目录
第一章 概述 .............................................................................. 2
第二章SBR工艺原理 ....................................................................... 3
第三章 工艺流程描述 ...................................................................... 4
第四章 SBR工艺的特点 .................................................................... 6
第五章 SBR工艺的适用范围 ................................................................ 8
第六章 主要工艺参数及其经验值 ............................................................ 9
第七章 SBR工艺适用的规范、图集 ......................................................... 10
第八章 主要工艺设备 ..................................................................... 11
第九章 主要管材 ......................................................................... 11
第十章 国内典型案例 ..................................................................... 11
序批式活性污泥法污水处理工艺
第一章 概述
1.1 污水处理综述
废水处理分为物化处理和生化处理，在生化处理中又可分为厌氧处理和好氧处理。好氧生物处理方法主要用于城镇污水处理，而厌氧生物处理方法主要用于高浓度有机废水的处理。
好氧生物处理根据微生物的生长方式不同，可以分为悬浮生长和吸附生长两大类，悬浮生长的典型方法为活性污泥法，而吸附生长即称作生物膜法。
活性污泥法有很多种衍生的工艺，本次主要探讨序批式活性污泥法（SBR）来处理污水。
1.2 活性污泥法污水处理简介
活性污泥法是参照水体自净原理发展而来的，可以通过下面说明来加深对这一原理的理解。 假设有一污染物排放源，排放方废水首先直接进入某河流，此时，检测污染物排放口附近的河流水样，会发现测得的COD很高，但是，再到距排放口1km的地方去监测，测得的COD数值却降降低了很多，在到下游几乎检测不到污染物了，分析原因主要存在以下几个方面：
（1） 稀释作用（污染物进入水体后被稀释）。
（2） 河流底泥的吸附作用（部分可沉降有机颗粒沉降到河流底部，进入河流底泥）。
（3） 微生物降解（水体及河流底泥内的微生物分解了水体中的有机物）。
综上分析，污染物进入水体后除物理稀释和空气中的化学氧化作用外，更重要的是水体中微生物的生物化学反应起了关键作用。将这一原理运用到污水、废水处理工艺中，为微生物提供足够的食物（有机污染物）、氧气（曝气），就能看到目前生化处理中最常见的处理方法——活性污泥法。
目前一般大型污水处理厂都会采用生化法来处理污水，这是出于成本的考虑。物化法处理要消耗大量的化学药品，处理费用较高。而生化法适合处理大流量污水、废水，这对运行成本的降低十分有利。
活性污泥法虽然广泛应用于污水处理工艺中，但是也有它的一些适用性，根据具体情况斟酌选择比较合适。下表列出该法的适用范围：
活性污泥法的适用范围 适用性
中低浓度污水、废水 说明 以进水浓度（COD）低于5000mg/L为佳
水质波动均匀
B/C比要求 不均匀水质需设置调节池 B/C比不低于0.3为佳
兼带氮磷去除的地物浓度要求 低底物浓度对高氮磷去除存在影响
成分单一的工业废水
1.3 SBR工艺简介
该工艺是通过程序控制进水、反应、沉淀、滗水、闲置5个阶段，实现对废水的生化处理。SBR反应器可以分为限制曝气、非限制曝气和半限制曝气3种。限制曝气是污水进入曝气池只做混合而不做曝气；非限制曝气是边进水边曝气；半限制曝气是污水进入的中期开始曝气，在反应阶段，可以始终曝气，为了生物脱氮，也可以曝气后搅拌，或者曝气、搅拌交替进行，其剩余污泥可以闲置阶段排放，也可以在进水阶段或者反应阶段排放。
SBR反应器运行方式应根据废水的性质确定，易降解的有机废水宜采用限制曝气进水方式，难降解的有机废水宜采用非限制进水方式。各工序的时间控制欲最终处理指标有关。如处理中仅考虑到COD和BOD的处理效果，曝气时间可以适当减少，以达到节能的效果；若考虑到N、P的去除，曝气时间至少需要4h；以处理工业废水及有毒有害废水为目标的运行方式建议采用短时间的搅拌加上长时间曝气。 需要补充外加营养源
第二章SBR工艺原理
好氧处理的主体就是微生物，而微生物的主体则是各种细菌。所以SBR工艺的基本原理及微生物生态学和菌群动力学。简单来说，一个采用活性污泥法的污水处理厂，其有效运行的前提就是筛选出具有较好新陈代谢活性的微生物种群（活性污泥），从而实现净化污水的目的。红星污泥生物絮体由大量繁殖的微生物群体构成，可将水中有机物氧化为有机物并合成新细胞，进而在二沉池内易于沉淀和分离。其主要特性就是絮体结构密实，不含过度生长的丝状菌，沉降性良好。
在SBR反应器中，由于进水阶段和反应阶段是在单一反应池内进行，并且存在多种运行模式，因此，SBR工艺相当于一个可变容积的完全混合式反应池与一个序批式反应池的组合工艺。因此，从时间考虑，SBR工艺的反应阶段完全处于一个真正的、理想的推流状态。需要明确的是，对于采用瞬时进水和静态净水的SBR反应器，实际上完全模拟了一个理想推流式反应池（PFR）。对于多个格室的连续反应池，其水流状态仅仅近似于推流状态。如果SBR反应池在整个反应过程中始
终连续进水，也就是说没有纯粹的反应阶段，那么SBR系统与单个完全混合式反应系统十分相似。
大量研究表明，长期暴露于不同基质浓度条件下的微生物，其细胞内酶的活性具有较大差异。长期“暴露”于低基质浓度条件下的微生物，其生长速率缓慢，活性较弱。而长期暴露于高基质浓度条件下的微生物，其生长速率较快，活性较强。长期处于低基质环境中生长的微生物，其细胞内酶的活性将降低。然而当基质浓度逐渐上升之后，微生物细胞内可聚集加快生化反应速率的酶，从而导致反应速率增加，活性增强。
