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一、A/O等 1.A/O是指anoxic/oxic或者anaerobic/oxic, 前者（缺氧/好氧）是一般的A/O工藝，或者說是A1/O（數(shù)字1是下標(biāo)）工藝，是脫氮工藝； 后者（厭氧/好氧）是除磷工藝，也可以說成A2/O（數(shù)字2是下標(biāo)）工藝。 A/A/O工藝，又叫A2/O（數(shù)字2是上標(biāo)）是厭氧/缺氧/好氧組合工藝。 2.A/O法生物去除氨氮原理：污水中的氨氮，在充氧的條件下（O段），被硝化菌硝化為硝態(tài)氮，大量硝態(tài)氮回流至A段，在缺氧條件下，通過兼性厭氧反硝化菌作用，以污水中有機(jī)物作為電子供體，硝態(tài)氮作為電子受體，使硝態(tài)氮波還原為無污染的氮?dú)?，逸入大氣從而達(dá)到最終脫氮的自的。 硝化反應(yīng)：NH4+＋2O2→NO3－＋2H++H2O 反消化反應(yīng)：6NO3-＋5CH3OH（有機(jī)物）→5CO2↑＋7H2O＋6OH-+3N2↑ 3.AO工藝法也叫厭氧好氧工藝法，A(Anacrobic)是厭氧段，用與脫氮除磷；O(Oxic)是好氧段，用于除水中的有機(jī)物。 A/O法脫氮工藝的特點(diǎn)： ?。╝） 流程簡(jiǎn)單，勿需外加碳源與后曝氣池，以原污水為碳源，建設(shè)和運(yùn)行費(fèi)用較低； （b） 反硝化在前，硝化在后，設(shè)內(nèi)循環(huán)，以原污水中的有機(jī)底物作為碳源，效果好，反硝化反應(yīng)充分； ?。╟） 曝氣池在后，使反硝化殘留物得以進(jìn)一步去除，提高了處理水水質(zhì)； （d） A段攪拌，只起使污泥懸浮，而避免DO的增加。O段的前段采用強(qiáng)曝氣，后段減少氣量，使內(nèi)循環(huán)液的DO含量降低，以保證A段的缺氧狀態(tài)。 A/O法存在的問題： 1.由于沒有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，從而不能培養(yǎng)出具有獨(dú)特功能的污泥，難降解物質(zhì)的降解率較低； 2、若要提高脫氮效率，必須加大內(nèi)循環(huán)比，因而加大運(yùn)行費(fèi)用。從外，內(nèi)循環(huán)液來自曝氣池，含有一定的DO，使A段難以保持理想的缺氧狀態(tài)，影響反硝化效果，脫氮率很難達(dá)到90％ 3、 影響因素 水力停留時(shí)間 （硝化＞6h ，反硝化＜2h ）循環(huán)比MLSS（＞3000mg/L）污泥齡（ ＞30d ）N/MLSS負(fù)荷率（ ＜0.03 ）進(jìn)水總氮濃度（ ＜30mg/L） 二、SBR工藝簡(jiǎn)介 SBR法是序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor)的簡(jiǎn)稱，又名間歇曝氣，其主體構(gòu)筑物是SBR反應(yīng)池。SBR工藝由按一定時(shí)間順序間歇操作運(yùn)行的反應(yīng)器組成。SBR工藝的一個(gè)完整的操作過程，亦即每個(gè)間歇反應(yīng)器在處理廢水時(shí)的操作過程包括如下5個(gè)階段：①進(jìn)水期；②反應(yīng)期；③沉淀期；④排水排泥期；⑤閑置期。SBR的運(yùn)行工況以間歇操作為特征。其中自進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水排泥至閑置期結(jié)束為一個(gè)運(yùn)行周期。在一個(gè)運(yùn)行周期中，各個(gè)階段的運(yùn)行時(shí)間、反應(yīng)器內(nèi)混合液體積的變化及運(yùn)行狀態(tài)等都可以根據(jù)具體污水的性質(zhì)、出水水質(zhì)及運(yùn)行功能要求等靈活掌握。 1.1 SBR改良工藝介紹及對(duì)比 SBR運(yùn)行方式靈活多變，適應(yīng)性強(qiáng)，為滿足不同的水質(zhì)及實(shí)際工程的要求，可對(duì)工藝過程進(jìn)行改進(jìn)，隨著基礎(chǔ)研究方面的不斷進(jìn)展以及人們對(duì)活性污泥去除污染物質(zhì)機(jī)理的逐漸了解，鑒于經(jīng)典的SBR技術(shù)在實(shí)際工程應(yīng)用的一定局限，為適應(yīng)實(shí)際工程的需要，SBR技術(shù)逐漸衍生了各種新的形式。目前應(yīng)用較多的改良工藝有：ICEAS，UNITANK，DAT-IAT，CAST（CASS）等。 ICEAS工藝原理 ICEAS全稱為間歇式循環(huán)延時(shí)曝氣活性污泥法（Intermittent Cycle Extended Aeration），其最大的特點(diǎn)就是在反應(yīng)器的進(jìn)水端增加了一個(gè)預(yù)反應(yīng)區(qū)，運(yùn)行方式為連續(xù)進(jìn)水（沉淀期、排水期仍連續(xù)進(jìn)水），間歇排水，無明顯的反應(yīng)階段和閑置階段。