ao工艺,氧化沟工艺,sbr工艺的优缺点-第2章
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约霸诵凶刺伎梢愿菥咛逦鬯男灾省⒊鏊省⒊鏊柿坑朐诵泄δ芤蟮攘榛畋浠６杂赟BR反应器来说，只是时序控制，无空间控制障碍，所以可以灵活控制。因此，SBR工艺发展速度极快，并衍生出许多新型SBR处理工艺。90年代比利时的SEGHERS公司又开发了UNITANK系统，把经典SBR的时间推流与连续的空间推流结合了起来＇2＇ SBR工艺主要有以下变形。
间歇式循环延时曝气活性污泥法最大特点是：在反应器进水端设一个预反应区，整个处理过程连续进水，间歇排水；无明显的反应阶段和闲置阶段，因此处理费用比传统SBR低。由于全过程连续进水，沉淀阶段泥水分离差，限制了进水量。
好氧间歇曝气系统（主体构筑物是由需氧池DAT池和间歇曝气池IAT池组成，DAT池连续进水连续曝气，其出水从中间墙进入IAT池，IAT池连续进水间歇排水。同时，IAT池污泥回流DAT池。它具有抗冲击能力强的特点，并有除磷脱氮功能。
循环式活性污泥法将ICEAS的预反应区用容积更小；设计更加合理优化的生物选择器代替。通常CASS池分三个反应区：生物选择器、缺氧区和好氧区，容积比一般为1：5：30。整个过程连续间歇运行，进水、沉淀、滗水、曝气并污泥回流。该处理系统具有除氮脱磷功能。
UNITANK单元水池活性污泥处理系统它集合了SBR工艺和氧化沟工艺的特点，一体化设计使整个系统连续进水连续出水，而单个池子相对为间歇进水间歇排水。此系统可以灵活的进行时间和空间控制，适当的增大水力停留时间，可以实现污水的脱氮除磷。
改良式序列间歇反应器（MSBR…Modified Sequencing Batch Reactor）是80年代初期根据SBR技术特点结合A2…O工艺，研究开发的一种更为理想的污水处理系统，目前最新的工艺是第三代工艺。MSBR工艺中涉及的部分专利技术目前属于美国的Aqua…Aerobic System Inc。所有＇4＇。反应器采用单池多方格方式，在恒定水位下连续运行。脱氮除磷能力更强。
2 SBR工艺特点及＇url=studa/＇＇color=#0000ff＇分析＇/color＇＇/url＇
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→曝气→沉淀→滗水→待机。
2。1 优点
通过分析可将SBR反应器的优点归纳如表1。
＇align=center＇表1 SBR工艺的优点＇/align＇＇table＇＇tr＇＇td=1；1；310＇＇align=center＇优点 ＇/align＇＇/td＇＇td=1；1；310＇＇align=center＇机理 ＇/align＇＇/td＇＇/tr＇＇tr＇＇td=1；1；310＇＇align=center＇沉淀性能好 ＇/align＇＇/td＇＇td=1；1；310＇＇align=center＇理想沉淀＇url=job。studa/＇＇color=#0000ff＇理论＇/color＇＇/url＇ ＇/align＇＇/td＇＇/tr＇＇tr＇＇td=1；1；310＇＇align=center＇有机物去除效率高＇/align＇＇/td＇＇td=1；1；310＇＇align=center＇理想推流状态 ＇/align＇＇/td＇＇/tr＇＇tr＇＇td=1；1；310＇＇align=center＇提高难降解废水的处理效率＇/align＇＇/td＇＇td=1；1；310＇＇align=center＇生态环境多样性 ＇/align＇＇/td＇＇/tr＇＇tr＇＇td=1；1；310＇＇align=center＇抑制丝状菌膨胀＇/align＇＇/td＇＇td=1；1；310＇＇align=center＇选择性准则 ＇/align＇＇/td＇＇/tr＇＇tr＇＇td=1；1；310＇＇align=center＇可以除磷脱氮，不需要新增反应器 ＇/align＇＇/td＇＇td=1；1；310＇＇align=center＇生态环境多样性 ＇/align＇＇/td＇＇/tr＇＇tr＇＇td=1；1；310＇＇align=center＇不需要二沉池和污泥回流，工艺简单＇/align＇＇/td＇＇td=1；1；310＇＇align=center＇结构本身特点 ＇/align＇＇/td＇＇/tr＇＇/table＇