此外，人们还发现多种微生物具有很强的吸附能力，这一现象可以通过活性污泥吸附法得到有力的证明。当含油溶解性和非溶解性有机物的废水和污泥一起曝气时，BOD值在5~15min内急剧降低，然后缓慢上升，随后又急剧下降。BOD的第一次急剧下降是由于活性较强的有机污染物吸附作用的结果，称之为“初期吸附去除作用”。随后的略有升高是由于被吸附的非溶解状态的有机物经水解酶水解，转变为溶解性有机物后，部分扩散于废水中，使得混合液中的BOD值升高。具有较强吸附有机物能力的微生物，在有机物氧化、脱氮除磷等生化反应中扮演着重要的角色。在高基质浓度条件下，首先溶解性有机物被微生物吸附，并以多聚有机物的形式在细胞内累积。当基质匮乏时，诸如此类的储存物可被微生物分解利用，从而使微生物具有较强的竞争优势。
第三章 工艺流程描述
在SBR反应中，曝气池与沉淀池合二为一，即生化反应和泥水分离在同一反应池内完成。SBR工艺每个周期可分为五个操作工序：进水，反应，沉淀，滗水，闲置。下图为一个典型运行周期的操作程序：
进水阶段：进水阶段为反应池接纳废水的阶段，在废水进入之前是前一周期排水或闲置状态，因
此反应池内有好浓度的活性污泥混合液。废水进入反应池内，池内液位升高，达到设定的水位时，停止进水。进水阶段仅仅是流入废水，不排放处理水，因此反应池具有调节池的功能。
反应阶段：废水注入达到预定容积后，进行曝气或搅拌反应，以达到去除有机物、硝化、脱氮除磷的目的。如果进行曝气，则系统处于好氧状态，通过好氧生物反应实现有机物氧化、氨氮硝化和吸磷反应。如果进行搅拌，并且存在电子受体和电子供体的情况下，则系统处于缺氧状态，通过缺氧生物反应实现反硝化脱氮和缺氧吸磷。如果系统不曝气，仅采用搅拌或静态，并且存在电子工体的情况下，则系统处于厌氧状态，通过厌氧反应实现有机物厌硝化、厌氧释磷。
沉淀阶段：停止曝气和搅拌，本阶段相当于传统活性污泥法中的二沉池。混合液中污泥通过重力沉降实现固液分离，澄清的上清液待排出。由于静止沉降，因此沉淀效率很高。
闲置阶段：沉淀后到下一个周期之前的期间称为闲置阶段。为维持活性污泥的活性，必须进行搅拌或曝气，如考虑节能或厌氧状态下释磷，也可以不进行搅拌或曝气。
在SBR工艺中，剩余污泥的排放通常选择在沉淀阶段之后进行，而不是在反应几乎完成时或沉淀过程中，并且可以每周、每天或者任一周期内进行定期排放。由于SBR工艺是一个固定容积的活性污泥系统，当进水量较大时，处于闲置阶段的SBR反应器可起到调节池的功能。但是，如果通过调节池、出水池或其他有效方法来调节、控制进水量的变化，那么SBR工艺可以不设置闲置阶段。
以下为一个完整的工艺流程图：
对于一个SBR污水处理厂，其采用的SBR反应池数量主要取决于总体处理目标和费用分析结果两个方面。从生化反应原理角度分析，为了能够适用并控制多变的进水条件，应增加SBR反应池的数量。此外，如果考虑废水处理的连续性，一般至少用2个SBR反应池交替进行。
第四章 SBR工艺的特点
SBR工艺是通过时间上的交替来实现传统活性污泥法的整个运行过程，它在流程上只有一个基本单元，将调节池、曝气池和二沉池的功能集于一池，进行水质水量调节、微生物降解有机物和固、液分离等。经典SBR反应器的运行过程为：进水→反应→沉淀→滗水→闲置。与其他处理工艺相比，有一下5点有点：
(一) 工艺简单，节省费用
原则上SBR法的主体工艺设备，只有一个间歇反应器(SBR)。它与普通活性污泥法工艺流程相比，不需要二次沉淀池、回流污泥及其设备，一般情况下不必设调节池，多数情况下可省去初次沉淀的。近年来对国外的SBR工艺污水处理厂进行调查，其中只有一个处理厂设置调节池，另两个处理厂设初次沉淀池。纵观污水人工生物处理各种工艺方法，像SBR法这样简易的工艺绝无仅有。ketchum等人的统计结果表明:采用SBR法处理小城镇污水，要比用普通活性污泥法节省基建投资30%多。此外，采用如此简洁的SBR法工艺的污水处理系统还有布置紧凑、节省占地面积的优点。
(二) 理想的推流过程使生化反应推力大效率高
这是SBR法最大的优点之一。SBR法反应器中的底物和微生物浓度是变化的，而且不连续，因此，它的运行是典型的非稳定状态。而在其连续曝气的反应阶段，也属非稳定状态，但其底物(与有机物或BOD等价)和微生物(MLSS 表示)浓度的变化是连续的。这期间，虽然反应器内的混合液呈完全混合状态，但是其底物与微生物浓度的变化在时间上是一个推流(plug flow)过程，并且呈现出理想的推流状态。
在连续流反应器中，有完全混合式与推流式两种极端的流态。在连续流完全混合式曝气池中的底物浓度等于出水底物浓度，底物流入曝气池的速度即为底物降解速率。根据生化反应动力学，由于曝气池中的底物浓度很低，其生化反应推动力也很小，反应速率与去除有机物效率都低。在理想的推流式曝气池中，污水与回流污泥形成的混合液从池首端进入，呈推流状态沿曝气池流动，至池末端流出，此间在曝气池的各断面上只有横向混合，不存在纵向的“返混”。作为生化反应推动力的底物浓度，从进水的最高逐惭降解至出水时的最低浓度，整个反应过程底物浓度没被稀释，尽可能地保持了最大的推动力。
完全混合式曝气池所需要的水力停留时间Tc 或有效容积Vc -般要比间歇反应器相应的Tc 和Vc 大3倍。Ngωωn-Jern指出:如果为了去除生活污水中的有机物，用3BR法曝气15min就够了。笔者用SBR法处理啤酒废水的试验，经2h的曝气便将反应器中的COD2000mg/L降到150mg/L左右。
(三) 运行方式灵活，脱氮除磷效果好
SBR法为了不同的净化目的，可以通过不同的控制手段，灵活地运行。由于在时间上的灵活控制，为其实现脱氮除磷提供了极有利的条件。它不仅很容易实现好氧、缺氧与厌氧状态交替的环境条件，而且很容易在好氧条件下增大曝气量、反应时间与污泥龄，来强化硝化反应与脱磷菌过量摄取磷过程的顺利完成；也可以在缺氧条件下方便地投加原污水(或甲醇等)或提高污泥浓度等方式，提供有机碳源作为电子供体使反硝化过程更快地完成；还可以在进水阶段通过搅拌维持厌氧状态，促进脱磷菌充分地释放磷。
应指出，上述复杂的脱氮除磷过程只有在A-A/O工艺中才能完成，而SBR法的单一反应器一个运行周期即可完成。具体操作过程、运行状态与功能如下；进水阶段，搅拌(厌氧状态释放磷)→反应阶段，曝气(好氧状态降解有机物、硝化与摄取磷)、排泥(除磷)、搅拌与投加少量有机碳源(缺氧状态反硝化脱氮)、再曝气(好氧状态去除剩余的有机物)→排水阶段→闲置阶段，然后进水再进入另一个运行周期。并曾做过进水与反应阶段用曝气与搅拌交替进行的运行方式脱氮的试验研究，其脱氮效率更高。
如果原污水中的P:BOD值太高，用普通厌氧/好氧法难于提高除磷率时，可以根据Phostrip法除磷的原理在SBR法中实现，只增加一个混凝沉淀池即可。可见，SBR法很容易满足脱氮除磷的工艺要求，在时间上控制的灵活性又能大大提高脱氮除磷的效果。
(四) 防止污泥膨胀的最好工艺
污泥膨胀多为丝状性膨胀，在活性污泥法中间歇式最不易发生膨胀，完全混合式最容易引起膨胀。按照发生膨胀难易程度的排列顺序是:间歇式、传统推流式、阶段曝气式和完全混合式，同时发现其降解有机物(对易降解污水)速率或效率的高低，也遵循这个排列顺序。SBR 法能有效地控制丝状菌的过量繁殖，可从四个方面说明。
