SBR污水處理工藝

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工藝。

它是基於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境的，被全球廣泛認同和採用的污水處理技術。

## 概要

SBR工藝,是一種比較成熟的污水處理工藝。常見的工藝過程分五個階段：進水、曝氣反應、沉澱（沉降）、潷水（出水）、閒置（靜置或稱待機）。

1914年，由英國學者阿登（Ardern）和洛基特（Locket）發明。英國的薩爾福德（Salford）市建造了世界上第一個間歇式活性污泥法污水處理廠。1915年，美國密爾瓦基市建造了一座類似的活性污泥法污水處理廠。

1970年代末，美國人藉助自動化技術，重新研究SBR工藝。1980年，美國印地安那州建成了世界上第一個自動化控制的SBR 法污水處理廠。

應用SBR工藝最先進的澳大利亞，先後建成SBR 工藝污水處理廠600 余座，還興建日處理量21 萬噸大型SBR工藝污水處理廠。

## 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，採用水流曝氣機充氧，處理後的水由排水管排出，剩餘污泥靜壓後，由SBR 池排入污泥井，污泥作為肥料。

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、沉澱時間、潷水時間、排泥時間和閒置時間，可以適當靈活調節。

沉澱排水時間(Ts+D)一般按2至4小時設計。閒置時間(Tx)一般按0.5至1小時設計。設定反應時間為(Tf)。一個周期所需時間T≥Tf+Ts+D+Tx。

具體的時間分配例子如運行周期12小時，其中進水2小時、曝氣4至8小時、沉澱2小時、排水1小時。

## 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缺點，如活性污泥工藝優點是污水適應性強，建設費用較低；而缺點是運行穩定性差，容易發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。其總的優缺點參見以下：

### 優點

- 構築物數量少、造價低：不需要設初沉地，也不需要二沉地，污泥回流設施、調節池、初沉池也可省略，便於操作和維護管理。避免了傳統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，利於廢水處理廠的擴建和改造。
- 處理後出水水質好：良好的自控系統,良好的脫氮除磷效果，廢水達標排放,有數據稱CODCr平均去除率能達到 94 %以上，強於單級好氧處理工藝。
- 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，容易在出現水解酸化階段酸性積累從而抑制產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。
- 如採用人工操作，會出現因進出水工序操作繁鎖，曝氣板容易堵塞。

## 適用範圍

- 中小城鎮生活污水處理廠生物除磷脫氮。
- 小規模的有機廢水處理，特別是非連續排放的生產廢水。例如:啤酒廢水等中高濃度有機廢水。
- 廠礦企業的工業廢水處理水。
- 作為污水處理出水水質較高的工程，適用於污水處理除磷脫氮。
- SBR 系統可按GB18918 一級A 的標準，符合再生水處理進水要求。
- 用地緊張的地方。
- 對已建污水處理廠的改造等。

比較典型的應用有：

- 「篩網過濾——ABR——SBR——厭氧氨氧化——SBR」組合工藝對列車集便器污水的進行亞硝化處理。
- 食品廢水處理。如酒精、啤酒、味精、澱粉、乳糖、檸檬酸、蔬菜加工及各種軟飲料加工過程中排出的廢水。
- 水解酸化—SBR法處理洗米廢水。
- SBR工藝在馬鈴薯加工廢水處理中的應用。
- 800床以下、水量較小的醫院污水處理。

## 設施

### 核心設施

核心設施為SBR反應池或稱作序批式間歇反應器（SBR反應器）。SBR反應池集均化（攪拌混合）、初沉、生物降解、二沉（泥水分離）等功能於一池，無污泥回流系統。

構築物有集水井、BR池、污泥井、檢查井；常用機電設備有格柵、污泥斗、污水提升泵、水下曝氣器、曝氣頭、膜片式微孔擴散器、潷水器（常見有連杆式旋擺式）、電控櫃、羅茨風機、止回閥、球閥及排泥管。

### 輔助配套設施

預處理系統用來處理漂浮物與懸浮物質，常用粗細格柵(格柵井)和進水泵。根據不同的廢水特性，還可以增加其他輔助設施。如：沉澱（調節）池、UASB反應罐、水解酸化池、鼓風機房、兩相厭氧池、沉渣斗、貯水池、污泥濃縮池、清水回流泵、脫水機房、帶式壓濾機、破壞虹吸管、進水堰口、收水管。

其他輔助設施還可以包括避雷裝置。

## 運行管理

日常維護包括機械設備的維護保養、工藝運行操作、生化池的生物狀況觀察；反應池運行調節則包括水量變化的調節、排水調節；另外尚有曝氣調節（GB50014－2006）。

有的情況下，還需要進行剩餘污泥系統、活性污泥微生物的酶促反應、氧的總轉移係數、水的飽和溶解氧濃度、污泥膨脹與水的粘滯性等等的監測計算。

常見的重要異常有：

- 污泥膨脹。
- 污泥解體。
- 污泥腐爛。
- 生化池表面出現氣泡。

## 工藝發展及衍生

SBR工藝已發展出如下衍生工藝，都有相應的規範：

- CASS工藝(Cyclic Activated Sludge System)循環活性污泥系統，是一種在SBR工藝和氧化溝技術的基礎上開發出的新工藝。
- CAST 工藝（Cyclic Activated Sludge Technology）循環式活性污泥法。
- DAT-IAT （Demand Aeration Tank-Intermittent Tank）工藝好氧間歇曝氣系統。
- AICS 工藝（Alternated internal cyclic system）交替式內循環活性污泥法。是中國北京環境保護科學研究院獨立開發完成的污水處理工藝。

## 應用實例

### 中國

- 安平縣悅凱絲網廠金屬過濾網，污水處理材料
- 河南蓮花味精廠處理味精廢水處理
- 廣州興豐垃圾衛生填埋廠處理滲濾液等採用了普通SBR工藝。
- 昆明市第三污水處理廠，(ICEAS工藝)。
- 寧夏銀川市污水處理廠。
- 山東青島市城陽污水處理廠等採用CASS工藝。
- 天津經濟技術開發區污水處理廠，採用DAT-IAT 工藝。
- 新疆阿克蘇污水處理廠、密雲污水處理廠、山東日照市污水處理廠等採用AICS工藝。

## 參考資料

### 其他參考文獻

- 《序批式活性污泥法污水處理工程技術規範（徵求意見稿）》編制說明
- SBR工藝在馬鈴薯加工廢水處理中的應用 郭育鴻 范增華
- 低水溫條件下SBR處理城市污水的工藝研究Technique of Urban Sewage Treatment by SBR under Low-Temperature Condition
- SBR工藝在旅客列車集便器污水處理中的應用研究
- SBR 污水處理工藝運行操作要點 山西省臨汾市環境保護局 張愛萍, 趙國慧
- 《成都紡織高等專科學校學報》，2006年，第23卷第03期，安紅瑩、丁桑嵐、蘇仕軍，ISSN : 1008-5580(2006)03-004-05
- 水解酸化-SBR工藝處理洗米廢水2007-11-23
- 醫院污水處理技術指南
- 兩相厭氧－SBR法處理啤酒廢水工程實踐