(tong)的(de)(de)運行方案,如(ru)表1所示。
1915年(nian),在美國(guo)威(wei)斯康星州密爾沃(wo)基(ji)建成(cheng)了(le)世界(jie)上第一座(zuo)SBR工藝(yi)的(de)污(wu)(wu)水(shui)處(chu)理(li)廠。該(gai)污(wu)(wu)水(shui)處(chu)理(li)廠的(de)工藝(yi)參數如(ru)下:周期時間為6h,其中進水(shui)60min,曝氣反(fan)應210min,沉淀30min,排水(shui)60min。在1915～1916年(nian),在美國(guo)的(de)布(bu)魯克(ke)林(紐約州),芝加哥(伊(yi)利(li)諾伊(yi)州),克(ke)利(li)夫蘭(俄亥俄州)和休斯敦(得克(ke)薩(sa)斯州)等地進行(xing)了(le)一系列的(de)SBR系統處(chu)理(li)城市污(wu)(wu)水(shui)的(de)試驗研究(jiu)。在1915～1916年(nian)，美國(guo)建造了(le)一大批采用(yong)SBR工藝(yi)的(de)污(wu)(wu)水(shui)處(chu)理(li)廠,并且該(gai)污(wu)(wu)水(shui)工藝(yi)的(de)優勢也非常明顯。
1923年,O'Shaughnessy的(de)(de)研究發現(xian)，分別采用連續(xu)流系統(tong)(tong)和SBR系統(tong)(tong)處理(li)相同的(de)(de)城市污(wu)水(shui),在(zai)達到相同凈化效率的(de)(de)時(shi)(shi),前者所(suo)需的(de)(de)時(shi)(shi)間是后(hou)者的(de)(de)兩(liang)倍。然而(er)事實上(shang),在(zai)1914～1920年,幾乎所(suo)有(you)采用SBR系統(tong)(tong)的(de)(de)污(wu)水(shui)廠全部(bu)被改造成了連續(xu)流污(wu)水(shui)處理(li)系統(tong)(tong)。
Ardern(1927)針對這一(yi)現(xian)象進行(xing)了深人分析,認為以下三方面是導致這一(yi)現(xian)象的本(ben)質(zhi)原因(yin):
①排(pai)水階(jie)段(duan)能(neng)量浪(lang)費(fei)較大(da)(da)(與進(jin)水流速相(xiang)比，排(pai)水流速較大(da)(da));
②由于活性(xing)污泥黏附于大氣泡空(kong)氣擴(kuo)散(san)器上,從而(er)容易導(dao)致(zhi)空(kong)氣擴(kuo)散(san)器的(de)堵塞;
③由(you)于需要進行多個開關閥(fa)門的轉換及空氣(qi)擴散器(qi)的清(qing)洗,所以操作者需要始終保持較高(gao)的注意力。
Ardern提出(chu)了解(jie)(jie)決上述(shu)問題(ti)相應的(de)辦法,即采用(yong)多個反應池的(de)SBR系統、改進曝氣(qi)設(she)備(bei)及采用(yong)自(zi)動控(kong)制(zhi)系統等。盡管(guan)這些措(cuo)施能夠十(shi)分有效的(de)解(jie)(jie)決上述(shu)問題(ti),但是由于當時自(zi)動控(kong)制(zhi)技術的(de)落后,嚴(yan)重(zhong)制(zhi)約了SBR法在污水處理系統中的(de)應用(yong)。
2) SBR法的復興期
在(zai)(zai)美(mei)國(guo)直到20世紀40年代(dai)后期,在(zai)(zai)歐洲直到1959年,伴(ban)隨著自動(dong)控制技術的(de)日益(yi)成熟,SBR法才逐漸又(you)被人(ren)們重新認識。在(zai)(zai)1951～1953年,Hoover等(deng)在(zai)(zai)美(mei)國(guo)東(dong)部地區賓夕(xi)法尼亞州實驗室首次采用SBR系(xi)統處理牛奶工(gong)業廢水。1959年,Pasveer將SBR工(gong)藝引入(ru)荷(he)蘭。上(shang)述兩項應(ying)用均(jun)取得了(le)較(jiao)大的(de)成功(gong),對SBR法的(de)發展起到了(le)巨大的(de)推動(dong)作(zuo)用。 1965～1975年,衍生出多種變形工(gong)藝。
20世紀70年(nian)代中(zhong)(zhong)期,在(zai)澳大(da)利亞新(xin)南(nan)威爾士，序批排水延(yan)遲曝氣(inter-mitently decanted extended aeration,IDEA)系統(tong)對SBR工(gong)藝的(de)(de)(de)(de)廣泛(fan)應用起到了非常重要的(de)(de)(de)(de)作用。IDEA系統(tong)的(de)(de)(de)(de)反應池是一個簡單的(de)(de)(de)(de)、長方形(xing)的(de)(de)(de)(de)反應池。采用連(lian)續(xu)進水間歇(xie)曝氣和(he)序批排水的(de)(de)(de)(de)運(yun)行(xing)模(mo)式。該污水處理系統(tong)由于可獲得較好的(de)(de)(de)(de)出水水質,并可高效去除(chu)廢水中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)BOD5,SS和(he)氮(dan)化(hua)合物,因此被廣泛(fan)應用于實際工(gong)程中(zhong)(zhong)。
此外，隨著工(gong)(gong)(gong)業廢(fei)水和城市污水中營養物(氮丶磷)排放標準的不斷提高,IDEA系統及其改(gai)進工(gong)(gong)(gong)藝(yi)在污水脫(tuo)氮除磷方面的優勢(shi)更加明顯,所以被(bei)越(yue)來越(yue)多的應(ying)用到實際工(gong)(gong)(gong)程(cheng)中。
在(zai)20世(shi)紀90年代期間,為(wei)了(le)滿足廢(fei)水(shui)(shui)中營養物去除(BNR)的(de)需要,人(ren)(ren)們將IDEA系統(tong)(tong)(tong)進(jin)(jin)行了(le)改(gai)進(jin)(jin),在(zai)反應器(qi)的(de)前端增(zeng)加(jia)了(le)厭氧選擇區。這樣,既可(ke)以有(you)(you)效(xiao)的(de)控制污泥(ni)膨脹，又為(wei)厭氧釋磷創造了(le)非常(chang)好的(de)環(huan)境。與此同(tong)時，澳大利(li)亞的(de)鄰國也對IDEA污水(shui)(shui)處理系統(tong)(tong)(tong)進(jin)(jin)行了(le)深人(ren)(ren)研究和(he)設(she)計。可(ke)以說,這些國家和(he)地區促(cu)進(jin)(jin)了(le)IDEA系統(tong)(tong)(tong)的(de)深人(ren)(ren)研究和(he)廣(guang)泛應用,更加(jia)有(you)(you)力的(de)推動了(le)新型SBR工藝的(de)誕生。
為了考察IDEA系統(tong)(tong)對污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)營養物(wu)的(de)(de)(de)(de)去(qu)除性能，澳(ao)大利亞的(de)(de)(de)(de)研(yan)究人(ren)員以其內陸水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)和海水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)為研(yan)究對象,進行了大量的(de)(de)(de)(de)試驗研(yan)究。結果表明:IDEA系統(tong)(tong)可(ke)(ke)以非(fei)常有(you)(you)效的(de)(de)(de)(de)去(qu)除污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)中(zhong)營養物(wu)，可(ke)(ke)滿足(zu)非(fei)常嚴格的(de)(de)(de)(de)出水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質要(yao)求(qiu)，一(yi)年(nian)中(zhong)至少(shao)有(you)(you)一(yi)半時(shi)間內出水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)TN<5mg/L,TP<lmg/L。