a. 底物浓度梯度大(也是F/M梯度)，是控制膨胀的重要因素。完全混合式基本没有梯度，非常易膨胀；推流式曝气池的梯度较大，不易膨胀；而SBR法反应阶段在时间上的理想推流状态，使F/M梯度也达到理想的最大，因此，它比普通推流式还不易膨胀。研究进一步证实，缩短SBR法的进水时间，反应前底物浓度更高，其后的梯度更大，SVI值更低，更不易膨胀。
b. 缺氧好氧状态并存。绝大多数丝状菌，如球衣菌属等都是专性好氧菌，而活性污泥中的细菌有半数以上是兼性菌。与普通活性污泥法不同的是，SBR法中进水与反应阶段的缺氧(或厌氧)与好氧状态的交替，能抑制专性好氧丝状菌的过量繁殖，而对多数微生物不会产生不利影响。正因为如此，SBR法中限制曝气比非限制曝气更不易膨胀。
c. 反应器中底物浓度较大。丝状菌比絮凝菌胶团的比表面积大，摄取低浓度底物的能力强，所以在低底物浓度的环境中(如完全混合式曝气池)往往占优势。在SBR法的整个反应阶段，不仅底物浓度较高、梯度也大，只有在反应进入沉淀阶段前夕，其底物浓度才与完全混合式曝气池的相同。
因此，所以说SBR法没有利于丝状菌竞争的环境。
d. 泥龄短、比增长速率大。一般丝状菌的比增长速率比其它细菌小，在稳定状态下，污泥龄的倒数数值等于污泥比增长速率，故污泥龄长的完全混合法易于繁殖丝状菌。由于SBR法具有理想推流状态与快速降解有机物的特点，使它在污泥龄短的条件下就能满足出水质量要求，而污泥龄短又使剩余污泥的排放速率大于丝状菌的增长速率，丝状菌无法大量繁殖。
(五) 耐冲击负荷、处理能力强
完全混合式曝气池比推流式曝气池的耐冲击负荷以及处理有毒或高浓度有机废水的能力强。SBR法虽然对于时间来说是一个理想的推流过程，但是就反应器本身的混合状态仍属典型的完全混合式，因此具有耐冲击负荷和反应推动力大的优点。而且由于SBR法在沉淀阶段属于静止沉淀，加之污泥沉降性能好与不需要污泥回流，进而使反应器中维持较高的MLSS 浓度。在同样条件下，较高的MLSS浓度能降低F/M值，显然具有更强的耐冲击负荷和处理有毒或高浓度有机废水的能力。若采用边进水、边曝气的非限制曝气运行方式，更能大幅度增加5BR法承受废水的毒性和高有机物浓度。国外此类实例很多，也是研究与开发的一个热点。
第五章 SBR工艺的适用范围
1. 理论上SBR 工艺可应用于所有适用活性污泥法的污、废水处理。SBR 工艺过程不是空间推流式
反应，是在时间上的理想推流式反应，不设二沉池，不需要污泥回流，构筑物较少。
综合考虑SBR 工艺更适用于以下各种废水的处理：
（1）中小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水处理,尤其是间歇排放和流量变化较大的地方。
（2）.需要较高出水水质的地方，如风景游览区、湖泊和港湾等，不但要去除有机物，还要求出水中除磷脱氮，防止河湖富营养化。
（3）SBR 系统可GB18918 一级A 的标准，符合再生水处理进水要求；
（4）用地紧张的地方；
（5）水资源紧缺的地方。SBR系统可在生物处理后进行物化处理，不需要增加设施，便于水的回收利用。
（6）对已建污水处理厂的改造等。
（7）用地紧张的地方。
2. SBR 的适用处理规模
过去制约SBR 工艺应用于大规模污水处理工程的主要因素是：自动化程度要求较高，操作、管理、维护，对操作管理人员素质要求较高。近二、三十年以来，我国工业自动化控制技术水平提高很快，国产化精密仪器仪表、自动控制设备的质量已经能够满足SBR 工艺的需求。国家已培养出大量高素
质人才。SBR主要适用的处理规模为中小污水处理厂。
第六章 主要工艺参数及其经验值
1、运行周期（T）的确定
SBR的运行周期由充水时间、反应时间、沉淀时间、排水排泥时间和闲置时间来确定。充水时间（tv）应有一个最优值。一般取1～4ｈ。反应时间（tR）是确定SBR 反应器容积的一个非常主要的工艺设计参数，其数值的确定同样取决于运行过程中污水的性质、反应器中污泥的浓度及曝气方式等因素。对于生活污水类易处理废水，反应时间可以取短一些，反之对含有难降解物质或有毒物质的废水，反应时间可适当取长一些。一般在2～8h。沉淀排水时间（tS）一般按2～4h设计。闲置时间（tE）一般按2h设计。
2、反应池容积的计算
假设每天污水量为q，反应池数量N，周期数n，单个反应池的处理水容积为V =q/n·N 1/2：污水排出比 单个反应池的V =q/n·N ×2（m3/d）
3、曝气系统
序批式活性污泥法中，曝气装置的能力应是在规定的曝气时间内能供给的需氧量，在设计中，高负荷运行时每单位进水BOD为0.5～1.5kgO2/kgBOD，低负荷运行时为1.5～2.5kgO2/kgBOD。 在序批式活性污泥法中，由于在同一反应池内进行活性污泥的曝气和沉淀，曝气装置必须是不易堵塞的，同时考虑反应池的搅拌性能。常用的曝气系统有气液混合喷射式、机械搅拌式、穿孔曝气管、微孔曝气器，一般选射流曝气，因其在不曝气时尚有混合作用，同时避免堵塞。
4、排水系统
⑴上清液排除出装置应能在设定的排水时间内，活性污泥不发生上浮的情况下排出上清液，排出方式有重力排出和水泵排出。
⑵为预防上清液排出装置的故障，应设置事故用排水装置。
⑶在上清液排出装置中，应设有防浮渣流出的机构。
序批式活性污泥的排出装置在沉淀排水期，应排出与活性污泥分离的上清液，并且具备以下的特征：
1) 应能既不扰动沉淀的污泥，又不会使污泥上浮，按规定的流量排出上清液。（定量排水）
2) 为获得分离后清澄的处理水，集水机构应尽量靠近水面，并可随上清液排出后的水位变化而进行排水。（追随水位的性能）
3) 排水及停止排水的动作应平稳进行，动作准确，持久可靠。（可靠性）
排水装置的结构形式，根据升降的方式的不同，有浮子式、机械式和不作升降的固定式。
5、排泥设备
设计污泥干固体量=设计污水量×设计进水SS浓度×污泥产率／1000
在高负荷运行（0.1～0.4 kg-BOD/kg-ss·d)时污泥产量以每流入1 kgSS产生1 kg计算，在低负荷运行（0.03～0.1 kg-BOD/kg-ss·d)时以每流入1 kgSS产生0.75 kg计算。 反应池出泥进入简易的污泥浓缩池，能够获得2～3%的浓缩污泥。由于序批式活性污泥法不设初沉池，易流入较多的杂物，污泥泵应采用不易堵塞的泵型。
第七章 SBR工艺适用的规范、图集
1、GB 50014-2006 室外排水设计规范
2、GB 50015 建筑给水排水设计规范
3、GB 50053 10KV 及以下变电所设计规范
4、GB 50334 城市污水处理厂工程质量验收规范
5、CJJ60 城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程