污水從預(yù)反應(yīng)區(qū)以很低的流速進(jìn)入主反應(yīng)區(qū)，對(duì)主反應(yīng)區(qū)的泥水分離不會(huì)產(chǎn)生明顯影響。由于ICEAS設(shè)施簡(jiǎn)單、管理方便，尤其是處理市政污水和工業(yè)廢水方面比經(jīng)典的SBR系統(tǒng)費(fèi)用更省，因此在國(guó)內(nèi)外受到了廣泛重視。自20世紀(jì)80年代初在澳大利亞興起以來，目前已建成投產(chǎn)了300多座污水處理廠。 ICEAS的運(yùn)行方式：將SBR反應(yīng)池沿長(zhǎng)度方向分為兩個(gè)部分，前部為預(yù)反應(yīng)區(qū)，后部為主反應(yīng)區(qū)。預(yù)反應(yīng)區(qū)可起調(diào)節(jié)水流的作用，主反應(yīng)區(qū)是曝氣、沉淀的主體。ICEAS是連續(xù)進(jìn)水工藝，不但在反應(yīng)階段進(jìn)水，在沉淀和潷水階段也進(jìn)水。污水進(jìn)入預(yù)反應(yīng)區(qū)后，通過隔墻底部的連接口以平流流態(tài)進(jìn)入主反應(yīng)池，在主反應(yīng)池中進(jìn)行間歇曝氣和沉淀潷水，成為連續(xù)進(jìn)水、間歇出水的SBR反應(yīng)池，使配水大大簡(jiǎn)化，運(yùn)行也更加靈活。ICEAS工藝中各操作單元的作用為： A、曝氣階段由曝氣系統(tǒng)向反應(yīng)池內(nèi)間歇供氧，此時(shí)有機(jī)物經(jīng)微生物作用被生物氧化，同時(shí)污水中的氨氮經(jīng)微生物硝化反硝化作用，達(dá)到脫氮的效果。 B、沉淀階段 此時(shí)停止向反應(yīng)池內(nèi)供氧，活性污泥在靜止?fàn)顟B(tài)下降，實(shí)現(xiàn)泥水分離。 C、潷水階段在污泥沉淀到一定深度后，潷水器系統(tǒng)開始工作，排出反應(yīng)池內(nèi)上清液。在潷水過程中，由于污泥沉降于池底，濃度較大，可根據(jù)需要啟動(dòng)污泥泵將剩余污泥排至污泥池中，以保持反應(yīng)器內(nèi)一定的活性污泥濃度。潷水結(jié)束后，又進(jìn)入下一個(gè)新的周期，開始曝氣，周而復(fù)始，完成對(duì)污水的處理。 2. SBR(一個(gè)論文) 序批式活性污泥法（SBR-Sequencing Batch Reactor）是早在1914年英國(guó)學(xué)者Ardern和Lockett發(fā)明活性污泥法之時(shí)，首先采用的水處理工藝。70年代初，美國(guó)Natre Dame大學(xué)的R.Irvine教授采用實(shí)驗(yàn)室規(guī)模對(duì)SBR工藝進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究,并于1980年在美國(guó)環(huán)保局(EPA)的資助下，在印地安那州的Culver城改建并投產(chǎn)了世界上第一個(gè)SBR法污水處理廠。80年代前后，由于自動(dòng)化計(jì)算機(jī)等高新技術(shù)的迅速發(fā)展以及在污水處理領(lǐng)域的普及與應(yīng)用，此項(xiàng)技術(shù)獲得重大進(jìn)展，使得間歇活性污泥法（也稱"間歇式活性污泥法"）的運(yùn)行管理也逐漸實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。 2.1 工藝簡(jiǎn)介 SBR工藝的過程是按時(shí)序來運(yùn)行的，一個(gè)操作過程分五個(gè)階段：進(jìn)水、曝氣、沉淀、潷水、閑置。由于SBR在運(yùn)行過程中，各階段的運(yùn)行時(shí)間、反應(yīng)器內(nèi)混合液體積的變化以及運(yùn)行狀態(tài)都可以根據(jù)具體污水的性質(zhì)、出水水質(zhì)、出水質(zhì)量與運(yùn)行功能要求等靈活變化。對(duì)于SBR反應(yīng)器來說，只是時(shí)序控制，無空間控制障礙，所以可以靈活控制。因此，SBR工藝發(fā)展速度極快，并衍生出許多新型SBR處理工藝。90年代比利時(shí)的SEGHERS公司又開發(fā)了UNITANK系統(tǒng)，把經(jīng)典SBR的時(shí)間推流與連續(xù)的空間推流結(jié)合了起來SBR工藝主要有以下變形。 間歇式循環(huán)延時(shí)曝氣活性污泥法最大特點(diǎn)是：在反應(yīng)器進(jìn)水端設(shè)一個(gè)預(yù)反應(yīng)區(qū)，整個(gè)處理過程連續(xù)進(jìn)水，間歇排水,無明顯的反應(yīng)階段和閑置階段，因此處理費(fèi)用比傳統(tǒng)SBR低。