2。2理论分析
SBR反应池充分利用了生物反应过程和单元操作过程的基本原理。
①流态理论
由于SBR在时间上的不可逆性，根本不存在返混现象，所以属于理想推流式反应器。
②理想沉淀理论
其沉淀效果好是因为充分利用了静态沉淀原理。经典的SBR反应器在沉淀过程中没有进水的扰动，属于理想沉淀状态。
③推流反应器理论
假设在推流式和完全混合式反应器中有机物降解服从一级反应，那么在相同的污泥浓度下，两种反应器达到相同的去除率时所需反应器容积比为：
V完全混合/V推流=＇（1…（1/1…η））＇/ 〔ln（1…η）〕 （1）
式中 η去除率
从数学上可以证明当去除率趋于零时V完全混合/V推流等于1，其他情况下（V完全混合/V推流）》1，就是说达到相同的去除率时推流式反应器要比完全混合式反应器所需的体积小，表明推流式的处理效果要比完全混合式好。
④选择性准则
1973年Chudoba等人提出了在活性污泥混合培养中的动力学选择性准则＇5，这个理论是基于不同种属的微生物在Monod方程中的参数（KS、μmax）不同，并且不同基质的生长速度常数也不同。Monod方程可以写成：
dX/Xdt=μ=μmax ＇S/（KS＋S）＇ （2）
式中 X生物体浓度
S生长限制性基质浓度
KS饱和或半速度常数
μ、μmax分别为实际和最大比增长速率
按照Chudoba所提出的理论，具有低KS和μmax值的微生物在混合培养的曝气池中，当基质浓度很低时其生长速率高并占有优势，而基质浓度高时则恰好相反。Chudoba认为大多数丝状菌的KS和μmax值比较低，而菌胶团细菌的KS和μmax值比较高，这也解释了完全混合曝气池容易发生污泥膨胀的原因。有机物浓度在推流式曝气池的整个池长上具有一定的浓度梯度，使得大部分情况下絮状菌的生长速率都大于丝状菌，只有在反应末期絮状菌的生长没有丝状菌快，但丝状菌短时间内的优势生长并不会引起污泥膨胀。因此，SBR系统具有防止污泥膨胀的功能。
⑸微生物环境的多样性
SBR反应器对有机物去除效果好，而对难降解有机物降解效果好是因为其在生态环境上具有多样性，具体讲可以形成厌氧、缺氧等多种生态条件，从而有利于有机物的降解。
2。3传统SBR工艺的缺点
①连续进水时，对于单一SBR反应器需要较大的调节池。
②对于多个SBR反应器，其进水和排水的阀门自动切换频繁。
③无法达到大型污水处理项目之连续进水、出水的要求。
④设备的闲置率较高。
⑤污水提升水头损失较大。
⑥如果需要后处理，则需要较大容积的调节池。
2。4 SBR的适用范围
SBR系统进一步拓宽了活性污泥的使用范围。就近期的技术条件，SBR系统更适合以下情况：
1）中小城镇生活污水和厂矿＇url=studa/pany/＇＇color=#0000ff＇企业＇/color＇＇/url＇的＇url=studa/gongxue/＇＇color=#0000ff＇工业＇/color＇＇/url＇废水，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）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。
4）用地紧张的地方。
5）对已建连续流污水处理厂的改造等。
6）非常适合处理小水量，间歇排放的工业废水与分散点源污染的治理。