6、HJ/T 15 环境保护产品技术要求 超声波明渠污水流量计
7、HJ/T 96 pH 水质自动分析仪技术要求
8、HJ/T 101 氨氮水质自动分析仪技术要求
9、HJ/T 103 总磷水质自动分析仪技术要求
10、HJ/T 247 环境保护产品技术要求 竖轴式机械表面曝气装置
11、HJ/T 251 环境保护产品技术要求 罗茨鼓风机
12、HJ/T 252 环境保护产品技术要求 中、微孔曝气器
13、HJ/T 260 环境保护产品技术要求 鼓风式潜水曝气机
14、HJ/T 277 环境保护产品技术要求 旋转式滗水器
15、HJ/T 278 环境保护产品技术要求 单级高速曝气离心鼓风机
16、HJ/T 353 水污染源在线监测系统安装技术规范（试行）
17、HJ/T 354 水污染源在线监测系统验收技术规范（试行）
18、HJ/T 355 水污染源在线监测系统运行与考核技术规范（试行）
19、HJ/T 377 环境保护产品技术要求 化学需氧量（CODCr）水质在线自动监测仪
20、城市污水处理工程项目建设标准（修订）（建设部，2001 年）
第八章 主要工艺设备
主要需要的设备：一体化SBR反应器，水泵，搅拌机，曝气设备，滗水器，自控装置。具体设备原理，效果及厂家、报价见专项方案。
第九章 主要管材
需要的管材有：不锈钢管、不锈钢板、玻璃钢管、碳钢管，碳钢钢板等，见附件。
第十章典型案例
东莞某工程实例
污水处理站位于东莞市虎门镇,是为瑞智空压机项目配套的生活污水处理设施。该厂建有职工宿舍与员工餐厅,生活污水主要为厨房、浴室、卫生间及洗衣用水。污水处理站为室外半地上结构,动力设备及控制箱置于临近的设备房内。 1、 设计依据
本工程排水量为250 m3/ d ,污水处理站24 h 运行。进、出水水质指标根据建设单位提供的环境影响评价报告表及《污水综合排放标准》GB8978 - 1996 一级标准确定。
表1 进出水水质指标 mg/L(pH除外)
项目
CODCr
BOD5 200 30
SS 200 70
pH 6~8 6~9
NH3-N 35 15
P 4 0.5
植物油 40 20
进水 300 出水 100 2、 工艺设计 2.1 工艺流程图
工艺流程图见表1
污水管污泥管
空气管
2.2 各单元功能说明
格栅槽
工厂所排生活污水中的悬浮物具有多、杂的特点,例如袜子、头发等。设置格栅槽隔除这部分悬浮物,否则易堵塞水泵,影响处理系统正常运行。
沉砂池
采用平流式曝气沉砂池,以去除水中密度较大的无机颗粒,此法既能保护机件和管道免受损失,又可降低SBR 池的负荷。
曝气沉砂池的优点如下:较普通沉砂池处理效果好，可以去除普通沉砂池不能去除的被有机物包覆的砂粒；由于曝气的作用，废水中的有机颗粒经常处于悬浮状态，砂粒互相摩擦并承受曝气的剪切力，砂粒上附着的有机污染物能够去除，有利于取得较为纯净的砂粒。从曝气沉砂池中排出的沉砂，有机物只占5 %左右，一般长期搁置也不腐败。 集水池
集水池用以均化水质。集水池设二台带自藉装置的潜污泵。 SBR 反应池
集水池的水由潜污泵定量打到SBR 反应池中，进行有机物的降解后再排入消毒池进行进一步的处理。SBR 反应池内安装潜水式曝气、搅拌机，它的特点是可单独进行曝气和搅拌，气体来源为鼓风机，可满足SBR 反应池反应时曝气和待机、进水时搅拌的要求。因为SBR 反应池内厌氧、缺氧及好氧状态交替进行，所以在去除有机物的同时，可以达到除磷脱氮的目的。
SBR 反应池设计参数如下:SBR 反应池2 座，交替运行；运行周期6 次/ d ；反应2 h ；沉淀1 h ；排水1 h ；污泥负荷:每kg MLSS·d 的BOD5 为0. 07 kg。SBR(Sequencing Batch Reactor 的缩写) 即序批式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的一种改良的活性污泥法，其主要特征是运行上的有序和间歇操作。SBR 反应池集均化、初沉、生物降解、沉淀等功能于一体，它的操作模式由进水、反应、沉淀、出水和待机等5 个基本过程组成。从污水流入开始到待机时间结束算作一个周期。下面对其进行简要介绍。
进水工序是反应池接纳污水的过程。在污水流入开始之前是前一个周期的排水或待机状态，因此反应池内剩有高浓度的活性污泥混合液。这相当于传统活性污泥法中污泥回流的作用，此时反应池内的水位最低。在进水过程所确定时间内或者说在到达最高水位之前，反应池的排水系统一直是在关闭状态。进水工序进行搅拌可达脱氮的目的。反应工序即当废水注入到预定容积后,进行曝气，以达到去除BOD、硝化、除磷的目的。
沉淀工序相应于传统活性污泥法中的二次沉淀池。停止曝气和搅拌,活性污泥颗粒进行重力沉淀和上清液分离。传统活性污泥的二沉池是各种流向的沉降分离, 而SBR 的沉淀工序是静止沉淀,因而有更高的沉淀效率。沉淀出水的同时进行排泥,以防沉淀下来的磷在厌氧状态下再度释放。待机工序沉淀之后到下个周期开始的期间称为待机工序。待机工序进行搅拌,不仅节省能量,同时利于保持污泥的活性。 消毒池
消毒池的作用是杀死SBR 反应池出水中的微生物与细菌。消毒池采用折流式反应槽,接触时间为30 min。消毒药剂采用漂水。消毒池出水直接排放或回用。 污泥干化池
沉砂池沉渣与SBR 反应池剩余污泥被污泥泵送入污泥干化池进行自然干化,然后再定期清运。滤出液回流格栅槽。 工艺特点
(1) 对进水水量和水质的变化有较好的缓冲作用。(2) 不产生污泥膨胀,污泥指数不超过50～70 mg/ L。 (3) 不需进行连续曝气,且不需污泥、混合液回流系统,运行费用低。 (4) 去除有机物的同时可达到除磷脱磷脱氮的目的。
(5) 污水处理站自动化程度高,系统按设定的工作参数进行工作,便于管理,处理效果好。 主要构筑物见表2。主要设备的选型见表3。
构筑物名称 格栅槽 沉砂池 集水池 SBR反应池 消毒池 污泥干化池 数量/座 1 1 1 2 1 1
设备名称 数量/台 潜污泵 2 罗茨鼓风机 2 污泥泵 2 潜水曝气、搅拌机 2
滗水器 2
运行监测数据
本工程于2001 年底经东莞市环保局验收,各项指标均达到国家《污水综合排放标准》GB8978 - 1996 一级标准。
表2 主要构筑物
规格 有效容积m3 有效水深m 1.0m×0.6m×1.9m 0.6 1 2.0×4.0m×3.0m 17.4 2.7 3.0m×4.0m×3.0m 32.4 2.7 5.0m×8.0m×4m 148 3.7 5.0×1.85×3.0m 252 2.7 2.0m×4.0m×1.0m 8 表3 主要设备的选型 型号 使用数量/台 功率/kw 每天运行时间/h Q=21m3/h,H=10m 1 2 12
3
Q=170m/h,H=11m 1 4 12 Q=10m3/h,H=12m 3 1 2
2 2.2 12
Q=50m3/h,H=14m 2 0.2 6