由于全過程連續(xù)進(jìn)水，沉淀階段泥水分離差，限制了進(jìn)水量。 好氧間歇曝氣系統(tǒng)（主體構(gòu)筑物是由需氧池DAT池和間歇曝氣池IAT池組成，DAT池連續(xù)進(jìn)水連續(xù)曝氣，其出水從中間墻進(jìn)入IAT池，IAT池連續(xù)進(jìn)水間歇排水。同時(shí)，IAT池污泥回流DAT池。它具有抗沖擊能力強(qiáng)的特點(diǎn)，并有除磷脫氮功能。 循環(huán)式活性污泥法將ICEAS的預(yù)反應(yīng)區(qū)用容積更小,設(shè)計(jì)更加合理優(yōu)化的生物選擇器代替。通常CASS池分三個(gè)反應(yīng)區(qū)：生物選擇器、缺氧區(qū)和好氧區(qū)，容積比一般為1：5：30。整個(gè)過程連續(xù)間歇運(yùn)行，進(jìn)水、沉淀、潷水、曝氣并污泥回流。該處理系統(tǒng)具有除氮脫磷功能。 UNITANK單元水池活性污泥處理系統(tǒng)它集合了SBR工藝和氧化溝工藝的特點(diǎn)，一體化設(shè)計(jì)使整個(gè)系統(tǒng)連續(xù)進(jìn)水連續(xù)出水，而單個(gè)池子相對(duì)為間歇進(jìn)水間歇排水。此系統(tǒng)可以靈活的進(jìn)行時(shí)間和空間控制，適當(dāng)?shù)脑龃笏νＡ魰r(shí)間，可以實(shí)現(xiàn)污水的脫氮除磷。 改良式序列間歇反應(yīng)器（MSBR-Modified Sequencing Batch Reactor）是80年代初期根據(jù)SBR技術(shù)特點(diǎn)結(jié)合A2-O工藝，研究開發(fā)的一種更為理想的污水處理系統(tǒng)，目前最新的工藝是第三代工藝。MSBR工藝中涉及的部分專利技術(shù)目前屬于美國(guó)的Aqua-Aerobic System Inc.所有。反應(yīng)器采用單池多方格方式，在恒定水位下連續(xù)運(yùn)行。脫氮除磷能力更強(qiáng)。 2 .2 SBR工藝特點(diǎn)及分析 SBR工藝是通過時(shí)間上的交替來實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)活性污泥法的整個(gè)運(yùn)行過程，它在流程上只有一個(gè)基本單元，將調(diào)節(jié)池、曝氣池和二沉池的功能集于一池，進(jìn)行水質(zhì)水量調(diào)節(jié)、微生物降解有機(jī)物和固、液分離等。經(jīng)典SBR反應(yīng)器的運(yùn)行過程為：進(jìn)水→曝氣→沉淀→潷水→待機(jī)。 2.3 優(yōu)點(diǎn) 通過分析可將SBR反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)歸納如表1。 2.4理論分析 SBR反應(yīng)池充分利用了生物反應(yīng)過程和單元操作過程的基本原理。 ?、倭鲬B(tài)理論 由于SBR在時(shí)間上的不可逆性，根本不存在返混現(xiàn)象，所以屬于理想推流式反應(yīng)器。 ?、诶硐氤恋砝碚? 其沉淀效果好是因?yàn)槌浞掷昧遂o態(tài)沉淀原理。經(jīng)典的SBR反應(yīng)器在沉淀過程中沒有進(jìn)水的擾動(dòng)，屬于理想沉淀狀態(tài)。 ?、弁屏鞣磻?yīng)器理論 假設(shè)在推流式和完全混合式反應(yīng)器中有機(jī)物降解服從一級(jí)反應(yīng)，那么在相同的污泥濃度下，兩種反應(yīng)器達(dá)到相同的去除率時(shí)所需反應(yīng)器容積比為： V完全混合/V推流=[（1-（1/1-η））]/ 〔ln(1-η)〕 （1） 式中η--去除率 從數(shù)學(xué)上可以證明當(dāng)去除率趨于零時(shí)V完全混合/V推流等于1，其他情況下（V完全混合/V推流）>1，就是說達(dá)到相同的去除率時(shí)推流式反應(yīng)器要比完全混合式反應(yīng)器所需的體積小，表明推流式的處理效果要比完全混合式好。 ?、苓x擇性準(zhǔn)則 1973年Chudoba等人提出了在活性污泥混合培養(yǎng)中的動(dòng)力學(xué)選擇性準(zhǔn)則[5，這個(gè)理論是基于不同種屬的微生物在Monod方程中的參數(shù)（KS、μmax）不同，并且不同基質(zhì)的生長(zhǎng)速度常數(shù)也不同。Monod方程可以寫成： dX/Xdt=μ=μmax [S/(KS+S)] （2） 式中 X--生物體濃度 S--生長(zhǎng)限制性基質(zhì)濃度 KS--飽和或半速度常數(shù) μ、μmax--分別為實(shí)際和最大比增長(zhǎng)速率 按照Chudoba所提出的理論，具有低KS和μmax值的微生物在混合培養(yǎng)的曝氣池中，當(dāng)基質(zhì)濃度很低時(shí)其生長(zhǎng)速率高并占有優(yōu)勢(shì)，而基質(zhì)濃度高時(shí)則恰好相反。