近期来随着SBR工艺的发展，特别是连续进水、连续出水方案的改进，使SBR工艺以应用于大中心污水处理厂。
＇page_break＇ 3 设计＇url=studa/＇＇color=#0000ff＇方法＇/color＇＇/url＇
3。1 负荷法
该法与连续式曝气池容积的设计相仿。已知SBR反应池的容积负荷NV或污泥负荷NS、进水量Q0及进水中BOD5浓度C0，即可由下式迅速求得SBR池容：
容积负荷法 V=nQ0C0／Nv （3）
Vmin=〔SVI·MLSS／106〕·V
污泥负荷法 Vmin=nQ0C0·SVI／Ns （4）
V=Vmin＋Q0
3。2 曝气时间内负荷法
鉴于SBR法属间歇曝气，一个周期内有效曝气时间为ta，则一日内总曝气时间为nta，以此建立如下＇url=studa/pc/＇＇color=#0000ff＇计算＇/color＇＇/url＇式：
容积负荷法 V=nQ0C0tc／Nv·ta （5）
污泥负荷法 V=24QC0／nta·MLSS·NS （6）
3。3 动力学设计法
由于SBR的运行操作方式不同，其有效容积的计算也不尽相同。根据动力学原理演算（过程略），SBR反应池容计算公式可分为下列三种情况：
限制曝气 V=NQ（C0…Ce）tf／＇MLSS·Ns·ta＇ （7）
非限制曝气 V=nQ（C0…Ce）tf／＇MLSS·Ns（ta＋tf）＇ （8）
半限制曝气 V=nQ（C0…Ce）／＇LSS·Ns（ta＋tf…t0）＇ （9）
式中： tf充水时间，一般取1～4h。
tr反应时间，一般在2～8h。
C0、Ce分别为进水和反应结束时的污染物浓度。
但在实际＇url=soft。studa/＇＇color=#0000ff＇应用＇/color＇＇/url＇中发现上述方法存有以下＇url=studa/＇＇color=#0000ff＇问题＇/color＇＇/url＇：
① 对负荷参数的选用依据不足，提供选用参数的范围过大〔例如＇url=book。studa/＇＇color=#0000ff＇文献＇/color＇＇/url＇推荐Nv=0。1～1。3kgBOD5/（m3·d）等〕，而未考虑水温、进水水质、污泥龄、活性污泥量以及SBR池几何尺寸等要素对负荷及池容的＇url=studa/＇＇color=#0000ff＇影响＇/color＇＇/url＇；
② 负荷法将连续式曝气池容计算方法移用于具有二沉池功能的SBR池容计算，存有＇url=job。studa/＇＇color=#0000ff＇理论＇/color＇＇/url＇上的差异，使所得结果偏小；
③ 在计算公式中均出现了SVI、MLSS、Nv、Ns等敏感的变化参数，难于全部同时根据经验假定，忽略了底物的明显影响，并将导致各参数间不一致甚至矛盾的现象；
④ 曝气时间内负荷法与动力学设计法中试图引入有效曝气时间ta对SBR池容所产生的影响，但因其由动力学原理演算而得，假定的边界条件不完全适应于实际各个阶段的反应过程，将有机碳的去除仅限制在好氧阶段的曝气作用，而忽略了其他非曝气阶段对有机碳去除的影响，使得在同一负荷条件下所得SBR池容惊人地偏大。
上述问题的存在不仅不利于SBR法对污水的有效处理，而且进行多方案比较时也不可能全面反映SBR法的工程量，会得出投资偏高或偏低的结果。
针对以上问题，提出了一套以总污泥量为主要参数的SBR池容综合设计方法
3。4 总污泥量综合设计法
该法是以提供SBR反应池一定的活性污泥量为前提，并满足适合的SVI条件，保证在沉降阶段历时和排水阶段历时内的沉降距离和沉淀面积，据此推算出最低水深下的最小污泥沉降所需的体积，然后根据最大周期进水量求算贮水容积，两者之和即为所求SBR池容。并由此验算曝气时间内的活性污泥浓度及最低水深下的污泥浓度，以判别计算结果的合理性。其计算公式为：
TS=naQ0（C0…Cr）tT·S （10）
Vmin=AHmin≥TS·SVI·10…3 （11）
Hmin=Hmax…ΔH