目录
第一章 概述 .............................................................................. 2
第二章SBR工艺原理 ....................................................................... 3
第三章 工艺流程描述 ...................................................................... 4
第四章 SBR工艺的特点 .................................................................... 6
第五章 SBR工艺的适用范围 ................................................................ 8
第六章 主要工艺参数及其经验值 ............................................................ 9
第七章 SBR工艺适用的规范、图集 ......................................................... 10
第八章 主要工艺设备 ..................................................................... 11
第九章 主要管材 ......................................................................... 11
第十章 国内典型案例 ..................................................................... 11
序批式活性污泥法污水处理工艺
第一章 概述
1.1 污水处理综述
废水处理分为物化处理和生化处理，在生化处理中又可分为厌氧处理和好氧处理。好氧生物处理方法主要用于城镇污水处理，而厌氧生物处理方法主要用于高浓度有机废水的处理。
好氧生物处理根据微生物的生长方式不同，可以分为悬浮生长和吸附生长两大类，悬浮生长的典型方法为活性污泥法，而吸附生长即称作生物膜法。
活性污泥法有很多种衍生的工艺，本次主要探讨序批式活性污泥法（SBR）来处理污水。
1.2 活性污泥法污水处理简介
活性污泥法是参照水体自净原理发展而来的，可以通过下面说明来加深对这一原理的理解。 假设有一污染物排放源，排放方废水首先直接进入某河流，此时，检测污染物排放口附近的河流水样，会发现测得的COD很高，但是，再到距排放口1km的地方去监测，测得的COD数值却降降低了很多，在到下游几乎检测不到污染物了，分析原因主要存在以下几个方面：
（1） 稀释作用（污染物进入水体后被稀释）。
（2） 河流底泥的吸附作用（部分可沉降有机颗粒沉降到河流底部，进入河流底泥）。
（3） 微生物降解（水体及河流底泥内的微生物分解了水体中的有机物）。
综上分析，污染物进入水体后除物理稀释和空气中的化学氧化作用外，更重要的是水体中微生物的生物化学反应起了关键作用。将这一原理运用到污水、废水处理工艺中，为微生物提供足够的食物（有机污染物）、氧气（曝气），就能看到目前生化处理中最常见的处理方法——活性污泥法。
目前一般大型污水处理厂都会采用生化法来处理污水，这是出于成本的考虑。物化法处理要消耗大量的化学药品，处理费用较高。而生化法适合处理大流量污水、废水，这对运行成本的降低十分有利。
活性污泥法虽然广泛应用于污水处理工艺中，但是也有它的一些适用性，根据具体情况斟酌选择比较合适。下表列出该法的适用范围：
活性污泥法的适用范围 适用性
中低浓度污水、废水 说明 以进水浓度（COD）低于5000mg/L为佳
水质波动均匀
B/C比要求 不均匀水质需设置调节池 B/C比不低于0.3为佳
兼带氮磷去除的地物浓度要求 低底物浓度对高氮磷去除存在影响
成分单一的工业废水
1.3 SBR工艺简介
该工艺是通过程序控制进水、反应、沉淀、滗水、闲置5个阶段，实现对废水的生化处理。SBR反应器可以分为限制曝气、非限制曝气和半限制曝气3种。限制曝气是污水进入曝气池只做混合而不做曝气；非限制曝气是边进水边曝气；半限制曝气是污水进入的中期开始曝气，在反应阶段，可以始终曝气，为了生物脱氮，也可以曝气后搅拌，或者曝气、搅拌交替进行，其剩余污泥可以闲置阶段排放，也可以在进水阶段或者反应阶段排放。
SBR反应器运行方式应根据废水的性质确定，易降解的有机废水宜采用限制曝气进水方式，难降解的有机废水宜采用非限制进水方式。各工序的时间控制欲最终处理指标有关。如处理中仅考虑到COD和BOD的处理效果，曝气时间可以适当减少，以达到节能的效果；若考虑到N、P的去除，曝气时间至少需要4h；以处理工业废水及有毒有害废水为目标的运行方式建议采用短时间的搅拌加上长时间曝气。 需要补充外加营养源
第二章SBR工艺原理
好氧处理的主体就是微生物，而微生物的主体则是各种细菌。所以SBR工艺的基本原理及微生物生态学和菌群动力学。简单来说，一个采用活性污泥法的污水处理厂，其有效运行的前提就是筛选出具有较好新陈代谢活性的微生物种群（活性污泥），从而实现净化污水的目的。红星污泥生物絮体由大量繁殖的微生物群体构成，可将水中有机物氧化为有机物并合成新细胞，进而在二沉池内易于沉淀和分离。其主要特性就是絮体结构密实，不含过度生长的丝状菌，沉降性良好。
在SBR反应器中，由于进水阶段和反应阶段是在单一反应池内进行，并且存在多种运行模式，因此，SBR工艺相当于一个可变容积的完全混合式反应池与一个序批式反应池的组合工艺。因此，从时间考虑，SBR工艺的反应阶段完全处于一个真正的、理想的推流状态。需要明确的是，对于采用瞬时进水和静态净水的SBR反应器，实际上完全模拟了一个理想推流式反应池（PFR）。对于多个格室的连续反应池，其水流状态仅仅近似于推流状态。如果SBR反应池在整个反应过程中始
终连续进水，也就是说没有纯粹的反应阶段，那么SBR系统与单个完全混合式反应系统十分相似。
大量研究表明，长期暴露于不同基质浓度条件下的微生物，其细胞内酶的活性具有较大差异。长期“暴露”于低基质浓度条件下的微生物，其生长速率缓慢，活性较弱。而长期暴露于高基质浓度条件下的微生物，其生长速率较快，活性较强。长期处于低基质环境中生长的微生物，其细胞内酶的活性将降低。然而当基质浓度逐渐上升之后，微生物细胞内可聚集加快生化反应速率的酶，从而导致反应速率增加，活性增强。