Chudoba認(rèn)為大多數(shù)絲狀菌的KS和μmax值比較低，而菌膠團(tuán)細(xì)菌的KS和μmax值比較高，這也解釋了完全混合曝氣池容易發(fā)生污泥膨脹的原因。有機(jī)物濃度在推流式曝氣池的整個(gè)池長(zhǎng)上具有一定的濃度梯度，使得大部分情況下絮狀菌的生長(zhǎng)速率都大于絲狀菌，只有在反應(yīng)末期絮狀菌的生長(zhǎng)沒有絲狀菌快，但絲狀菌短時(shí)間內(nèi)的優(yōu)勢(shì)生長(zhǎng)并不會(huì)引起污泥膨脹。因此，SBR系統(tǒng)具有防止污泥膨脹的功能。 ⑸微生物環(huán)境的多樣性 SBR反應(yīng)器對(duì)有機(jī)物去除效果好，而對(duì)難降解有機(jī)物降解效果好是因?yàn)槠湓谏鷳B(tài)環(huán)境上具有多樣性，具體講可以形成厭氧、缺氧等多種生態(tài)條件，從而有利于有機(jī)物的降解。 2.5傳統(tǒng)SBR工藝的缺點(diǎn) ?、龠B續(xù)進(jìn)水時(shí)，對(duì)于單一SBR反應(yīng)器需要較大的調(diào)節(jié)池。 ?、趯?duì)于多個(gè)SBR反應(yīng)器，其進(jìn)水和排水的閥門自動(dòng)切換頻繁。 ?、蹮o法達(dá)到大型污水處理項(xiàng)目之連續(xù)進(jìn)水、出水的要求。 ?、茉O(shè)備的閑置率較高。 ?、菸鬯嵘^損失較大。 ⑥如果需要后處理，則需要較大容積的調(diào)節(jié)池。 2.6 SBR的適用范圍 SBR系統(tǒng)進(jìn)一步拓寬了活性污泥的使用范圍。就近期的技術(shù)條件，SBR系統(tǒng)更適合以下情況： 1）中小城鎮(zhèn)生活污水和廠礦企業(yè)的工業(yè)廢水，尤其是間歇排放和流量變化較大的地方。 2）需要較高出水水質(zhì)的地方，如風(fēng)景游覽區(qū)、湖泊和港灣等，不但要去除有機(jī)物，還要求出水中除磷脫氮，防止河湖富營(yíng)養(yǎng)化。 3）水資源緊缺的地方。SBR系統(tǒng)可在生物處理后進(jìn)行物化處理，不需要增加設(shè)施，便于水的回收利用。 4）用地緊張的地方。 5）對(duì)已建連續(xù)流污水處理廠的改造等。 6）非常適合處理小水量，間歇排放的工業(yè)廢水與分散點(diǎn)源污染的治理。 近期來隨著SBR工藝的發(fā)展，特別是連續(xù)進(jìn)水、連續(xù)出水方案的改進(jìn)，使SBR工藝以應(yīng)用于大中心污水處理廠。 3 設(shè)計(jì)方法 3.1 負(fù)荷法 該法與連續(xù)式曝氣池容積的設(shè)計(jì)相仿。已知SBR反應(yīng)池的容積負(fù)荷NV或污泥負(fù)荷NS、進(jìn)水量Q0及進(jìn)水中BOD5濃度C0，即可由下式迅速求得SBR池容： 容積負(fù)荷法 V=nQ0C0／Nv (3) Vmin=〔SVI·MLSS／106〕·V 污泥負(fù)荷法 Vmin=nQ0C0·SVI／Ns (4) V=Vmin+Q0 3.2 曝氣時(shí)間內(nèi)負(fù)荷法 鑒于SBR法屬間歇曝氣，一個(gè)周期內(nèi)有效曝氣時(shí)間為ta，則一日內(nèi)總曝氣時(shí)間為nta，以此建立如下計(jì)算式： 容積負(fù)荷法 V=nQ0C0tc／Nv·ta (5) 污泥負(fù)荷法 V=24QC0／nta·MLSS·NS (6) 3.3 動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)法 由于SBR的運(yùn)行操作方式不同，其有效容積的計(jì)算也不盡相同。根據(jù)動(dòng)力學(xué)原理演算(過程略)，SBR反應(yīng)池容計(jì)算公式可分為下列三種情況： 限制曝氣 V=NQ(C0-Ce)tf／[MLSS·Ns·ta] (7) 非限制曝氣 V=nQ(C0-Ce)tf／[MLSS·Ns(ta+tf)] (8) 半限制曝氣 V=nQ(C0-Ce)／[LSS·Ns(ta+tf-t0)] (9) 式中： tf--充水時(shí)間，一般取1～4h。 tr--反應(yīng)時(shí)間，一般在2～8h。 C0、Ce--分別為進(jìn)水和反應(yīng)結(jié)束時(shí)的污染物濃度。 但在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)上述方法存有以下問題： ?、?對(duì)負(fù)荷參數(shù)的選用依據(jù)不足，提供選用參數(shù)的范圍過大〔例如文獻(xiàn)推薦Nv=0.1～1.3kgBOD5/(m3·d)等〕，而未考慮水溫、進(jìn)水水質(zhì)、污泥齡、活性污泥量以及SBR池幾何尺寸等要素對(duì)負(fù)荷及池容的影響； ?