污水处理技术之SBR工艺发展时间表

在20世纪90年代期间,为了满足废水中营养物去除(BNR)的需要,人们将IDEA系统进行了改进,在反应器的前端增加了厌氧选择区。这样,既可以有效的控制污泥膨胀，又为厌氧释磷创造了非常好的环境。与此同时，澳大利亚的邻国也对IDEA污水处理系统进行了深人研究和设计。可以说,这些国家和地区促进了IDEA系统的深人研究和广泛应用,更加有力的推动了新型SBR工艺的诞生。

为了考察IDEA系统对污水中营养物的去除性能，澳大利亚的研究人员以其内陆水和海水为研究对象,进行了大量的试验研究。结果表明:IDEA系统可以非常有效的去除污水中营养物，可满足非常严格的出水水质要求，一年中至少有一半时间内出水TN<5mg/L,TP<lmg/L。即使现在,新南威尔士州的一些污水处理厂仍然采用IDEA污水处理系统。在澳大利亚,虽然这种序批式污水处理技术的分布还具有一定的局限性,但在污水厂中的应用数量却呈现增长的趋势。这主要是因为在满足同样出水水质的条件下,IDEA系统的基建费用要低于连续流系统。

20世纪60年代,Irvine和他的合作者们通过对SBR系统不断地研究,进-步推进了序批式活性污泥处理技术的发展。此外，具有重要历史意义的是,在1971年,Irvine和Davis第一次将Irvine(1969)设计的单池序批式反应池应用于美国得克萨斯州的科珀斯克里斯蒂工业废水处理厂,并首次将该工艺命名为SBR工艺。在以后整个20世纪70年代,Irvine在他发表的有关废水中有机物、氮等污染物去除和控制污泥膨胀等内容的相关文献中，一直采用“SBR”这个专业术语。

1979年,在实验室研究的基础上,Dennis和Irvine首次报道了如何通过控制进水时间与反应时间的比值来创造利于絮状生物体快速生长的环境。在污水处理领域,这是一个非常重要的发现,有力证明了静态进水(不搅拌、不曝气)能够创造一个适于微生物生存的“富营养”环境,并且能够有效的控制污泥膨胀。

在整个20世纪70年代期间,Irvine在实验室研究方面获得了大量关于SBR工艺的经验。根据Irvine等的报道,1980年5月,他们在美国印第安纳州Culver污水处理厂,成功地将连续流系统改造成了SBR系统。美国环保局对卡尔弗污水处理厂SBR 工艺的性能进行了测试,结果表明:相对于连续流污水处理系统,SBR工艺具有相对较短的水力停留时间(少于14h)和较大的有机物负荷[大于0.1kgBOD/(kgVSS·d)]。而在此之前，人们普遍认为SBR系统的水力停留时间应在48h左右,有机负荷与延迟曝气活性污泥系统相接近。

从20世纪70年代以后,污水处理领域衍生了许多序批性、周期运行的污水处理工艺 ,SBR法在国内外得到广泛应用。1985 年我国第一座SBR法污水处理厂在上海吴淞肉联厂落成。

3)SBR法的发展期

近二十多年来,随着对SBR法生物反应和净化机理的广泛深入研究,以及该法在生产应用技术上的不断改进和完善,SBR工艺得到了迅速发展,相继出现了多种工艺方法,应用范围逐渐扩大,处理效果不断提高,工艺设计和运行管理日益科学。1990年日本出版了第一本SBR法的设计指南,2007年世界上最大的SBR法污水处理厂在马来西亚落成,日处理量200万吨。目前SBR工艺在全世界范围内得到了广泛应用,在我国5万吨/d以下的城镇污水处理厂中有30%～40%采用了SBR工艺。

SBR法能重新成为城市污水、工业有机废水的有效处理方法,除了污水处理技术发展的内在规律外,还具有一些客观的需求背景。

①中小型化和分散化正在成为当前城市污废水处理厂的发展趋势。几十年前朝着大型化、超大型化发展，当时许多处理能力达50X104 m3 /d、100X 104m3/d、200X104m3/d乃至500X104m3/d级别的城市废水处理厂到处拔地而起，基建费用的投人极为惊人,运行管理十分复杂,净化水的出路也受到极大限制。 现在随着人们对生态环境的要求,住宅区趋向分散化、农村化发展。在这种背景下,城市废水处理厂的发展也趋向于小型(中小型)化及分散化，由此提出了对相应适宜的工艺技术的需求。废水处理厂的中小型化、分散化反映了高新技术的发展,反映了人们掌握高新技术能力的提高与技术的普及化。这种在新条件下回归初始,正如SBR法的再生一-样,体现了事物发展的规律。中小型化和分散化废水处理厂净化出水易于就地分散回用与处置,基建投资易于筹措,运行管理简易可行。SBR法应运而再生,反映了这种客观需要。

②过去水污染控制重点在于有机污染物的去除,而如今为了防止湖泊、河口、海湾等缓流水体富营养化,对出水水质中如氮、磷等的标准越来越严格,控制要求越来越高。在此情况下,开发出既能高效去除BOD、COD,又能高效除磷脱氮的工艺技术备受关注,SBR法在改进后能够满足这方面的要求,SBR法技术可靠,出水水质良好。

③中小型废水处理厂操作灵活方便,具有去除BOD、COD丶N、P等综合功能，占地面积小，而SBR法符合此类要求。

④电子计算机的广泛应用,SBR反应池的进水、曝气以及排水等的自动控制技术的进步,相应软件技术的开发应用,都使SBR法日趋完善和成熟。

⑤DO计、pH计丶ORP计、水位计、电——气动阀门等过程监控所需的仪器仪表日益完善，且在经济上可以承受,SBR法在这些仪器仪表装备下如虎添翼,技术上日益精细可靠。

3、SBR法的基本原理与操作流程

1、SBR法的基本运行模式及其原理

序批式活性污泥法(sequencing batch activated process) 是活性污泥法的一种,又被命名为序列式序批反应器法，在序批式反应器(sequencing batch reactor,SBR)中完成污废水中污染物的去除。

SBR法的运行工况是以序批操作为主要特征的。所谓序批式有两种含义:

一是运行操作在空间上按序批方式运行。由于多数情况下污水都是连续排放的且流量波动很大,这时,SBR处理系统至少需要两个反应器交替运行,污水按序列连续进入不同反应器，它们运行时的相对关系是有次序的，也是序批的;

二是对于每一个SBR来说,运行操作在时间上也是按次序排列的、序批的,SBR艺一个完整的典型的运行周期分5个阶段,依次为进水、反应、沉淀、排水和闲置,所有的操作都在一个反应器中完成。

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