此外，人们还发现多种微生物具有很强的吸附能力，这一现象可以通过活性污泥吸附法得到有力的证明。当含油溶解性和非溶解性有机物的废水和污泥一起曝气时，BOD值在5~15min内急剧降低，然后缓慢上升，随后又急剧下降。BOD的第一次急剧下降是由于活性较强的有机污染物吸附作用的结果，称之为“初期吸附去除作用”。随后的略有升高是由于被吸附的非溶解状态的有机物经水解酶水解，转变为溶解性有机物后，部分扩散于废水中，使得混合液中的BOD值升高。具有较强吸附有机物能力的微生物，在有机物氧化、脱氮除磷等生化反应中扮演着重要的角色。在高基质浓度条件下，首先溶解性有机物被微生物吸附，并以多聚有机物的形式在细胞内累积。当基质匮乏时，诸如此类的储存物可被微生物分解利用，从而使微生物具有较强的竞争优势。
第三章 工艺流程描述
在SBR反应中，曝气池与沉淀池合二为一，即生化反应和泥水分离在同一反应池内完成。SBR工艺每个周期可分为五个操作工序：进水，反应，沉淀，滗水，闲置。下图为一个典型运行周期的操作程序：
进水阶段：进水阶段为反应池接纳废水的阶段，在废水进入之前是前一周期排水或闲置状态，因
此反应池内有好浓度的活性污泥混合液。废水进入反应池内，池内液位升高，达到设定的水位时，停止进水。进水阶段仅仅是流入废水，不排放处理水，因此反应池具有调节池的功能。
反应阶段：废水注入达到预定容积后，进行曝气或搅拌反应，以达到去除有机物、硝化、脱氮除磷的目的。如果进行曝气，则系统处于好氧状态，通过好氧生物反应实现有机物氧化、氨氮硝化和吸磷反应。如果进行搅拌，并且存在电子受体和电子供体的情况下，则系统处于缺氧状态，通过缺氧生物反应实现反硝化脱氮和缺氧吸磷。如果系统不曝气，仅采用搅拌或静态，并且存在电子工体的情况下，则系统处于厌氧状态，通过厌氧反应实现有机物厌硝化、厌氧释磷。
沉淀阶段：停止曝气和搅拌，本阶段相当于传统活性污泥法中的二沉池。混合液中污泥通过重力沉降实现固液分离，澄清的上清液待排出。由于静止沉降，因此沉淀效率很高。
闲置阶段：沉淀后到下一个周期之前的期间称为闲置阶段。为维持活性污泥的活性，必须进行搅拌或曝气，如考虑节能或厌氧状态下释磷，也可以不进行搅拌或曝气。
在SBR工艺中，剩余污泥的排放通常选择在沉淀阶段之后进行，而不是在反应几乎完成时或沉淀过程中，并且可以每周、每天或者任一周期内进行定期排放。由于SBR工艺是一个固定容积的活性污泥系统，当进水量较大时，处于闲置阶段的SBR反应器可起到调节池的功能。但是，如果通过调节池、出水池或其他有效方法来调节、控制进水量的变化，那么SBR工艺可以不设置闲置阶段。
以下为一个完整的工艺流程图：
对于一个SBR污水处理厂，其采用的SBR反应池数量主要取决于总体处理目标和费用分析结果两个方面。从生化反应原理角度分析，为了能够适用并控制多变的进水条件，应增加SBR反应池的数量。此外，如果考虑废水处理的连续性，一般至少用2个SBR反应池交替进行。
第四章 SBR工艺的特点
SBR工艺是通过时间上的交替来实现传统活性污泥法的整个运行过程，它在流程上只有一个基本单元，将调节池、曝气池和二沉池的功能集于一池，进行水质水量调节、微生物降解有机物和固、液分离等。经典SBR反应器的运行过程为：进水→反应→沉淀→滗水→闲置。与其他处理工艺相比，有一下5点有点：
(一) 工艺简单，节省费用
原则上SBR法的主体工艺设备，只有一个间歇反应器(SBR)。它与普通活性污泥法工艺流程相比，不需要二次沉淀池、回流污泥及其设备，一般情况下不必设调节池，多数情况下可省去初次沉淀的。近年来对国外的SBR工艺污水处理厂进行调查，其中只有一个处理厂设置调节池，另两个处理厂设初次沉淀池。纵观污水人工生物处理各种工艺方法，像SBR法这样简易的工艺绝无仅有。ketchum等人的统计结果表明:采用SBR法处理小城镇污水，要比用普通活性污泥法节省基建投资30%多。此外，采用如此简洁的SBR法工艺的污水处理系统还有布置紧凑、节省占地面积的优点。
(二) 理想的推流过程使生化反应推力大效率高
这是SBR法最大的优点之一。SBR法反应器中的底物和微生物浓度是变化的，而且不连续，因此，它的运行是典型的非稳定状态。而在其连续曝气的反应阶段，也属非稳定状态，但其底物(与有机物或BOD等价)和微生物(MLSS 表示)浓度的变化是连续的。这期间，虽然反应器内的混合液呈完全混合状态，但是其底物与微生物浓度的变化在时间上是一个推流(plug flow)过程，并且呈现出理想的推流状态。
在连续流反应器中，有完全混合式与推流式两种极端的流态。在连续流完全混合式曝气池中的底物浓度等于出水底物浓度，底物流入曝气池的速度即为底物降解速率。根据生化反应动力学，由于曝气池中的底物浓度很低，其生化反应推动力也很小，反应速率与去除有机物效率都低。在理想的推流式曝气池中，污水与回流污泥形成的混合液从池首端进入，呈推流状态沿曝气池流动，至池末端流出，此间在曝气池的各断面上只有横向混合，不存在纵向的“返混”。作为生化反应推动力的底物浓度，从进水的最高逐惭降解至出水时的最低浓度，整个反应过程底物浓度没被稀释，尽可能地保持了最大的推动力。
完全混合式曝气池所需要的水力停留时间Tc 或有效容积Vc -般要比间歇反应器相应的Tc 和Vc 大3倍。Ngωωn-Jern指出:如果为了去除生活污水中的有机物，用3BR法曝气15min就够了。笔者用SBR法处理啤酒废水的试验，经2h的曝气便将反应器中的COD2000mg/L降到150mg/L左右。
(三) 运行方式灵活，脱氮除磷效果好
SBR法为了不同的净化目的，可以通过不同的控制手段，灵活地运行。由于在时间上的灵活控制，为其实现脱氮除磷提供了极有利的条件。它不仅很容易实现好氧、缺氧与厌氧状态交替的环境条件，而且很容易在好氧条件下增大曝气量、反应时间与污泥龄，来强化硝化反应与脱磷菌过量摄取磷过程的顺利完成；也可以在缺氧条件下方便地投加原污水(或甲醇等)或提高污泥浓度等方式，提供有机碳源作为电子供体使反硝化过程更快地完成；还可以在进水阶段通过搅拌维持厌氧状态，促进脱磷菌充分地释放磷。
应指出，上述复杂的脱氮除磷过程只有在A-A/O工艺中才能完成，而SBR法的单一反应器一个运行周期即可完成。具体操作过程、运行状态与功能如下；进水阶段，搅拌(厌氧状态释放磷)→反应阶段，曝气(好氧状态降解有机物、硝化与摄取磷)、排泥(除磷)、搅拌与投加少量有机碳源(缺氧状态反硝化脱氮)、再曝气(好氧状态去除剩余的有机物)→排水阶段→闲置阶段，然后进水再进入另一个运行周期。并曾做过进水与反应阶段用曝气与搅拌交替进行的运行方式脱氮的试验研究，其脱氮效率更高。
如果原污水中的P:BOD值太高，用普通厌氧/好氧法难于提高除磷率时，可以根据Phostrip法除磷的原理在SBR法中实现，只增加一个混凝沉淀池即可。可见，SBR法很容易满足脱氮除磷的工艺要求，在时间上控制的灵活性又能大大提高脱氮除磷的效果。
(四) 防止污泥膨胀的最好工艺
污泥膨胀多为丝状性膨胀，在活性污泥法中间歇式最不易发生膨胀，完全混合式最容易引起膨胀。按照发生膨胀难易程度的排列顺序是:间歇式、传统推流式、阶段曝气式和完全混合式，同时发现其降解有机物(对易降解污水)速率或效率的高低，也遵循这个排列顺序。SBR 法能有效地控制丝状菌的过量繁殖，可从四个方面说明。