即(ji)使現(xian)(xian)在,新南威爾士州的(de)(de)(de)(de)一(yi)些污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理廠仍然采用(yong)IDEA污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理系統(tong)(tong)。在澳(ao)大利亞,雖然這(zhe)(zhe)種序批式(shi)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處(chu)理技(ji)術的(de)(de)(de)(de)分(fen)布還具有(you)(you)一(yi)定的(de)(de)(de)(de)局限性,但在污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)廠中(zhong)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)數量卻(que)呈現(xian)(xian)增長的(de)(de)(de)(de)趨(qu)勢。這(zhe)(zhe)主(zhu)要(yao)是(shi)因為在滿足(zu)同樣出水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質的(de)(de)(de)(de)條(tiao)件下,IDEA系統(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)基建費用(yong)要(yao)低于連(lian)續流系統(tong)(tong)。
20世紀(ji)60年(nian)代,Irvine和他(ta)的(de)合作者們通過對SBR系統不斷地研究,進-步推進了序批(pi)式活性(xing)污(wu)泥(ni)處理技(ji)術的(de)發(fa)展。此外，具(ju)有(you)重要歷史(shi)意義的(de)是,在(zai)(zai)1971年(nian),Irvine和Davis第一次將Irvine(1969)設(she)計(ji)的(de)單池(chi)序批(pi)式反應池(chi)應用于美國得(de)克(ke)薩斯(si)州(zhou)的(de)科珀斯(si)克(ke)里(li)斯(si)蒂工(gong)業(ye)廢水處理廠,并(bing)首次將該工(gong)藝命(ming)名為SBR工(gong)藝。在(zai)(zai)以后整個20世紀(ji)70年(nian)代,Irvine在(zai)(zai)他(ta)發(fa)表的(de)有(you)關廢水中有(you)機物(wu)、氮等污(wu)染物(wu)去除和控制污(wu)泥(ni)膨(peng)脹(zhang)等內容的(de)相關文獻中，一直采用“SBR”這個專業(ye)術語(yu)。
1979年,在(zai)(zai)實驗室研究(jiu)的(de)(de)基礎上,Dennis和Irvine首次(ci)報道了如何通過(guo)控(kong)制進(jin)水(shui)(shui)時間(jian)與反(fan)應(ying)時間(jian)的(de)(de)比值來創造利于絮(xu)狀生(sheng)物體快速生(sheng)長的(de)(de)環(huan)境。在(zai)(zai)污(wu)水(shui)(shui)處理領(ling)域,這是一(yi)個(ge)非常重要的(de)(de)發現(xian),有力證明了靜態進(jin)水(shui)(shui)(不(bu)攪拌、不(bu)曝氣)能(neng)(neng)夠創造一(yi)個(ge)適于微生(sheng)物生(sheng)存的(de)(de)“富營養(yang)”環(huan)境,并且能(neng)(neng)夠有效的(de)(de)控(kong)制污(wu)泥膨脹。
在整個20世紀70年(nian)代期間,Irvine在實驗(yan)室研(yan)究方(fang)面(mian)獲得了(le)大量關于(yu)SBR工藝的(de)(de)經(jing)驗(yan)。根據Irvine等的(de)(de)報道,1980年(nian)5月,他們在美國印(yin)第安納州(zhou)Culver污水(shui)(shui)處(chu)理廠,成功(gong)地將連續(xu)流系統改造成了(le)SBR系統。美國環保局(ju)對(dui)卡(ka)爾弗污水(shui)(shui)處(chu)理廠SBR 工藝的(de)(de)性能進行(xing)了(le)測試(shi),結果表明:相對(dui)于(yu)連續(xu)流污水(shui)(shui)處(chu)理系統,SBR工藝具有(you)相對(dui)較短(duan)的(de)(de)水(shui)(shui)力(li)停留時間(少于(yu)14h)和較大的(de)(de)有(you)機物負(fu)荷[大于(yu)0.1kgBOD/(kgVSS·d)]。而在此之前，人們普(pu)遍認為SBR系統的(de)(de)水(shui)(shui)力(li)停留時間應在48h左右(you),有(you)機負(fu)荷與延遲曝(pu)氣(qi)活性污泥系統相接(jie)近。
從20世紀70年(nian)代以后,污水處理(li)領(ling)域衍生(sheng)了許多(duo)序批性、周期(qi)運行的污水處理(li)工(gong)藝 ,SBR法在國內外得到廣泛應用。1985 年(nian)我國第一座SBR法污水處理(li)廠在上海吳淞肉(rou)聯廠落成。
3)SBR法的發展期
近(jin)二十(shi)多年來(lai),隨著對(dui)SBR法生物反應(ying)(ying)(ying)和凈化機理(li)的(de)廣(guang)泛深(shen)入研究,以及該法在(zai)生產應(ying)(ying)(ying)用技術上(shang)的(de)不(bu)斷(duan)改進和完善(shan),SBR工藝(yi)(yi)得到了(le)迅速發(fa)展,相(xiang)繼出現了(le)多種工藝(yi)(yi)方法,應(ying)(ying)(ying)用范圍逐漸擴大(da),處(chu)(chu)理(li)效果不(bu)斷(duan)提高,工藝(yi)(yi)設計和運(yun)行管理(li)日益科學。1990年日本(ben)出版(ban)了(le)第一本(ben)SBR法的(de)設計指(zhi)南,2007年世(shi)界(jie)上(shang)最大(da)的(de)SBR法污水(shui)處(chu)(chu)理(li)廠在(zai)馬(ma)來(lai)西亞落(luo)成,日處(chu)(chu)理(li)量200萬(wan)(wan)噸(dun)。目前(qian)SBR工藝(yi)(yi)在(zai)全世(shi)界(jie)范圍內得到了(le)廣(guang)泛應(ying)(ying)(ying)用,在(zai)我國5萬(wan)(wan)噸(dun)/d以下(xia)的(de)城鎮污水(shui)處(chu)(chu)理(li)廠中有30%～40%采用了(le)SBR工藝(yi)(yi)。
SBR法能(neng)重新成為城(cheng)市污(wu)水(shui)、工業有機廢(fei)水(shui)的有效處(chu)理方(fang)法,除了污(wu)水(shui)處(chu)理技(ji)術發展的內(nei)在規律外(wai),還具有一些(xie)客觀的需求背(bei)景。