、?負(fù)荷法將連續(xù)式曝氣池容計(jì)算方法移用于具有二沉池功能的SBR池容計(jì)算，存有理論上的差異，使所得結(jié)果偏??； ③ 在計(jì)算公式中均出現(xiàn)了SVI、MLSS、Nv、Ns等敏感的變化參數(shù)，難于全部同時(shí)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)假定，忽略了底物的明顯影響，并將導(dǎo)致各參數(shù)間不一致甚至矛盾的現(xiàn)象； ?、?曝氣時(shí)間內(nèi)負(fù)荷法與動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)法中試圖引入有效曝氣時(shí)間ta對(duì)SBR池容所產(chǎn)生的影響，但因其由動(dòng)力學(xué)原理演算而得，假定的邊界條件不完全適應(yīng)于實(shí)際各個(gè)階段的反應(yīng)過程，將有機(jī)碳的去除僅限制在好氧階段的曝氣作用，而忽略了其他非曝氣階段對(duì)有機(jī)碳去除的影響，使得在同一負(fù)荷條件下所得SBR池容驚人地偏大。 上述問題的存在不僅不利于SBR法對(duì)污水的有效處理，而且進(jìn)行多方案比較時(shí)也不可能全面反映SBR法的工程量，會(huì)得出投資偏高或偏低的結(jié)果。 針對(duì)以上問題，提出了一套以總污泥量為主要參數(shù)的SBR池容綜合設(shè)計(jì)方法 3.4 總污泥量綜合設(shè)計(jì)法 該法是以提供SBR反應(yīng)池一定的活性污泥量為前提，并滿足適合的SVI條件，保證在沉降階段歷時(shí)和排水階段歷時(shí)內(nèi)的沉降距離和沉淀面積，據(jù)此推算出最低水深下的最小污泥沉降所需的體積，然后根據(jù)最大周期進(jìn)水量求算貯水容積，兩者之和即為所求SBR池容。并由此驗(yàn)算曝氣時(shí)間內(nèi)的活性污泥濃度及最低水深下的污泥濃度，以判別計(jì)算結(jié)果的合理性。其計(jì)算公式為： TS=naQ0(C0-Cr)tT·S (10) Vmin=AHmin≥TS·SVI·10-3 (11) Hmin=Hmax-ΔH (12) V=Vmin+ΔV (13) 式中 TS--單個(gè)SBR池內(nèi)干污泥總量，kg tT·S--總污泥齡，d A--SBR池幾何平面積，m2 Hmax、Hmin--分別為曝氣時(shí)最高水位和沉淀終了時(shí)最低水位，m ΔH--最高水位與最低水位差，m Cr--出水BOD5濃度與出水懸浮物濃度中溶解性BOD5濃度之差。其值為： Cr=Ce-Z·Cse·1.42(1-ek1t) (14) 式中 Cse--出水中懸浮物濃度，kg/m3 k1--耗氧速率，d-1 t--BOD實(shí)驗(yàn)時(shí)間，d Z--活性污泥中異養(yǎng)菌所占比例，其值為： Z=B-（B2-8.33Ns·1.072(15-T)）0.5 (15) B=0.555+4.167(1+TS0/BOD5)Ns·1.072(15-T) (16) Ns=1/a·tT·S (17) 式中 a--產(chǎn)泥系數(shù)，即單位BOD5所產(chǎn)生的剩余污泥量，kgMLSS/kgBOD5，其值為： a=0.6(TS0/BOD5+1)-0.6×0.072×1.072(T-15 )1/〔tT·S+0.08×1.072(T-15)〕 (18) 式中TS、BOD5--分別為進(jìn)水中懸浮固體濃度及BOD 5濃度，kg/m3 T--污水水溫，℃ 由式(9)計(jì)算之Vmin系為同時(shí)滿足活性污泥沉降幾何面積以及既定沉淀歷時(shí)條件下的沉降距離，此值將大于現(xiàn)行方法中所推算的Vmin。 必須指出的是，實(shí)際的污泥沉降距離應(yīng)考慮排水歷時(shí)內(nèi)的沉降作用，該作用距離稱之為保護(hù)高度Hb。同時(shí)，SBR池內(nèi)混合液從完全動(dòng)態(tài)混合變?yōu)殪o止沉淀的初始5～10min內(nèi)污泥仍處于紊動(dòng)狀態(tài)，之后才逐漸變?yōu)閴嚎s沉降直至排水歷時(shí)結(jié)束。它們之間的關(guān)系可由下式表示： vs(ts+td-10/60)=ΔH+Hb (19) vs=650/MLSSmax·SVI (20) 由式(18)代入式(17)并作相應(yīng)變換改寫為： 〔650·A·Hmax／TS·SVI〕(ts+td-10/60)=ΔV/A+Hb (21) 式中 vs--污泥沉降速度，m/h MLSSmax--當(dāng)水深為Hmax時(shí)的MLSS，kg/m3 ts、td--分別為污泥沉淀歷時(shí)和排水歷時(shí)，h 式(19)中SVI、Hb、ts、td均可據(jù)經(jīng)驗(yàn)假定，Ts、ΔV均為已知，Hmax可依據(jù)鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)壓或曝氣機(jī)有效水深設(shè)置，A為可求，同時(shí)求得ΔH，使其在許可的排水變幅范圍內(nèi)保證允許的保護(hù)高度。