SBR污水處理工藝
概要
SBR污水處理工藝即序批式活性污泥法，全稱為：序列間歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）。
簡稱（SBR-Sequencing Batch Reactor）間歇式活性污泥法污水處理工藝 ，SBR工藝。
它是基于以懸浮生長的微生物在好氧條件下對污水中的有機物、氨氮等污染物進行降解的廢水生物處理活性污泥法的工藝。按時序來以間歇曝氣方式運行，改變活性污泥生長環(huán)境的，被全球廣泛認同和采用的污水處理技術。
工藝流程
一種具有代表性的SBR工藝流程是： 通過格柵預處理的廢水，進入集水井，由潛污泵提升進入SBR反應池，采用水流曝氣機充氧，處理后的水由排水管排出，剩余污泥靜壓后，由SBR 池排入污泥井，污泥作為肥料。
分批式操作： 時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，如SBR運行周期由進水時間、反應時間、沉淀時間、潷水時間、排泥時間和閑置時間，可以適當靈活調節(jié)。
計算方法：
沉淀排水時間( Ts+D) 一般按2～4h 設計。閑置時間( Tx) 一般按0.5~1h 設計。 設定反應時間為( Tf) 。一個周期所需時間T≥Tf+Ts+D+Tx。[1]
時間分配例子，如：運行周期12h，其中進水2h，曝氣4～8h，沉淀2h，排水1h。
工藝特點
SBR工藝作為一種活性污泥工藝，也有活性污泥工藝的優(yōu)缺點，如活性污泥工藝優(yōu)點:污水適應性強，建設費用較低。
活性污泥工藝的缺點：運行穩(wěn)定性差，容易發(fā)生污泥膨脹和污泥流失，分離效果不夠理想。
SBR工藝還有獨有的特點。其總的優(yōu)缺點參見以下：
優(yōu)點
處理工藝流程簡單:
工藝過程五個階段：進水、曝氣、沉淀、排水、待機。
間歇式曝氣、非穩(wěn)定生化反應替代穩(wěn)態(tài)生化反應，
靜置理想沉淀 靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動態(tài)沉淀。
構筑物數(shù)量少、造價低:
不需要設初沉地，也不需要二沉地，污泥回流設施，調節(jié)池、初沉池也可省略。
便于操作和維護管理。 避免了傳統(tǒng)厭氧反應器處理效率低、占地大的缺點。
結構簡單
組合式構造方法，利于廢水處理廠的擴建和改造。
處理后出水水質好。
良好的自控系統(tǒng),良好的脫氮除磷效果，廢水達標排放,有數(shù)據(jù)稱CODCr平均去除率能達到 94 %以上，強于單級好氧處理工藝。
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(xiàn)水解酸化階段酸性積累從而抑制產(chǎn)甲烷段處理效率的問題。
占地少，能耗低，投資省，運行管理方便
缺點
嚴重依靠現(xiàn)代自動化控制技術。
自動化程度要求較高，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(xiàn)因進出水工序操作繁鎖，曝氣板容易堵塞。
適用范圍
中小城鎮(zhèn)生活污水和廠礦企業(yè)的工業(yè)污水，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，如風景游覽區(qū)、湖泊和港灣等，不但要去除有機物，還要求出水中除磷脫氮，防止河湖富營養(yǎng)化。
水資源緊缺的地方。SBR系統(tǒng)可在生物處理后進行物化處理，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(xù)流污水處理廠的改造等。
非常適合處理小水量，間歇排放的工業(yè)污水與分散點源污染的治理。
SBR設計要點
1、運行周期（T）的確定
SBR的運行周期由充水時間、反應時間、沉淀時間、排水排泥時間和閑置時間來確定。充水時間（tv）應有一個最優(yōu)值。如上所述，充水時間應根據(jù)具體的水質及運行過程中所采用的曝氣方式來確定。當采用限量曝氣方式及進水中污染物的濃度較高時，充水時間應適當取長一些；當采用非限量曝氣方式及進水中污染物的濃度較低時，充水時間可適當取短一些。充水時間一般取1～4h。反應時間（tR）是確定SBR 反應器容積的一個非常主要的工藝設計參數(shù)，其數(shù)值的確定同樣取決于運行過程中污水的性質、反應器中污泥的濃度及曝氣方式等因素。對于生活污水類易處理污水，反應時間可以取短一些，反之對含有難降解物質或有毒物質的污水，反應時間可適當取長一些。一般在2～8h。沉淀排水時間（tS+D）一般按2～4h設計。閑置時間（tE）一般按2h設計。
一個周期所需時間tC≥tR﹢tS﹢tD
周期數(shù) n﹦24/tC
2、反應池容積的計算
假設每個系列的污水量為q，則在每個周期進入各反應池的污水量為q/n·N。各反應池的容積為：