①中小(xiao)(xiao)型(xing)化(hua)(hua)(hua)和(he)分散化(hua)(hua)(hua)正(zheng)在成為當(dang)前城市污廢(fei)水(shui)處理(li)(li)廠的發(fa)展(zhan)趨勢。幾(ji)十年前朝著大(da)(da)型(xing)化(hua)(hua)(hua)、超大(da)(da)型(xing)化(hua)(hua)(hua)發(fa)展(zhan)，當(dang)時許多處理(li)(li)能力達50X104 m3 /d、100X 104m3/d、200X104m3/d乃至500X104m3/d級別的城市廢(fei)水(shui)處理(li)(li)廠到(dao)處拔地(di)而起，基建費用的投人極為驚人,運行(xing)管(guan)理(li)(li)十分復雜(za),凈化(hua)(hua)(hua)水(shui)的出路(lu)也受(shou)到(dao)極大(da)(da)限(xian)制。 現在隨(sui)著人們(men)對(dui)生(sheng)態環境的要求,住宅(zhai)區趨向分散化(hua)(hua)(hua)、農(nong)村(cun)化(hua)(hua)(hua)發(fa)展(zhan)。在這種(zhong)背景下(xia),城市廢(fei)水(shui)處理(li)(li)廠的發(fa)展(zhan)也趨向于小(xiao)(xiao)型(xing)(中小(xiao)(xiao)型(xing))化(hua)(hua)(hua)及(ji)分散化(hua)(hua)(hua)，由此提(ti)(ti)出了對(dui)相應(ying)適宜的工藝技術(shu)的需求。廢(fei)水(shui)處理(li)(li)廠的中小(xiao)(xiao)型(xing)化(hua)(hua)(hua)、分散化(hua)(hua)(hua)反映(ying)了高新技術(shu)的發(fa)展(zhan),反映(ying)了人們(men)掌(zhang)握高新技術(shu)能力的提(ti)(ti)高與技術(shu)的普及(ji)化(hua)(hua)(hua)。這種(zhong)在新條件(jian)下(xia)回歸(gui)初(chu)始,正(zheng)如(ru)SBR法的再生(sheng)一-樣,體現了事物發(fa)展(zhan)的規律。中小(xiao)(xiao)型(xing)化(hua)(hua)(hua)和(he)分散化(hua)(hua)(hua)廢(fei)水(shui)處理(li)(li)廠凈化(hua)(hua)(hua)出水(shui)易于就地(di)分散回用與處置,基建投資(zi)易于籌措(cuo),運行(xing)管(guan)理(li)(li)簡易可(ke)行(xing)。SBR法應(ying)運而再生(sheng),反映(ying)了這種(zhong)客觀需要。
②過去(qu)水(shui)污(wu)染(ran)控制(zhi)(zhi)重點在于有機污(wu)染(ran)物的(de)(de)去(qu)除(chu),而(er)如今為了防止湖泊、河口、海(hai)灣(wan)等緩流水(shui)體富營養化(hua),對出水(shui)水(shui)質中如氮(dan)、磷(lin)等的(de)(de)標準越來(lai)越嚴格,控制(zhi)(zhi)要(yao)求越來(lai)越高。在此情況下(xia),開發出既能高效去(qu)除(chu)BOD、COD,又能高效除(chu)磷(lin)脫氮(dan)的(de)(de)工藝技術備受關注,SBR法在改進(jin)后能夠(gou)滿足這方面的(de)(de)要(yao)求,SBR法技術可靠,出水(shui)水(shui)質良好。
③中小型(xing)廢水處理廠操(cao)作靈活方便,具有去除BOD、COD丶N、P等綜合功能，占(zhan)地面(mian)積小，而SBR法(fa)符合此類要求。
④電(dian)子計(ji)算(suan)機的廣泛應用,SBR反應池的進(jin)水(shui)、曝氣以及排水(shui)等的自動控制技(ji)術(shu)的進(jin)步,相應軟件技(ji)術(shu)的開發(fa)應用,都使SBR法日趨完(wan)善和成熟。
⑤DO計(ji)(ji)、pH計(ji)(ji)丶ORP計(ji)(ji)、水(shui)位計(ji)(ji)、電——氣動閥門等過(guo)程(cheng)監(jian)控所需的(de)儀器儀表日(ri)益(yi)完善，且在經濟上(shang)可(ke)(ke)以(yi)承(cheng)受(shou),SBR法(fa)在這些儀器儀表裝備下(xia)如(ru)虎添翼(yi),技(ji)術上(shang)日(ri)益(yi)精(jing)細(xi)可(ke)(ke)靠。
3、SBR法的基本原理與操作流程
1、SBR法的基本運行模式及其原理
序(xu)批式活(huo)性污(wu)泥法(fa)(sequencing batch activated process) 是(shi)活(huo)性污(wu)泥法(fa)的一種,又被命名為序(xu)列式序(xu)批反(fan)應器(qi)法(fa)，在序(xu)批式反(fan)應器(qi)(sequencing batch reactor,SBR)中(zhong)完成污(wu)廢水中(zhong)污(wu)染物的去除(chu)。
SBR法的(de)運行(xing)工況(kuang)是以序(xu)批(pi)操作為(wei)主要特征(zheng)的(de)。所謂序(xu)批(pi)式有兩種含義:
一(yi)是運(yun)(yun)行(xing)操作(zuo)在(zai)空間上按(an)(an)序(xu)批方式(shi)運(yun)(yun)行(xing)。由于多數情況下污(wu)水都是連續(xu)排(pai)放的(de)且流(liu)量波(bo)動很(hen)大(da),這時,SBR處理系統(tong)至少(shao)需要兩個反(fan)(fan)應器交(jiao)替運(yun)(yun)行(xing),污(wu)水按(an)(an)序(xu)列連續(xu)進入不(bu)同反(fan)(fan)應器，它們運(yun)(yun)行(xing)時的(de)相(xiang)對關(guan)系是有次序(xu)的(de)，也是序(xu)批的(de);
二(er)是對于每一(yi)個(ge)SBR來說,運行(xing)操(cao)作在(zai)時間上也是按(an)次(ci)序(xu)排列的(de)、序(xu)批(pi)的(de),SBR藝(yi)一(yi)個(ge)完(wan)(wan)整的(de)典(dian)型(xing)的(de)運行(xing)周期分5個(ge)階段,依次(ci)為(wei)進(jin)水、反應、沉淀、排水和閑置,所(suo)有的(de)操(cao)作都(dou)在(zai)一(yi)個(ge)反應器中(zhong)完(wan)(wan)成。
1)進水階段
運行周期從廢水(shui)(shui)(shui)進(jin)(jin)入(ru)反應器開始。進(jin)(jin)水(shui)(shui)(shui)時間(jian)由設計人員確定,取(qu)決于(yu)多種因素包括設備特點(dian)和處理(li)目標等。進(jin)(jin)水(shui)(shui)(shui)階段的(de)(de)主要作用在于(yu)確定反應器的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)力特征。如果進(jin)(jin)水(shui)(shui)(shui)階段時間(jian)短,其特征就(jiu)像是瞬時工藝負(fu)荷,系統(tong)類似(si)于(yu)多級串聯構型的(de)(de)連(lian)續(xu)流處理(li)工藝,所有微(wei)生物(wu)短時間(jian)內接觸高(gao)濃(nong)度(du)的(de)(de)有機物(wu)及其他組(zu)分,隨后各(ge)組(zu)分的(de)(de)濃(nong)度(du)隨著(zhu)時間(jian)逐漸降低;如果進(jin)(jin)水(shui)(shui)(shui)階段時間(jian)長，瞬時負(fu)荷就(jiu)小，系統(tong)性(xing)能類似(si)于(yu)完(wan)全混(hun)合式連(lian)續(xu)流處理(li)工藝,微(wei)生物(wu)接觸到(dao)的(de)(de)是濃(nong)度(du)比較低且相對穩定的(de)(de)廢水(shui)(shui)(shui)。
2)反應階段