因而，由式(10)、(11)可分別求得Hmin、Vmin和反應(yīng)池容。 4 SBR在中的問題 相對(duì)于傳統(tǒng)連續(xù)流活性污泥法，SBR工藝是一種尚處于發(fā)展、完善階段的技術(shù)，許多研究工作剛剛起步，缺乏科學(xué)的設(shè)計(jì)依據(jù)和方法以及成熟的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)，另外，SBR自身的特點(diǎn)更加深了解決問題的難度。 SBR在現(xiàn)階段的發(fā)展過程中，主要存在以下方面的問題： 4.1 基礎(chǔ)研究方面 ①關(guān)于污水在非穩(wěn)定狀態(tài)下活性污泥微生物代謝理論的研究； ②關(guān)于厭氧、好氧狀態(tài)的反復(fù)交替對(duì)微生物活性和種群分布的影響； ?、劭赏瑫r(shí)除磷、脫氮的微生物機(jī)理的研究。 4.2 工程設(shè)計(jì)方面 ?、偃狈茖W(xué)、可靠的設(shè)計(jì)模式； ②運(yùn)行模式的選擇與設(shè)計(jì)方法脫節(jié)。 5 結(jié)束語 SBR藝是一種理想的間歇式活性污泥處理工藝，它具有工藝流程簡(jiǎn)單、處理效果穩(wěn)定、占地面積小、耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)及具有脫氮除磷能力等優(yōu)點(diǎn)，是目前正在深入研究的一項(xiàng)污水生物處理新技術(shù)。 SBR工藝應(yīng)用的一個(gè)關(guān)鍵是要求自動(dòng)化程度較高，因而隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展及研究的不斷深入，預(yù)計(jì)不久的將來SBR及在其基礎(chǔ)上開發(fā)的ICEAS工藝和CASS等工藝在生產(chǎn)中的應(yīng)用將有所突破。 三、氧化溝 1.1氧化溝又名氧化渠，因其構(gòu)筑物呈封閉的環(huán)形溝渠而得名。它是活性污泥法的一種變型。因?yàn)槲鬯突钚晕勰嘣谄貧馇乐胁粩嘌h(huán)流動(dòng)，因此有人稱其為“循環(huán)曝氣池”、“無終端曝氣池”。氧化溝的水力停留時(shí)間長(zhǎng)，有機(jī)負(fù)荷低，其本質(zhì)上屬于延時(shí)曝氣系統(tǒng)。以下為一般氧化溝法的主要設(shè)計(jì)參數(shù)： 水力停留時(shí)間：10－40小時(shí)； 污泥齡：一般大于20天； 有機(jī)負(fù)荷：0.05－0.15kgBOD5/(kgMLSS.d)； 容積負(fù)荷：0.2－0.4kgBOD5/(m3.d)； 活性污泥濃度：2000－6000mg/l； 溝內(nèi)平均流速：0.3－0.5m/s 1.2 氧化溝的技術(shù)特點(diǎn)： 氧化溝利用連續(xù)環(huán)式反應(yīng)池（Cintinuous Loop Reator,簡(jiǎn)稱CLR）作生物反應(yīng)池，混合液在該反應(yīng)池中一條閉合曝氣渠道進(jìn)行連續(xù)循環(huán)，氧化溝通常在延時(shí)曝氣條件下使用。氧化溝使用一種帶方向控制的曝氣和攪動(dòng)裝置，向反應(yīng)池中的物質(zhì)傳遞水平速度，從而使被攪動(dòng)的液體在閉合式渠道中循環(huán)。 氧化溝一般由溝體、曝氣設(shè)備、進(jìn)出水裝置、導(dǎo)流和混合設(shè)備組成，溝體的平面形狀一般呈環(huán)形，也可以是長(zhǎng)方形、L形、圓形或其他形狀，溝端面形狀多為矩形和梯形。 氧化溝法由于具有較長(zhǎng)的水力停留時(shí)間，較低的有機(jī)負(fù)荷和較長(zhǎng)的污泥齡。因此相比傳統(tǒng)活性污泥法，可以省略調(diào)節(jié)池，初沉池，污泥消化池，有的還可以省略二沉池。氧化溝能保證較好的處理效果，這主要是因?yàn)榍擅罱Y(jié)合了CLR形式和曝氣裝置特定的定位布置，是式氧化溝具有獨(dú)特水力學(xué)特征和工作特性： 1) 氧化溝結(jié)合推流和完全混合的特點(diǎn)，有力于克服短流和提高緩沖能力，通常在氧化溝曝氣區(qū)上游安排入流，在入流點(diǎn)的再上游點(diǎn)安排出流。入流通過曝氣區(qū)在循環(huán)中很好的被混合和分散，混合液再次圍繞CLR繼續(xù)循環(huán)。