V:各反應池的容量
1/m：排出比
n：周期數(shù)（周期/d）
N:每一系列的反應池數(shù)量
q：每一系列的污水進水量（設計最大日污水量）（m3/d）
3、曝氣系統(tǒng)
序批式活性污泥法中，曝氣裝置的能力應是在規(guī)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為0.5～1.5kgO2/kgBOD，低負荷運行時為1.5～2.5kgO2/kgBOD。
在序批式活性污泥法中，由于在同一反應池內進行活性污泥的曝氣和沉淀，曝氣裝置必須是不易堵塞的，同時考慮反應池的攪拌性能。常用的曝氣系統(tǒng)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，同時避免堵塞。
4、排水系統(tǒng)
⑴上清液排除出裝置應能在設定的排水時間內，活性污泥不發(fā)生上浮的情況下排出上清液，排出方式有重力排出和水泵排出。
⑵為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。
序批式活性污泥的排出裝置在沉淀排水期，應排出與活性污泥分離的上清液，并且具備以下的特征：
1) 應能既不擾動沉淀的污泥，又不會使污泥上浮，按規(guī)定的流量排出上清液。（定量排水）
2) 為獲得分離后清澄的處理水，集水機構應盡量靠近水面，并可隨上清液排出后的水位變化而進行排水。（追隨水位的性能）
3) 排水及停止排水的動作應平穩(wěn)進行，動作準確，持久可靠。（可靠性）
排水裝置的結構形式，根據(jù)升降的方式的不同，有浮子式、機械式和不作升降的固定式。
5、排泥設備
設計污泥干固體量=設計污水量×設計進水SS濃度×污泥產(chǎn)率/1000
在高負荷運行（0.1～0.4 kg-BOD/kg-ss·d)時污泥產(chǎn)量以每流入1 kgSS產(chǎn)生1 kg計算，在低負荷運行（0.03～0.1 kg-BOD/kg-ss·d)時以每流入1 kgSS產(chǎn)生0.75 kg計算。
在反應池中設置簡易的污泥濃縮槽，能夠獲得2～3%的濃縮污泥。由于序批式活性污泥法不設初沉池，易流入較多的雜物，污泥泵應采用不易堵塞的泵型。
SBR設計主要參數(shù)
序批式活性污泥法的設計參數(shù)，必須考慮處理廠的地域特性和設計條件（用地面積、維護管理、處理水質指標等）適當?shù)拇_定。
用于設施設計的設計參數(shù)應以下值為準：
項 目 參 數(shù)
BOD-SS負荷(kg-BOD/kg-ss·d) 0.03～0.4
MLSS(mg/l) 1500～5000
排出比(1/m) 1/2～1/6
安全高度ε(cm)(活性污泥界面以上的最小水深) 50以上
序批式活性污泥法是一種根據(jù)有機負荷的不同而從低負荷（相當于氧化溝法）到高負荷（相當于標準活性污泥法）的范圍內都可以運行的方法。序批式活性污泥法的BOD-SS負荷，由于將曝氣時間作為反應時間來考慮，定義公式如下：
QS：污水進水量（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：曝氣時間比 e=n·TA/24
n:周期數(shù) TA:一個周期的曝氣時間
序批式活性污泥法的負荷條件是根據(jù)每個周期內，反應池容積對污水進水量之比和每日的周期數(shù)來決定，此外，在序批式活性污泥法中，因池內容易保持較好的MLSS濃度，所以通過MLSS濃度的變化，也可調節(jié)有機物負荷。進一步說，由于曝氣時間容易調節(jié)，故通過改變曝氣時間，也可調節(jié)有機物負荷。
在脫氮和脫硫為對象時，除了有機物負荷之外，還必須對排出比、周期數(shù)、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(guī)模設施中，最好是低負荷運行。因此，有效的方式是在投產(chǎn)初期按低負荷運行，而隨著水量的增加，也可按高負荷運行。
不同負荷條件下的特征
有機物負荷條件（進水條件） 高負荷運行 低負荷運行
間歇進水 間歇進水、連續(xù)
運行條件 BOD-SS負荷（kg-BOD/kg-ss·d） 0.1～0.4 0.03～0.1
周期數(shù) 大（3～4） 小（2～3）
排出比 大 小
處理特性 有機物去除 處理水BOD<20mg/l 去除率比較高
脫氮 較低 高
脫磷 高 較低
污泥產(chǎn)量 多 少
維護管理 抗負荷變化性能比低負荷差 對負荷變化的適應性強，運行的靈活性強
用地面積 反應池容積小，省地 反應池容積較大
適用范圍 能有效地處理中等規(guī)模以上的污水，適用于處理規(guī)模約為2000m3/d以上的設施 適用于小型污水處理廠，處理規(guī)模約為2000m3/d以下，適用于不需要脫氮的設施。
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