SBR工艺

概要

序批式活性污泥法( SBR) 是由美国 Irvine 在 20 世纪 70 年代初开发的, 80 年代初出现了连续进水 的 ICEAS 工艺, 随之 Goranzy 教授开发了 CASS 和 CAST 工艺, 90 年代比利时的 SEGHERS 公司又开 发了 UNITANK 系统, 把经典 SBR 的时间推流与 连续系统的空间推流结合了起来。我国也于 80 年 代中期开始对 SBR 进行研究, 目前应用已比较广 泛。

SBR工艺,是一种比较成熟的污水处理工艺。常见的工艺过程分五个阶段:进水、曝气反应、沉淀(沉降)、滗水(出水)、闲置(静置或称待机)。

1914年,由英国学者阿登(Ardern)和洛基特(Locket)发明。英国的萨尔福德(Salford) 市建造了世界上第一个间歇式活性污泥法污水处理厂。1915年,美国密尔瓦基市建造了一座类似的活性污泥法污水处理厂。

1970年代末,美国人借助自动化技术,重新研究SBR工艺。1980年,美国印地安那州建成了世界上第一个自动化控制的SBR 法污水处理厂。

应用SBR工艺最先进的澳大利亚,先后建成SBR 工艺污水处理厂600 余座,还兴建日处理量21 万吨大型SBR工艺污水处理厂。

工艺流程

一种具有代表性的SBR工艺流程是:通过格栅预处理的废水,进入集水井,由潜污泵提升进入SBR反应池,采用水流曝气机充氧,处理后的水由排水管排出,剩余污泥静压后,由SBR 池排入污泥井,污泥作为肥料

时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式,如SBR 运行周期由进水时间、反应时间、沉淀时间、滗水时间、排泥时间和闲置时间,可以适当灵活调节。

循环式活性污泥法(CASS)工艺图
循环式活性污泥法(CASS)工艺图

循环活性污泥法是美国专家在ICEAS工艺的基础上开发研究出来的,是SBR工艺进化的一种新技术,也是社会发展中最受人们重视和关注的一个环节。循环式活性污泥法是污水处理工作中 最为关键的一个环节,并且是以环保和节能为基础进行改进和优化 的工作体系和工作流程。其在构成中,基本的结构是在序批式活性污泥法的基础上形成的一种,是以反应池沿着池长方向分段设计的,将其分为两个部分,其中前半部分是利用生物选择区也称之为预反应区,其主反应区是在后半部分,并在其上装置了一定的可升 降自动撇水装置,使得整个工艺曝气、沉淀和排水等过程中综合循 环运行的,省去了常规活性污泥法的二次沉池,从而达到污泥回流系统,是一种可持续进水、间接排水的工作体系。

DAT-IAT

连续进水间歇曝气工艺系统(Demand Aeration Tank-Intermittent Aeration System),本工艺是一种介于传统SBR工艺与活性污泥工艺之间的一种工艺。其中DAT池在前,IAT池在后,DAT池按曝气池运行,IAT按传统SBR生物池运行,IAT污泥一部分回流至DAT池。

Unitank

一体化活性污泥工艺系统,本工艺系统基于SBR工艺系统,但是却没有了传统SBR工艺(conventional sequencing batch reactor system)的象征性设备——滗水器,取而代之的是采用出水渠进行排水操作,Unitank工艺与三狗式氧化沟相似,三沟结构相同,尺寸一致并相互连通。

UNITANK工艺图
UNITANK工艺图

UNITANK是由比利时史格斯清水公司(SEGHERS)开发的,具有SBR和三沟式氧化沟技术的特点,由3个矩形池组成,3个池通过彼此间隔墙上的开口实现水力相通,每个单元都配有曝气系统,可以表面曝气或鼓风曝气,中间池始终作曝气池,两个边池既可作曝气池也可作沉淀池,设有溢流堰,用于排水和排放剩余污泥。污水可以交替进入任一池,可以实现连续进水连续排水。

UNITANK运行周期包括两个主体运行阶段和两个较短的过渡阶段,两个主体运行阶段运行过程完全相同,运行方向相反,如图5所示。第一个主体运行阶段包括以下过程: ①污水进入左侧池内,因该池在上个主体运行阶段作为沉淀池时积累了大量经过再生、具有较高吸附及活性的污泥,且污泥浓度较高,可以高效降解污水中的有机物; ②混合液同时自左向右通过始终作曝气池的中间池,继续曝气,有机物得到进一步降解,同时在推流过程中,左侧池内活性污泥进入中间池,再进入右侧池,使污泥在各池内重新分配; ③混合液进入作为沉淀池的右侧池,处理后出水通过溢流堰排放,也可在此排放剩余污泥。第一个主体运行阶段结束后,通过一个短暂的过渡段,即进入第二个主体运行阶段。第二个主体运行阶段过程污水流向相反,操作过程相同。此外,通过对系统时间和空间的控制,适当增加水力停留时间,可以形成厌氧、缺氧和好氧条件,实现脱氮除磷。

UNITANK最大优势在于省去了污泥回流,3个池共用池壁,布置紧凑,且占地面积较小,基建投资省,故自问世以来已在世界范围内得到广泛应用。

每个池中都装有曝气系统(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, UNI-TANK系统是连续运行的,但是其单个池子是按一定周期运行的。

MSBR

改良型序批式活性污泥工艺系统(Modified SBR System),本工艺可以看作A-A-O工艺与传统SBR工艺的联合,并且结合了传统活性污泥法与SBR工艺系统的优点。

MSBR技术被认为是如今污水处理技术的发展方向。

特点经典SBRICEASCASSUNITANK
沉淀性能好,处于
理想沉淀状态
抑制污泥膨胀
(选择性标准)

(设选择池改善)

(设预反应池改善)
处理难降解废水
(生态多样性)

(设预反应池改善)
非常弱
脱氮除磷性能
(缺氧和好氧等多种状态)
除N、P除N除N、P
理想推流状态,
去除有机物率高
不设二沉池与
污泥回流
仅需回流
连续进水
连续出水