這樣，氧化溝在短期內(nèi)（如一個(gè)循環(huán)）呈推流狀態(tài)，而在長(zhǎng)期內(nèi)（如多次循環(huán)）又呈混合狀態(tài)。這兩者的結(jié)合，即使入流至少經(jīng)歷一個(gè)循環(huán)而基本杜絕短流，又可以提供很大的稀釋倍數(shù)而提高了緩沖能力。同時(shí)為了防止污泥沉積，必須保證溝內(nèi)足夠的流速（一般平均流速大于0.3m/s），而污水在溝內(nèi)的停留時(shí)間又較長(zhǎng)，這就要求溝內(nèi)由較大的循環(huán)流量（一般是污水進(jìn)水流量的數(shù)倍乃至數(shù)十倍），進(jìn)入溝內(nèi)污水立即被大量的循環(huán)液所混合稀釋，因此氧化溝系統(tǒng)具有很強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力，對(duì)不易降解的有機(jī)物也有較好的處理能力。 2) 氧化溝具有明顯的溶解氧濃度梯度，特別適用于硝化－反硝化生物處理工藝。氧化溝從整體上說又是完全混合的，而液體流動(dòng)卻保持著推流前進(jìn)，其曝氣裝置是定位的，因此，混合液在曝氣區(qū)內(nèi)溶解氧濃度是上游高，然后沿溝長(zhǎng)逐步下降，出現(xiàn)明顯的濃度梯度，到下游區(qū)溶解氧濃度就很低，基本上處于缺氧狀態(tài)。氧化溝設(shè)計(jì)可按要求安排好氧區(qū)和缺氧區(qū)實(shí)現(xiàn)硝化－反硝化工藝，不僅可以利用硝酸鹽中的氧滿足一定的需氧量，而且可以通過反硝化補(bǔ)充硝化過程中消耗的堿度。這些有利于節(jié)省能耗和減少甚至免去硝化過程中需要投加的化學(xué)藥品數(shù)量。 3) 氧化溝溝內(nèi)功率密度的不均勻配備，有利于氧的傳質(zhì)，液體混合和污泥絮凝。傳統(tǒng)曝氣的功率密度一般僅為20－30瓦/米3，平均速度梯度G大于100秒－1。這不僅有利于氧的傳遞和液體混合，而且有利于充分切割絮凝的污泥顆粒。當(dāng)混合液經(jīng)平穩(wěn)的輸送區(qū)到達(dá)好氧區(qū)后期，平均速度梯度G小于30秒－1，污泥仍有再絮凝的機(jī)會(huì)，因而也能改善污泥的絮凝性能。 4) 氧化溝的整體功率密度較低，可節(jié)約能源。氧化溝的混合液一旦被加速到溝中的平均流速，對(duì)于維持循環(huán)僅需克服沿程和彎道的水頭損失，因而氧化溝可比其他系統(tǒng)以低得多的整體功率密度來維持混合液流動(dòng)和活性污泥懸浮狀態(tài)。據(jù)國(guó)外的一些報(bào)道，氧化溝比常規(guī)的活性污泥法能耗降低20％－30％。 另外，據(jù)國(guó)內(nèi)外統(tǒng)計(jì)資料顯示，與其他污水生物處理方法相比，氧化溝具有處理流程簡(jiǎn)單，超作管理方便；出水水質(zhì)好，工藝可靠性強(qiáng)；基建投資省，運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)。 傳統(tǒng)氧化溝的脫氮，主要是利用溝內(nèi)溶解氧分布的不均勻性，通過合理的設(shè)計(jì)，使溝中產(chǎn)生交替循環(huán)的好氧區(qū)和缺氧區(qū)，從而達(dá)到脫氮的目的。其最大的優(yōu)點(diǎn)是在不外加碳源的情況下在同一溝中實(shí)現(xiàn)有機(jī)物和總氮的去除，因此是非常經(jīng)濟(jì)的。但在同一溝中好氧區(qū)與缺氧區(qū)各自的體積和溶解氧濃度很難準(zhǔn)確地加以控制，因此對(duì)除氮的效果是有限的，而對(duì)除磷幾乎不起作用。另外，在傳統(tǒng)的單溝式氧化溝中，微生物在好氧－缺氧－好氧短暫的經(jīng)常性的環(huán)境變化中使硝化菌和反硝化菌群并非總是處于最佳的生長(zhǎng)代謝環(huán)境中，由此也影響單位體積構(gòu)筑物的處理能力。 氧化溝缺點(diǎn) 盡管氧化溝具有出水水質(zhì)好、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、除磷脫氮效率高、污泥易穩(wěn)定、能耗省、便于自動(dòng)化控制等優(yōu)點(diǎn)。但是，在實(shí)際的運(yùn)行過程中，仍存在一系列的問題。 2.1 污泥膨脹問題 當(dāng)廢水中的碳水化合物較多，N、P含量不平衡，pH值偏低，氧化溝中污泥負(fù)荷過高，溶解氧濃度不足，排泥不暢等易引發(fā)絲狀菌性污泥膨脹；非絲狀菌性污泥膨脹主要發(fā)生在廢水水溫較低而污泥負(fù)荷較高時(shí)。微生物的負(fù)荷高，細(xì)菌吸取了大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，由于溫度低，代謝速度較慢，積貯起大量高粘性的多糖類物質(zhì)，使活性污泥的表面附著水大大增加，SVI值很高，形成污泥膨脹。 