進(jin)(jin)(jin)水(shui)階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)之后是反(fan)應(ying)(ying)(ying)階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan),微(wei)生(sheng)物(wu)主要(yao)在(zai)這一(yi)(yi)階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)與廢水(shui)各組分進(jin)(jin)(jin)行反(fan)應(ying)(ying)(ying)。實際上,這些反(fan)應(ying)(ying)(ying)(即微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)生(sheng)長(chang)和基質(zhi)的(de)利用過程(cheng))在(zai)進(jin)(jin)(jin)水(shui)階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)也(ye)在(zai)進(jin)(jin)(jin)行,隨(sui)著污水(shui)流人,微(wei)生(sheng)物(wu)對污染物(wu)的(de)利用也(ye)即開始。所以進(jin)(jin)(jin)水(shui)階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)應(ying)(ying)(ying)該被看作“進(jin)(jin)(jin)水(shui)+反(fan)應(ying)(ying)(ying)”階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan),反(fan)應(ying)(ying)(ying)在(zai)進(jin)(jin)(jin)水(shui)階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)結(jie)束(shu)后繼續(xu)進(jin)(jin)(jin)行。完(wan)成一(yi)(yi)一(yi)(yi)定程(cheng)度的(de)處理目標需要(yao)一(yi)(yi)定的(de)反(fan)應(ying)(ying)(ying)過程(cheng)。如(ru)果進(jin)(jin)(jin)水(shui)階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)短(duan)，單(dan)(dan)獨(du)的(de)反(fan)應(ying)(ying)(ying)階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)就長(chang);反(fan)之,如(ru)果進(jin)(jin)(jin)水(shui)階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)長(chang),要(yao)求相應(ying)(ying)(ying)的(de)單(dan)(dan)獨(du)反(fan)應(ying)(ying)(ying)階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)就短(duan),甚至沒有。由于這兩個階(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)對系統性能影響不(bu)同,所以需要(yao)單(dan)(dan)獨(du)解釋。
在(zai)(zai)(zai)進(jin)水(shui)階(jie)(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)和(he)(he)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)階(jie)(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)所(suo)建立的(de)(de)環(huan)境條件決定著發(fa)生(sheng)(sheng)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)性(xing)質。例如(ru),如(ru)果(guo)進(jin)水(shui)階(jie)(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)和(he)(he)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)階(jie)(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)都是好氧的(de)(de),則只(zhi)(zhi)能(neng)發(fa)生(sheng)(sheng)碳氧化(hua)和(he)(he)硝(xiao)化(hua)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)。此時SBR的(de)(de)性(xing)能(neng)介于(yu)傳(chuan)統活(huo)性(xing)污泥法(fa)和(he)(he)完全混(hun)合(he)(he)(he)活(huo)性(xing)污泥法(fa)之間,取決于(yu)進(jin)水(shui)階(jie)(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)的(de)(de)長短(duan)。如(ru)果(guo)只(zhi)(zhi)進(jin)行(xing)(xing)混(hun)合(he)(he)(he)而(er)(er)不(bu)曝氣(qi),在(zai)(zai)(zai)硝(xiao)態氮存在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)條件下(xia)就會(hui)發(fa)生(sheng)(sheng)反(fan)(fan)(fan)(fan)硝(xiao)化(hua)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)。如(ru)果(guo)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)階(jie)(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)發(fa)生(sheng)(sheng)硝(xiao)化(hua),產(chan)生(sheng)(sheng)硝(xiao)酸鹽(yan),并且在(zai)(zai)(zai)周期(qi)結束時仍留(liu)在(zai)(zai)(zai)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)器中,那(nei)么在(zai)(zai)(zai)進(jin)水(shui)階(jie)(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)和(he)(he)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)階(jie)(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)初(chu)期(qi)增加一個只(zhi)(zhi)混(hun)合(he)(he)(he)而(er)(er)不(bu)曝氣(qi)的(de)(de)間隙,就可以(yi)使SBR法(fa)類似(si)于(yu)連(lian)續流A/O系統。如(ru)果(guo)在(zai)(zai)(zai)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)階(jie)(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)后期(qi)增加一個只(zhi)(zhi)混(hun)合(he)(he)(he)而(er)(er)不(bu)曝氣(qi)的(de)(de)間隙，SBR法(fa)就變得與(yu)Berdenpho工藝類似(si)。另一方面,如(ru)果(guo)SBR法(fa)在(zai)(zai)(zai)比較(jiao)短(duan)的(de)(de)SRT下(xia)運行(xing)(xing),沒有硝(xiao)酸鹽(yan)產(chan)生(sheng)(sheng),在(zai)(zai)(zai)進(jin)水(shui)階(jie)(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)和(he)(he)反(fan)(fan)(fan)(fan)應(ying)(ying)階(jie)(jie)(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)只(zhi)(zhi)攪拌(ban)而(er)(er)不(bu)曝氣(qi)，就可以(yi)篩選出(chu)聚磷菌，SBR法(fa)就變得與(yu)phoredox或An/O連(lian)續系統類似(si)。這幾個例子清楚地表明(ming),SBR法(fa)可以(yi)通(tong)過(guo)調整設計和(he)(he)運行(xing)(xing)方式來模(mo)擬(ni)多種不(bu)同的(de)(de)連(lian)續處理工藝。