a. 底物浓度梯度大(也是F/M梯度)，是控制膨胀的重要因素。完全混合式基本没有梯度，非常易膨胀；推流式曝气池的梯度较大，不易膨胀；而SBR法反应阶段在时间上的理想推流状态，使F/M梯度也达到理想的最大，因此，它比普通推流式还不易膨胀。研究进一步证实，缩短SBR法的进水时间，反应前底物浓度更高，其后的梯度更大，SVI值更低，更不易膨胀。
b. 缺氧好氧状态并存。绝大多数丝状菌，如球衣菌属等都是专性好氧菌，而活性污泥中的细菌有半数以上是兼性菌。与普通活性污泥法不同的是，SBR法中进水与反应阶段的缺氧(或厌氧)与好氧状态的交替，能抑制专性好氧丝状菌的过量繁殖，而对多数微生物不会产生不利影响。正因为如此，SBR法中限制曝气比非限制曝气更不易膨胀。
c. 反应器中底物浓度较大。丝状菌比絮凝菌胶团的比表面积大，摄取低浓度底物的能力强，所以在低底物浓度的环境中(如完全混合式曝气池)往往占优势。在SBR法的整个反应阶段，不仅底物浓度较高、梯度也大，只有在反应进入沉淀阶段前夕，其底物浓度才与完全混合式曝气池的相同。
因此，所以说SBR法没有利于丝状菌竞争的环境。
d. 泥龄短、比增长速率大。一般丝状菌的比增长速率比其它细菌小，在稳定状态下，污泥龄的倒数数值等于污泥比增长速率，故污泥龄长的完全混合法易于繁殖丝状菌。由于SBR法具有理想推流状态与快速降解有机物的特点，使它在污泥龄短的条件下就能满足出水质量要求，而污泥龄短又使剩余污泥的排放速率大于丝状菌的增长速率，丝状菌无法大量繁殖。
(五) 耐冲击负荷、处理能力强
完全混合式曝气池比推流式曝气池的耐冲击负荷以及处理有毒或高浓度有机废水的能力强。SBR法虽然对于时间来说是一个理想的推流过程，但是就反应器本身的混合状态仍属典型的完全混合式，因此具有耐冲击负荷和反应推动力大的优点。而且由于SBR法在沉淀阶段属于静止沉淀，加之污泥沉降性能好与不需要污泥回流，进而使反应器中维持较高的MLSS 浓度。在同样条件下，较高的MLSS浓度能降低F/M值，显然具有更强的耐冲击负荷和处理有毒或高浓度有机废水的能力。若采用边进水、边曝气的非限制曝气运行方式，更能大幅度增加5BR法承受废水的毒性和高有机物浓度。国外此类实例很多，也是研究与开发的一个热点。
第五章 SBR工艺的适用范围
1. 理论上SBR 工艺可应用于所有适用活性污泥法的污、废水处理。SBR 工艺过程不是空间推流式
反应，是在时间上的理想推流式反应，不设二沉池，不需要污泥回流，构筑物较少。
综合考虑SBR 工艺更适用于以下各种废水的处理：
（1）中小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水处理,尤其是间歇排放和流量变化较大的地方。
（2）.需要较高出水水质的地方，如风景游览区、湖泊和港湾等，不但要去除有机物，还要求出水中除磷脱氮，防止河湖富营养化。
（3）SBR 系统可GB18918 一级A 的标准，符合再生水处理进水要求；
（4）用地紧张的地方；
（5）水资源紧缺的地方。SBR系统可在生物处理后进行物化处理，不需要增加设施，便于水的回收利用。
（6）对已建污水处理厂的改造等。
（7）用地紧张的地方。
2. SBR 的适用处理规模
过去制约SBR 工艺应用于大规模污水处理工程的主要因素是：自动化程度要求较高，操作、管理、维护，对操作管理人员素质要求较高。近二、三十年以来，我国工业自动化控制技术水平提高很快，国产化精密仪器仪表、自动控制设备的质量已经能够满足SBR 工艺的需求。国家已培养出大量高素
质人才。SBR主要适用的处理规模为中小污水处理厂。
第六章 主要工艺参数及其经验值
1、运行周期（T）的确定
SBR的运行周期由充水时间、反应时间、沉淀时间、排水排泥时间和闲置时间来确定。充水时间（tv）应有一个最优值。一般取1～4ｈ。反应时间（tR）是确定SBR 反应器容积的一个非常主要的工艺设计参数，其数值的确定同样取决于运行过程中污水的性质、反应器中污泥的浓度及曝气方式等因素。对于生活污水类易处理废水，反应时间可以取短一些，反之对含有难降解物质或有毒物质的废水，反应时间可适当取长一些。一般在2～8h。沉淀排水时间（tS）一般按2～4h设计。闲置时间（tE）一般按2h设计。
2、反应池容积的计算
假设每天污水量为q，反应池数量N，周期数n，单个反应池的处理水容积为V =q/n·N 1/2：污水排出比 单个反应池的V =q/n·N ×2（m3/d）
3、曝气系统
序批式活性污泥法中，曝气装置的能力应是在规定的曝气时间内能供给的需氧量，在设计中，高负荷运行时每单位进水BOD为0.5～1.5kgO2/kgBOD，低负荷运行时为1.5～2.5kgO2/kgBOD。 在序批式活性污泥法中，由于在同一反应池内进行活性污泥的曝气和沉淀，曝气装置必须是不易堵塞的，同时考虑反应池的搅拌性能。常用的曝气系统有气液混合喷射式、机械搅拌式、穿孔曝气管、微孔曝气器，一般选射流曝气，因其在不曝气时尚有混合作用，同时避免堵塞。
4、排水系统
⑴上清液排除出装置应能在设定的排水时间内，活性污泥不发生上浮的情况下排出上清液，排出方式有重力排出和水泵排出。
⑵为预防上清液排出装置的故障，应设置事故用排水装置。
⑶在上清液排出装置中，应设有防浮渣流出的机构。
序批式活性污泥的排出装置在沉淀排水期，应排出与活性污泥分离的上清液，并且具备以下的特征：
1) 应能既不扰动沉淀的污泥，又不会使污泥上浮，按规定的流量排出上清液。（定量排水）
2) 为获得分离后清澄的处理水，集水机构应尽量靠近水面，并可随上清液排出后的水位变化而进行排水。（追随水位的性能）
3) 排水及停止排水的动作应平稳进行，动作准确，持久可靠。（可靠性）
排水装置的结构形式，根据升降的方式的不同，有浮子式、机械式和不作升降的固定式。
5、排泥设备
设计污泥干固体量=设计污水量×设计进水SS浓度×污泥产率／1000
在高负荷运行（0.1～0.4 kg-BOD/kg-ss·d)时污泥产量以每流入1 kgSS产生1 kg计算，在低负荷运行（0.03～0.1 kg-BOD/kg-ss·d)时以每流入1 kgSS产生0.75 kg计算。 反应池出泥进入简易的污泥浓缩池，能够获得2～3%的浓缩污泥。由于序批式活性污泥法不设初沉池，易流入较多的杂物，污泥泵应采用不易堵塞的泵型。
第七章 SBR工艺适用的规范、图集
1、GB 50014-2006 室外排水设计规范
2、GB 50015 建筑给水排水设计规范
3、GB 50053 10KV 及以下变电所设计规范
4、GB 50334 城市污水处理厂工程质量验收规范
5、CJJ60 城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程