針對(duì)污泥膨脹的起因，可采取不同對(duì)策：由缺氧、水溫高造成的，可加大曝氣量或降低進(jìn)水量以減輕負(fù)荷，或適當(dāng)降低MLSS（控制污泥回流量），使需氧量減少；如污泥負(fù)荷過高，可提高M(jìn)LSS，以調(diào)整負(fù)荷，必要時(shí)可停止進(jìn)水，悶曝一段時(shí)間；可通過投加氮肥、磷肥，調(diào)整混合液中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)平衡（BOD5：N：P=100：5：1）；pH值過低，可投加石灰調(diào)節(jié)；漂白粉和液氯（按干污泥的0.3%~0.6%投加），能抑制絲狀菌繁殖，控制結(jié)合水性污泥膨脹[11]。 2.2 泡沫問題 由于進(jìn)水中帶有大量油脂，處理系統(tǒng)不能完全有效地將其除去，部分油脂富集于污泥中，經(jīng)轉(zhuǎn)刷充氧攪拌，產(chǎn)生大量泡沫；泥齡偏長(zhǎng)，污泥老化，也易產(chǎn)生泡沫。用表面噴淋水或除沫劑去除泡沫，常用除沫劑有機(jī)油、煤油、硅油，投量為0.5~1.5mg/L。通過增加曝氣池污泥濃度或適當(dāng)減小曝氣量，也能有效控制泡沫產(chǎn)生。當(dāng)廢水中含表面活性物質(zhì)較多時(shí)，易預(yù)先用泡沫分離法或其他方法去除。另外也可考慮增設(shè)一套除油裝置。但最重要的是要加強(qiáng)水源管理，減少含油過高廢水及其它有毒廢水的進(jìn)入 2.3 污泥上浮問題 當(dāng)廢水中含油量過大，整個(gè)系統(tǒng)泥質(zhì)變輕，在操作過程中不能很好控制其在二沉池的停留時(shí)間，易造成缺氧，產(chǎn)生腐化污泥上??；當(dāng)曝氣時(shí)間過長(zhǎng)，在池中發(fā)生高度硝化作用，使硝酸鹽濃度高，在二沉池易發(fā)生反硝化作用，產(chǎn)生氮?dú)?，使污泥上浮；另外，廢水中含油量過大，污泥可能挾油上浮。 發(fā)生污泥上浮后應(yīng)暫停進(jìn)水，打碎或清除污泥，判明原因，調(diào)整操作。污泥沉降性差，可投加混凝劑或惰性物質(zhì)，改善沉淀性；如進(jìn)水負(fù)荷大應(yīng)減小進(jìn)水量或加大回流量；如污泥顆粒細(xì)小可降低曝氣機(jī)轉(zhuǎn)速；如發(fā)現(xiàn)反硝化，應(yīng)減小曝氣量，增大回流或排泥量；如發(fā)現(xiàn)污泥腐化，應(yīng)加大曝氣量，清除積泥，并設(shè)法改善池內(nèi)水力條件 2.4 流速不均及污泥沉積問題 在氧化溝中，為了獲得其獨(dú)特的混合和處理效果，混合液必須以一定的流速在溝內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。一般認(rèn)為，最低流速應(yīng)為0.15m/s，不發(fā)生沉積的平均流速應(yīng)達(dá)到0.3~0.5m/s。氧化溝的曝氣設(shè)備一般為曝氣轉(zhuǎn)刷和曝氣轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)刷的浸沒深度為250~300mm，轉(zhuǎn)盤的浸沒深度為480~ 530mm。與氧化溝水深（3.0~3.6m）相比，轉(zhuǎn)刷只占了水深的1/10~1/12，轉(zhuǎn)盤也只占了1/6~1/7，因此造成氧化溝上部流速較大（約為0.8~1.2m，甚至更大），而底部流速很?。ㄌ貏e是在水深的2/3或3/4以下，混合液幾乎沒有流速），致使溝底大量積泥（有時(shí)積泥厚度達(dá)1.0m），大大減少了氧化溝的有效容積，降低了處理效果，影響了出水水質(zhì)。 加裝上、下游導(dǎo)流板是改善流速分布、提高充氧能力的有效方法和最方便的措施。上游導(dǎo)流板安裝在距轉(zhuǎn)盤（轉(zhuǎn)刷）軸心4.0處（上游），導(dǎo)流板高度為水深的1/5~1/6，并垂直于水面安裝；下游導(dǎo)流板安裝在距轉(zhuǎn)盤（轉(zhuǎn)刷）軸心3.0m處。導(dǎo)流板的材料可以用金屬或玻璃鋼，但以玻璃鋼為佳。導(dǎo)流板與其他改善措施相比，不僅不會(huì)增加動(dòng)力消耗和運(yùn)轉(zhuǎn)成本，而且還能夠較大幅度地提高充氧能力和理論動(dòng)力效率 另外，通過在曝氣機(jī)上游設(shè)置水下推動(dòng)器也可以對(duì)曝氣轉(zhuǎn)刷底部低速區(qū)的混合液循環(huán)流動(dòng)起到積極推動(dòng)作用，從而解決氧化溝底部流速低、污泥沉積的問題。設(shè)置水下推動(dòng)器專門用于推動(dòng)混合液可以使氧化溝的運(yùn)行方式更加靈活，這對(duì)于節(jié)約能源、提高效率具有十分重要的意義。 --------轉(zhuǎn)載
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