3)沉淀階段
反應階段(duan)(duan)完(wan)(wan)成之(zhi)后,停止(zhi)混合和曝氣,使生(sheng)物污(wu)泥(ni)沉(chen)淀,完(wan)(wan)成泥(ni)水分(fen)離。與連續處理工(gong)藝相(xiang)同,沉(chen)淀有兩(liang)個作(zuo)用:澄清出水達到排放(fang)要求和保留(liu)微(wei)生(sheng)物以控制SRT。剩(sheng)余(yu)污(wu)泥(ni)可以在沉(chen)淀階段(duan)(duan)結束(shu)時(shi)排除(chu),類(lei)似(si)(si)于(yu)傳統的連續處理工(gong)藝;或者剩(sheng)余(yu)污(wu)泥(ni)可以在反應階段(duan)(duan)結束(shu)時(shi)排出,類(lei)似(si)(si)于(yu)Garrett工(gong)藝。
4)排水階段
不管剩余污(wu)泥在什么(me)階段排(pai)出，經(jing)過有效沉(chen)淀后的上清液(ye)作為出水(shui)在排(pai)放階段被排(pai)出,留在反應器中(zhong)的混合液(ye)用于下一個循環。如(ru)果為了向進水(shui)階段的反硝(xiao)化提供硝(xiao)酸鹽(yan)而(er)保留了相對于進水(shui)大得多的液(ye)體和(he)微(wei)生物,那么(me)所保留的這部分就類似于連續流(liu)處理(li)中(zhong)的污(wu)泥回流(liu)和(he)內循環工藝。
5)閑置階段
閑置(zhi)(zhi)階段(duan)(duan)(duan)主(zhu)要是提高毎個運(yun)行(xing)周期的(de)靈活(huo)性。閑置(zhi)(zhi)階段(duan)(duan)(duan)對于(yu)(yu)多池(chi)SBR系統尤其重要,它可以協同迸行(xing)幾個操(cao)作以達到最佳處(chu)理效果。閑置(zhi)(zhi)階段(duan)(duan)(duan)是否迸行(xing)混合和曝氣(qi)取(qu)決于(yu)(yu)整(zheng)個工藝的(de)目(mu)的(de)。閑置(zhi)(zhi)階段(duan)(duan)(duan)的(de)長短可以根據系統的(de)需要而(er)変化(hua)。閑置(zhi)(zhi)階段(duan)(duan)(duan)之后(hou)就是新的(de)進水階段(duan)(duan)(duan),新一(yi)輪循環就啟動了。
在一(yi)個(ge)逅行(xing)(xing)(xing)周期中,各個(ge)階(jie)(jie)段(duan)的(de)(de)送行(xing)(xing)(xing)時(shi)間(jian)、反(fan)應器(qi)(qi)(qi)內混合液體枳(zhi)的(de)(de)変化以及送行(xing)(xing)(xing)狀態等都可(ke)(ke)以根據具體污(wu)水(shui)性(xing)質、出水(shui)質量(liang)與送行(xing)(xing)(xing)功(gong)能(neng)要求等靈活(huo)掌握。 比如在進水(shui)階(jie)(jie)段(duan),可(ke)(ke)按只進水(shui)不(bu)曝(pu)氣(qi)(攪(jiao)拌(ban)或(huo)不(bu)攪(jiao)拌(ban))方式送行(xing)(xing)(xing),也(ye)可(ke)(ke)按邊進水(shui)水(shui)邊曝(pu)氣(qi)方式運行(xing)(xing)(xing),前者(zhe)(zhe)稱(cheng)限制(zhi)性(xing)曝(pu)氣(qi),后者(zhe)(zhe)稱(cheng)非限制(zhi)性(xing)曝(pu)氣(qi)。在反(fan)應階(jie)(jie)段(duan),可(ke)(ke)以始終曝(pu)氣(qi);為了(le)生物脫氮也(ye)可(ke)(ke)曝(pu)氣(qi)不(bu)攪(jiao)拌(ban),或(huo)者(zhe)(zhe)曝(pu)氣(qi)攪(jiao)拌(ban)交替進行(xing)(xing)(xing);其剩余污(wu)泥量(liang)可(ke)(ke)以在閑置階(jie)(jie)段(duan)排(pai)放(fang),也(ye)可(ke)(ke)在排(pai)水(shui)階(jie)(jie)段(duan)或(huo)反(fan)應階(jie)(jie)段(duan)后期排(pai)放(fang)。可(ke)(ke)見,対于某——單一(yi)SBR來說,不(bu)存在空間(jian)上控制(zhi)的(de)(de)障礙;在時(shi)間(jian)上,SBR也(ye)可(ke)(ke)靈活(huo)的(de)(de)凋整程序控制(zhi)器(qi)(qi)(qi),控制(zhi)系和(he)風(feng)機(ji)的(de)(de)開關,迸行(xing)(xing)(xing)有效(xiao)的(de)(de)變換(huan),達(da)到多(duo)種功(gong)能(neng)。這(zhe)種靈活(huo)性(xing)是(shi)序批式反(fan)立(li)器(qi)(qi)(qi)有別于連續流反(fan)立(li)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)獨特猶點。
4.SBR法的分類
SBR法主要有4種(zhong)分(fen)類方：
1)按進水方式分
按進水方式可分為序批進水式和連續進水式。
序批進水(shui)(shui)(shui)方式,由(you)于沉淀(dian)階段(duan)和(he)排水(shui)(shui)(shui)階段(duan)不進水(shui)(shui)(shui)，所以(yi)較易(yi)保證出水(shui)(shui)(shui)的水(shui)(shui)(shui)質，但需(xu)幾個反(fan)應池組(zu)合起來運行，以(yi)處(chu)(chu)理(li)(li)連(lian)續(xu)流入(ru)污(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)(li)廠的污(wu)廢(fei)水(shui)(shui)(shui)。連(lian)續(xu)進水(shui)(shui)(shui)方式,雖(sui)可采用一個反(fan)應池連(lian)續(xu)地處(chu)(chu)理(li)(li)廢(fei)水(shui)(shui)(shui),但由(you)于在沉淀(dian)階段(duan)和(he)排水(shui)(shui)(shui)階段(duan)污(wu)水(shui)(shui)(shui)的流入(ru)，會(hui)引(yin)起活性(xing)污(wu)泥上浮或與處(chu)(chu)理(li)(li)水(shui)(shui)(shui)相混合,所以(yi)可能(neng)使處(chu)(chu)理(li)(li)水(shui)(shui)(shui)質變差(cha)。如(ru)果在沉淀(dian)階段(duan)和(he)排水(shui)(shui)(shui)階段(duan)減少進水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)量,可減少其(qi)影響。
完全(quan)混合序批反應器(qi)內有機(ji)物(wu)濃(nong)(nong)(nong)度、MLSS濃(nong)(nong)(nong)度以及溶解氧濃(nong)(nong)(nong)度較為均(jun)勻。循環式水渠型反應器(qi)溶解氧隨混合液的(de)流向變(bian)化而變(bian)化,但(dan)有機(ji)物(wu)濃(nong)(nong)(nong)度、MI SS濃(nong)(nong)(nong)度在各點(dian)大致也是均(jun)勻的(de)。
2)按反應器的形式分
按(an)反應器的形式(shi)可(ke)分為完全混(hun)合序批反應器與(yu)循環式(shi)水渠型反應器。
3)按污泥負荷分
按污泥(ni)負(fu)(fu)荷(he)(he)SBR可分為高(gao)負(fu)(fu)荷(he)(he)和低(di)負(fu)(fu)荷(he)(he)兩種。高(gao)負(fu)(fu)荷(he)(he)方式與(yu)普通活性(xing)污泥(ni)法相(xiang)當,低(di)負(fu)(fu)荷(he)(he)與(yu)氧化(hua)溝或延時(shi)曝氣相(xiang)當。高(gao)負(fu)(fu)荷(he)(he)一般為0.1～0.4kgBOD/(kgSS·d),低(di)負(fu)(fu)荷(he)(he)為0.03～0.05kgBOD/(kgSS·d)。