6、HJ/T 15 环境保护产品技术要求 超声波明渠污水流量计
7、HJ/T 96 pH 水质自动分析仪技术要求
8、HJ/T 101 氨氮水质自动分析仪技术要求
9、HJ/T 103 总磷水质自动分析仪技术要求
10、HJ/T 247 环境保护产品技术要求 竖轴式机械表面曝气装置
11、HJ/T 251 环境保护产品技术要求 罗茨鼓风机
12、HJ/T 252 环境保护产品技术要求 中、微孔曝气器
13、HJ/T 260 环境保护产品技术要求 鼓风式潜水曝气机
14、HJ/T 277 环境保护产品技术要求 旋转式滗水器
15、HJ/T 278 环境保护产品技术要求 单级高速曝气离心鼓风机
16、HJ/T 353 水污染源在线监测系统安装技术规范（试行）
17、HJ/T 354 水污染源在线监测系统验收技术规范（试行）
18、HJ/T 355 水污染源在线监测系统运行与考核技术规范（试行）
19、HJ/T 377 环境保护产品技术要求 化学需氧量（CODCr）水质在线自动监测仪
20、城市污水处理工程项目建设标准（修订）（建设部，2001 年）
第八章 主要工艺设备
主要需要的设备：一体化SBR反应器，水泵，搅拌机，曝气设备，滗水器，自控装置。具体设备原理，效果及厂家、报价见专项方案。
第九章 主要管材
需要的管材有：不锈钢管、不锈钢板、玻璃钢管、碳钢管，碳钢钢板等，见附件。
第十章典型案例
东莞某工程实例
污水处理站位于东莞市虎门镇,是为瑞智空压机项目配套的生活污水处理设施。该厂建有职工宿舍与员工餐厅,生活污水主要为厨房、浴室、卫生间及洗衣用水。污水处理站为室外半地上结构,动力设备及控制箱置于临近的设备房内。 1、 设计依据
本工程排水量为250 m3/ d ,污水处理站24 h 运行。进、出水水质指标根据建设单位提供的环境影响评价报告表及《污水综合排放标准》GB8978 - 1996 一级标准确定。
表1 进出水水质指标 mg/L(pH除外)
项目
CODCr
BOD5 200 30
SS 200 70
pH 6~8 6~9
NH3-N 35 15
P 4 0.5
植物油 40 20
进水 300 出水 100 2、 工艺设计 2.1 工艺流程图
工艺流程图见表1
污水管污泥管
空气管
2.2 各单元功能说明
格栅槽
工厂所排生活污水中的悬浮物具有多、杂的特点,例如袜子、头发等。设置格栅槽隔除这部分悬浮物,否则易堵塞水泵,影响处理系统正常运行。
沉砂池
采用平流式曝气沉砂池,以去除水中密度较大的无机颗粒,此法既能保护机件和管道免受损失,又可降低SBR 池的负荷。
曝气沉砂池的优点如下:较普通沉砂池处理效果好，可以去除普通沉砂池不能去除的被有机物包覆的砂粒；由于曝气的作用，废水中的有机颗粒经常处于悬浮状态，砂粒互相摩擦并承受曝气的剪切力，砂粒上附着的有机污染物能够去除，有利于取得较为纯净的砂粒。从曝气沉砂池中排出的沉砂，有机物只占5 %左右，一般长期搁置也不腐败。 集水池
集水池用以均化水质。集水池设二台带自藉装置的潜污泵。 SBR 反应池
集水池的水由潜污泵定量打到SBR 反应池中，进行有机物的降解后再排入消毒池进行进一步的处理。SBR 反应池内安装潜水式曝气、搅拌机，它的特点是可单独进行曝气和搅拌，气体来源为鼓风机，可满足SBR 反应池反应时曝气和待机、进水时搅拌的要求。因为SBR 反应池内厌氧、缺氧及好氧状态交替进行，所以在去除有机物的同时，可以达到除磷脱氮的目的。
SBR 反应池设计参数如下:SBR 反应池2 座，交替运行；运行周期6 次/ d ；反应2 h ；沉淀1 h ；排水1 h ；污泥负荷:每kg MLSS·d 的BOD5 为0. 07 kg。SBR(Sequencing Batch Reactor 的缩写) 即序批式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的一种改良的活性污泥法，其主要特征是运行上的有序和间歇操作。SBR 反应池集均化、初沉、生物降解、沉淀等功能于一体，它的操作模式由进水、反应、沉淀、出水和待机等5 个基本过程组成。从污水流入开始到待机时间结束算作一个周期。下面对其进行简要介绍。
进水工序是反应池接纳污水的过程。在污水流入开始之前是前一个周期的排水或待机状态，因此反应池内剩有高浓度的活性污泥混合液。这相当于传统活性污泥法中污泥回流的作用，此时反应池内的水位最低。在进水过程所确定时间内或者说在到达最高水位之前，反应池的排水系统一直是在关闭状态。进水工序进行搅拌可达脱氮的目的。反应工序即当废水注入到预定容积后,进行曝气，以达到去除BOD、硝化、除磷的目的。
沉淀工序相应于传统活性污泥法中的二次沉淀池。停止曝气和搅拌,活性污泥颗粒进行重力沉淀和上清液分离。传统活性污泥的二沉池是各种流向的沉降分离, 而SBR 的沉淀工序是静止沉淀,因而有更高的沉淀效率。沉淀出水的同时进行排泥,以防沉淀下来的磷在厌氧状态下再度释放。待机工序沉淀之后到下个周期开始的期间称为待机工序。待机工序进行搅拌,不仅节省能量,同时利于保持污泥的活性。 消毒池
消毒池的作用是杀死SBR 反应池出水中的微生物与细菌。消毒池采用折流式反应槽,接触时间为30 min。消毒药剂采用漂水。消毒池出水直接排放或回用。 污泥干化池
沉砂池沉渣与SBR 反应池剩余污泥被污泥泵送入污泥干化池进行自然干化,然后再定期清运。滤出液回流格栅槽。 工艺特点
(1) 对进水水量和水质的变化有较好的缓冲作用。(2) 不产生污泥膨胀,污泥指数不超过50～70 mg/ L。 (3) 不需进行连续曝气,且不需污泥、混合液回流系统,运行费用低。 (4) 去除有机物的同时可达到除磷脱磷脱氮的目的。
(5) 污水处理站自动化程度高,系统按设定的工作参数进行工作,便于管理,处理效果好。 主要构筑物见表2。主要设备的选型见表3。
构筑物名称 格栅槽 沉砂池 集水池 SBR反应池 消毒池 污泥干化池 数量/座 1 1 1 2 1 1
设备名称 数量/台 潜污泵 2 罗茨鼓风机 2 污泥泵 2 潜水曝气、搅拌机 2
滗水器 2
运行监测数据
本工程于2001 年底经东莞市环保局验收,各项指标均达到国家《污水综合排放标准》GB8978 - 1996 一级标准。
表2 主要构筑物
规格 有效容积m3 有效水深m 1.0m×0.6m×1.9m 0.6 1 2.0×4.0m×3.0m 17.4 2.7 3.0m×4.0m×3.0m 32.4 2.7 5.0m×8.0m×4m 148 3.7 5.0×1.85×3.0m 252 2.7 2.0m×4.0m×1.0m 8 表3 主要设备的选型 型号 使用数量/台 功率/kw 每天运行时间/h Q=21m3/h,H=10m 1 2 12
3
Q=170m/h,H=11m 1 4 12 Q=10m3/h,H=12m 3 1 2
2 2.2 12
Q=50m3/h,H=14m 2 0.2 6