4)按進水階段是否曝氣分
按進水(shui)階段曝氣(qi)與否可分為限制曝氣(qi)、非限制曝氣(qi)和半限制曝氣(qi)。
限制(zhi)曝氣:進水階(jie)段不(bu)曝氣,多用(yong)于處(chu)理易降解有機污水，如生(sheng)活污水，限制(zhi)曝氣的反應(ying)時間較短(duan);
非限(xian)(xian)制曝(pu)氣:進水同時進行曝(pu)氣,多用(yong)于處(chu)理較難(nan)降解的有(you)機廢(fei)水,非限(xian)(xian)制曝(pu)氣的反(fan)應時間較長(chang);
半限(xian)制曝氣(qi):進水(shui)一定時間后開(kai)始(shi)曝氣(qi),多用于(yu)處理城市污(wu)水(shui)。
5.SBR法的特點
1.SBR法的優點：
1）工藝簡單，節省費用
原則上SBR法的(de)主體工(gong)藝設(she)(she)備，只(zhi)(zhi)有一個間歇反應器(SBR)。它與普通(tong)活性污泥法工(gong)藝流程相比(bi)，不需要(yao)(yao)二次(ci)(ci)沉(chen)淀(dian)池、回流污泥及其(qi)設(she)(she)備，一般(ban)情(qing)況下(xia)不必設(she)(she)調(diao)節(jie)池，多數(shu)情(qing)況下(xia)可省去初次(ci)(ci)沉(chen)淀(dian)的(de)。1985年Arora等(deng)人對(dui)加(jia)拿大、美國(guo)(guo)和(he)澳(ao)大利亞等(deng)國(guo)(guo)的(de)8個SBR法污水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠調(diao)查(cha)，其(qi)中只(zhi)(zhi)有一個處(chu)(chu)理(li)廠設(she)(she)置調(diao)節(jie)池，另兩(liang)個處(chu)(chu)理(li)廠設(she)(she)初次(ci)(ci)沉(chen)淀(dian)池。縱觀污水(shui)(shui)人工(gong)生物處(chu)(chu)理(li)各(ge)種工(gong)藝方法，象(xiang)SBR法這樣簡易的(de)工(gong)藝絕無僅有。ketchum等(deng)人的(de)統計結果表明:采(cai)用SBR法處(chu)(chu)理(li)小城鎮污水(shui)(shui)，要(yao)(yao)比(bi)用普通(tong)活性污泥法節(jie)省基建投資30%多。此外(wai)，采(cai)用如此簡潔的(de)SBR法工(gong)藝的(de)污水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)系統還(huan)有布置緊湊、節(jie)省占地面積的(de)優(you)點(dian)。
2）理想的推流過程使生化反應推力大效率高
這(zhe)是(shi)SBR法最大的(de)(de)(de)(de)優點之一。SBR法反應器中(zhong)的(de)(de)(de)(de)底(di)物(wu)(wu)(wu)(wu)和(he)微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)濃(nong)度是(shi)變(bian)化的(de)(de)(de)(de)，而且(qie)(qie)不連續，因(yin)此，它的(de)(de)(de)(de)運行(xing)是(shi)典型的(de)(de)(de)(de)非穩(wen)定狀(zhuang)態(tai)。而在(zai)其(qi)連續曝氣的(de)(de)(de)(de)反應階段(duan)，也屬非穩(wen)定狀(zhuang)態(tai)，但其(qi)底(di)物(wu)(wu)(wu)(wu)(與有(you)機(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)或(huo)BOD等價)和(he)微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)(MLSS 表示(shi))濃(nong)度的(de)(de)(de)(de)變(bian)化是(shi)連續的(de)(de)(de)(de)。這(zhe)期間(jian)，雖然反應器內的(de)(de)(de)(de)混合(he)液呈完全混合(he)狀(zhuang)態(tai)，但是(shi)其(qi)底(di)物(wu)(wu)(wu)(wu)與微生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)濃(nong)度的(de)(de)(de)(de)變(bian)化在(zai)時間(jian)上是(shi)一個推流(liu)(plug flow)過程，并且(qie)(qie)呈現出理(li)想的(de)(de)(de)(de)推流(liu)狀(zhuang)態(tai)。
在(zai)連續(xu)流(liu)(liu)(liu)反(fan)(fan)應(ying)器中(zhong)(zhong)，有完(wan)全(quan)混合式(shi)與推(tui)流(liu)(liu)(liu)式(shi)兩種極端(duan)(duan)的(de)流(liu)(liu)(liu)態。在(zai)連續(xu)流(liu)(liu)(liu)完(wan)全(quan)混合式(shi)曝(pu)氣(qi)(qi)池中(zhong)(zhong)的(de)底(di)物(wu)(wu)濃(nong)(nong)度(du)(du)(du)等于出(chu)(chu)水底(di)物(wu)(wu)濃(nong)(nong)度(du)(du)(du)，底(di)物(wu)(wu)流(liu)(liu)(liu)入曝(pu)氣(qi)(qi)池的(de)速(su)(su)度(du)(du)(du)即為底(di)物(wu)(wu)降解速(su)(su)率。根據生化反(fan)(fan)應(ying)動(dong)(dong)(dong)力(li)學，由于曝(pu)氣(qi)(qi)池中(zhong)(zhong)的(de)底(di)物(wu)(wu)濃(nong)(nong)度(du)(du)(du)很低，其生化反(fan)(fan)應(ying)推(tui)動(dong)(dong)(dong)力(li)也(ye)很小，反(fan)(fan)應(ying)速(su)(su)率與去除有機物(wu)(wu)效率都低。在(zai)理(li)想的(de)推(tui)流(liu)(liu)(liu)式(shi)曝(pu)氣(qi)(qi)池中(zhong)(zhong)，污水與回流(liu)(liu)(liu)污泥形成的(de)混合液從(cong)池首端(duan)(duan)進(jin)入，呈推(tui)流(liu)(liu)(liu)狀態沿曝(pu)氣(qi)(qi)池流(liu)(liu)(liu)動(dong)(dong)(dong)，至(zhi)池末(mo)端(duan)(duan)流(liu)(liu)(liu)出(chu)(chu)，此(ci)間(jian)在(zai)曝(pu)氣(qi)(qi)池的(de)各(ge)斷面上只(zhi)有橫向(xiang)混合，不存在(zai)縱向(xiang)的(de)“返混”。作為生化反(fan)(fan)應(ying)推(tui)動(dong)(dong)(dong)力(li)的(de)底(di)物(wu)(wu)濃(nong)(nong)度(du)(du)(du)，從(cong)進(jin)水的(de)最高逐慚降解至(zhi)出(chu)(chu)水時的(de)最低濃(nong)(nong)度(du)(du)(du)，整個反(fan)(fan)應(ying)過程底(di)物(wu)(wu)濃(nong)(nong)度(du)(du)(du)沒被稀(xi)釋(shi)，盡可能地保(bao)持了最大的(de)推(tui)動(dong)(dong)(dong)力(li)。
完全(quan)混(hun)合式曝(pu)氣(qi)池所需要的(de)水(shui)力停留時間(jian)Tc 或有(you)效容(rong)積Vc 一般要比間(jian)歇反應器相應的(de)Tc 和Vc 大3倍(bei)。Ngwwn-Jern指出:如果為(wei)了去除生活污水(shui)中的(de)有(you)機(ji)物，用3BR法曝(pu)氣(qi)15min就(jiu)夠(gou)了。
3)運行方式靈活，脫氮除磷效果好
SBR法為(wei)(wei)了不同的凈化(hua)目(mu)的，可以通(tong)過(guo)不同的控制手(shou)段，靈活地(di)運行。由(you)于在(zai)時(shi)間上的靈活控制，為(wei)(wei)其實(shi)(shi)現脫氮除(chu)磷(lin)(lin)提(ti)供(gong)了極有(you)利(li)的條件。它不僅很容(rong)易實(shi)(shi)現好(hao)氧(yang)(yang)、缺氧(yang)(yang)與厭(yan)氧(yang)(yang)狀態交替的環(huan)境條件，而且(qie)很容(rong)易在(zai)好(hao)氧(yang)(yang)條件下(xia)增大曝(pu)氣(qi)量、反(fan)應(ying)時(shi)間與污(wu)(wu)泥齡，來強化(hua)硝(xiao)化(hua)反(fan)應(ying)與脫磷(lin)(lin)菌(jun)過(guo)量攝取磷(lin)(lin)過(guo)程(cheng)的順利(li)完成(cheng)；也可以在(zai)缺氧(yang)(yang)條件下(xia)方便地(di)投加原(yuan)污(wu)(wu)水(或甲醇等(deng))或提(ti)高污(wu)(wu)泥濃度(du)等(deng)方式(shi)，提(ti)供(gong)有(you)機碳源作為(wei)(wei)電子供(gong)體使反(fan)硝(xiao)化(hua)過(guo)程(cheng)更快地(di)完成(cheng)；還可以在(zai)進水階段通(tong)過(guo)攪拌維持厭(yan)氧(yang)(yang)狀態，促進脫磷(lin)(lin)菌(jun)充分地(di)釋放磷(lin)(lin)。
應(ying)指出，上述復雜的(de)脫(tuo)(tuo)氮除磷(lin)(lin)過(guo)程只(zhi)有(you)在A-A/O工藝中才能(neng)(neng)完(wan)成(cheng)，而(er)SBR法(fa)的(de)單一反應(ying)器一個運(yun)行(xing)周期即可完(wan)成(cheng)。具體操作過(guo)程、運(yun)行(xing)狀(zhuang)態(tai)與(yu)功能(neng)(neng)如下；進(jin)水階段，攪(jiao)(jiao)拌(厭氧(yang)狀(zhuang)態(tai)釋放(fang)磷(lin)(lin))→反應(ying)階段，曝(pu)氣(qi)(好氧(yang)狀(zhuang)態(tai)降解有(you)機(ji)物(wu)、硝化與(yu)攝取磷(lin)(lin))、排泥(除磷(lin)(lin))、攪(jiao)(jiao)拌與(yu)投加少量有(you)機(ji)碳源(缺氧(yang)狀(zhuang)態(tai)反硝化脫(tuo)(tuo)氮)、再(zai)曝(pu)氣(qi)(好氧(yang)狀(zhuang)態(tai)去除剩余的(de)有(you)機(ji)物(wu))→排水階段→閑置階段，然后進(jin)水再(zai)進(jin)入另一個運(yun)行(xing)周期。并曾(ceng)做過(guo)進(jin)水與(yu)反應(ying)階段用曝(pu)氣(qi)與(yu)攪(jiao)(jiao)拌交替(ti)進(jin)行(xing)的(de)運(yun)行(xing)方式脫(tuo)(tuo)氮的(de)試驗研究，其脫(tuo)(tuo)氮效率(lv)更高。
如(ru)果(guo)原污水(shui)中(zhong)的(de)P:BOD值太高(gao)，用普通厭氧(yang)/好氧(yang)法難于提高(gao)除磷(lin)率時，可(ke)以根(gen)據(ju)Phostrip法除磷(lin)的(de)原理在SBR法中(zhong)實現，只增加一個(ge)混凝(ning)沉淀池即可(ke)。可(ke)見，SBR法很容易滿足脫氮除磷(lin)的(de)工(gong)藝要(yao)求，在時間上控制的(de)靈活(huo)性又能(neng)大大提高(gao)脫氮除磷(lin)的(de)效果(guo)。
4)防止污泥膨脹的最好工藝
污(wu)(wu)泥(ni)膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)多(duo)為絲(si)狀性膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)，在活(huo)性污(wu)(wu)泥(ni)法(fa)中間歇式最不(bu)易(yi)發生膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)，完(wan)全混合式最容易(yi)引(yin)起膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)。按(an)照發生膨(peng)脹(zhang)(zhang)(zhang)(zhang)難(nan)易(yi)程度的排列順序是:間歇式、傳統推流(liu)式、階段曝氣式和(he)完(wan)全混合式，同時發現其(qi)降解有機物(wu)(對易(yi)降解污(wu)(wu)水(shui))速率或效率的高低，也遵循這個排列順序。SBR 法(fa)能(neng)有效地控制絲(si)狀菌(jun)的過量(liang)繁(fan)殖，可從四(si)個方面說(shuo)明。
a.底(di)物(wu)濃(nong)度(du)(du)梯(ti)度(du)(du)大(da)(也(ye)是F/M梯(ti)度(du)(du))，是控制膨(peng)(peng)脹(zhang)(zhang)的(de)(de)(de)重要因素(su)。完全(quan)混合式(shi)基本沒有(you)梯(ti)度(du)(du)，非常易膨(peng)(peng)脹(zhang)(zhang)；推流(liu)式(shi)曝氣(qi)池的(de)(de)(de)梯(ti)度(du)(du)較(jiao)大(da)，不易膨(peng)(peng)脹(zhang)(zhang)；而SBR法反(fan)應(ying)階段在時間上的(de)(de)(de)理想推流(liu)狀態，使F/M梯(ti)度(du)(du)也(ye)達到(dao)理想的(de)(de)(de)最大(da)，因此(ci)，它比普通推流(liu)式(shi)還不易膨(peng)(peng)脹(zhang)(zhang)。研究進(jin)一步證實，縮短SBR法的(de)(de)(de)進(jin)水時間，反(fan)應(ying)前底(di)物(wu)濃(nong)度(du)(du)更高，其后的(de)(de)(de)梯(ti)度(du)(du)更大(da)，SVI值更低，更不易膨(peng)(peng)脹(zhang)(zhang)。
b.缺(que)氧(yang)(yang)好(hao)氧(yang)(yang)狀(zhuang)態(tai)并存(cun)。絕大多數絲(si)狀(zhuang)菌(jun)(jun)，如球衣菌(jun)(jun)屬等都是專性好(hao)氧(yang)(yang)菌(jun)(jun)，而活性污(wu)泥(ni)中的(de)(de)細菌(jun)(jun)有半數以(yi)上是兼性菌(jun)(jun)。與普通活性污(wu)泥(ni)法(fa)不同(tong)的(de)(de)是，SBR法(fa)中進水與反應(ying)階段的(de)(de)缺(que)氧(yang)(yang)(或厭氧(yang)(yang))與好(hao)氧(yang)(yang)狀(zhuang)態(tai)的(de)(de)交替，能(neng)抑制專性好(hao)氧(yang)(yang)絲(si)狀(zhuang)菌(jun)(jun)的(de)(de)過量繁殖，而對多數微(wei)生(sheng)物不會產生(sheng)不利影響。正因為如此，SBR法(fa)中限制曝(pu)氣比非限制曝(pu)氣更不易(yi)膨脹(zhang)。
c.反應器(qi)中底(di)(di)(di)物濃(nong)度(du)(du)較(jiao)大。絲狀(zhuang)(zhuang)菌(jun)比(bi)絮凝(ning)菌(jun)膠團的(de)比(bi)表面積大，攝取低(di)濃(nong)度(du)(du)底(di)(di)(di)物的(de)能力強，所(suo)以(yi)在低(di)底(di)(di)(di)物濃(nong)度(du)(du)的(de)環境(jing)中(如完(wan)全混合(he)式曝氣池(chi)(chi))往(wang)往(wang)占優勢。在SBR 法的(de)整個反應階段，不僅底(di)(di)(di)物濃(nong)度(du)(du)較(jiao)高、梯度(du)(du)也大，只有在反應進入沉(chen)淀(dian)階段前夕，其底(di)(di)(di)物濃(nong)度(du)(du)才與完(wan)全混合(he)式曝氣池(chi)(chi)的(de)相同。因此，所(suo)以(yi)說(shuo)SBR法沒(mei)有利于(yu)絲狀(zhuang)(zhuang)菌(jun)競爭的(de)環境(jing)。
d. 泥齡短、比增長(chang)(chang)(chang)速(su)率(lv)(lv)大(da)。一般絲狀(zhuang)菌(jun)(jun)的(de)(de)比增長(chang)(chang)(chang)速(su)率(lv)(lv)比其它細菌(jun)(jun)小，在穩(wen)定狀(zhuang)態(tai)下，污(wu)泥齡的(de)(de)倒數數值等(deng)于污(wu)泥比增長(chang)(chang)(chang)速(su)率(lv)(lv)，故污(wu)泥齡長(chang)(chang)(chang)的(de)(de)完全混合法易(yi)于繁(fan)殖絲狀(zhuang)菌(jun)(jun)。由于SBR法具有(you)理想(xiang)推(tui)流狀(zhuang)態(tai)與快速(su)降解有(you)機(ji)物(wu)的(de)(de)特點(dian)，使(shi)它在污(wu)泥齡短的(de)(de)條件(jian)下就(jiu)能(neng)滿足出(chu)水質量(liang)要求，而污(wu)泥齡短又使(shi)剩余(yu)污(wu)泥的(de)(de)排放速(su)率(lv)(lv)大(da)于絲狀(zhuang)菌(jun)(jun)的(de)(de)增長(chang)(chang)(chang)速(su)率(lv)(lv)，絲狀(zhuang)菌(jun)(jun)無法大(da)量(liang)繁(fan)殖。
5)耐沖擊負荷、處理能力強
完全混(hun)合(he)(he)式(shi)曝(pu)氣池比推流(liu)式(shi)曝(pu)氣池的(de)(de)(de)(de)耐(nai)沖(chong)(chong)擊(ji)負荷以及處(chu)理(li)(li)有(you)毒(du)或(huo)高(gao)濃度(du)有(you)機(ji)廢(fei)水(shui)的(de)(de)(de)(de)能力強。SBR法雖然(ran)對于時間來說是(shi)一個(ge)理(li)(li)想的(de)(de)(de)(de)推流(liu)過程，但是(shi)就反(fan)應(ying)器本身的(de)(de)(de)(de)混(hun)合(he)(he)狀態仍屬(shu)典型的(de)(de)(de)(de)完全混(hun)合(he)(he)式(shi)，因此(ci)具有(you)耐(nai)沖(chong)(chong)擊(ji)負荷和反(fan)應(ying)推動力大(da)的(de)(de)(de)(de)優(you)點。而且由(you)于SBR法在沉淀階段屬(shu)于靜止(zhi)沉淀，加之污泥(ni)沉降性能好與不需要污泥(ni)回流(liu)，進(jin)而使反(fan)應(ying)器中維持較高(gao)的(de)(de)(de)(de)MLSS 濃度(du)。在同樣條件下，較高(gao)的(de)(de)(de)(de)MLSS濃度(du)能降低(di)F/M值，顯(xian)然(ran)具有(you)更強的(de)(de)(de)(de)耐(nai)沖(chong)(chong)擊(ji)負荷和處(chu)理(li)(li)有(you)毒(du)或(huo)高(gao)濃度(du)有(you)機(ji)廢(fei)水(shui)的(de)(de)(de)(de)能力。若采用邊進(jin)水(shui)、邊曝(pu)氣的(de)(de)(de)(de)非限制曝(pu)氣運行方式(shi)，更能大(da)幅度(du)增加5BR法承受廢(fei)水(shui)的(de)(de)(de)(de)毒(du)性和高(gao)有(you)機(ji)物濃度(du)。
6)其他優點
上面談到的五(wu)大優(you)(you)(you)點(dian)是SBR法(fa)特征(zheng)的核心(xin)，它粗線(xian)條地(di)描(miao)繪了SBR法(fa)的優(you)(you)(you)越性,也表現了其強大的生命(ming)力與廣闊的應用(yong)前(qian)景。除此(ci)之外(wai),SBR法(fa)還具(ju)有以下不容忽視(shi)的優(you)(you)(you)點(dian)。
①在沉(chen)淀(dian)(dian)階段,反應器內無水(shui)流的千(qian)擾屬于理想靜態沉(chen)淀(dian)(dian)，無異重流或短(duan)(duan)流現象,污泥(ni)也(ye)不會被沖走，所以泥(ni)水(shui)分離效(xiao)果好,出水(shui)懸浮物(wu)相(xiang)對少,污泥(ni)濃縮(suo)得好,也(ye)可縮(suo)短(duan)(duan)沉(chen)淀(dian)(dian)時間。
②由于SBR法(fa)序批運行的(de)特點(dian)，它特別適合于廢(fei)水流(liu)量(liang)變(bian)化(hua)大甚(shen)至序批排放的(de)工業廢(fei)水處(chu)理(li)，在流(liu)量(liang)很小(xiao)或(huo)無廢(fei)水排人時,可延長進水時間或(huo)閑(xian)置時間,節省(sheng)運行費用(yong)。
③具有較高的氧(yang)轉移(yi)推動力(li)。在(zai)進(jin)水和(he)反(fan)應初期,反(fan)應器內溶解(jie)氧(yang)(DO)濃(nong)度(du)(du)(du)很低。根據(ju)活性污泥(ni)(ni)法動力(li)學,在(zai)DO濃(nong)度(du)(du)(du)很低的條件下，利(li)用(yong)游離氧(yang)作為最(zui)終電子(zi)受(shou)體的污泥(ni)(ni)產率(lv)(lv)較低。此外(wai)在(zai)缺氧(yang)時(shi)反(fan)硝化(hua)以(yi)NO作為電子(zi)受(shou)體進(jin)行無(wu)氧(yang)呼吸時(shi)其污泥(ni)(ni)產率(lv)(lv)更低。 這就(jiu)減少剩余污泥(ni)(ni)量及其處(chu)理費用(yong)。還有DO濃(nong)度(du)(du)(du)低時(shi)，反(fan)應階段氧(yang)的濃(nong)度(du)(du)(du)梯度(du)(du)(du)大(da)、氧(yang)轉移(yi)效率(lv)(lv)高。
④lvine 等(deng)的(de)(de)研(yan)究還表明SBR法中微(wei)生物(wu)(wu)的(de)(de)RNA含(han)量是傳統活(huo)性污(wu)泥法中的(de)(de)3～4倍,因(yin)RNA含(han)量是評價微(wei)生物(wu)(wu)活(huo)性最重要的(de)(de)指(zhi)標(biao),所(suo)以(yi)這(zhe)也是SBR法降解(jie)有機物(wu)(wu)效率高的(de)(de)一個重要原因(yin)。
⑤可控性(xing)好, SBR法可以根據進水(shui)(shui)水(shui)(shui)質和水(shui)(shui)量,靈活地(di)改變曝氣時間以至于一(yi)個運行周期(qi)所需要(yao)的時間,保(bao)證處理效果(guo)和效率，也可降低反應(ying)器內的有效水(shui)(shui)深,節(jie)省曝氣費用。此外,SBR系統本(ben)身也適(shi)合于組件式的構造方式,，有利于廢(fei)水(shui)(shui)處理廠(chang)的擴建與改建。
2.SBR法存在的問題
1）SBR反(fan)應器容積利用率比較低；
2）控制設(she)備較(jiao)復雜(za)，運行(xing)維護要求高；
3）變水位運行,水頭損失大,與(yu)后(hou)續處理(li)工(gong)段(duan)難協調
4）不宜大規模化
5）缺(que)乏(fa)適合SBR特點的(de)實(shi)用設計方法(fa)丶規范點經驗和認(ren)識(shi)。
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