序批式活性污泥法
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在同一反应池内按时间顺序进行生物反应、沉淀、排水及进水调节等过程的间歇运行的污水生物处理工艺。
序批式活性污泥法处理系统由一个或多个序批式反应池(sequencing batch reactor,简称SBR)为主体组成。污水分批进入反应池,经过生物处理完成污水净化,直至上清液排出池外,构成一个运行周期。每个运行周期按运行顺序可划分成污水进入期、生物反应期、污泥沉降期、上清液排放期、闲置期等,如图所示。
序批式活性污泥法运行图
(a)污水进入期;(b)生物反应期;(c)污泥沉降期;(d)上清液排放期;(e)闲置期
序批式活性污泥法污水处理工艺具有下列特点:①对水量、水质变化的适应性强;②是一种典型的推流型反应器,单位容积处理效率高于连续流系统中的完全混合型反应池,以及带有一定程度纵向混合的推流型反应池;③通过控制污水进入期和生物反应期的曝气量,使序批式反应池内的活性污泥交替处于厌氧、缺氧和好氧状态,达到同时脱氮除磷的效果;④较少发生污泥膨胀;⑤污泥产率低;⑥ 毋需调节池、二次沉淀池和污泥回流设备,使整个污水处理系统的构成更简单、紧凑,占地小、工程投资省;⑦维护管理简单;⑧利用电动阀、液位计、自动计时器及可编程序控制器,可使序批式活性污泥法污水处理系统的运行过程自动化。
间歇式活性污泥法是污水生物处理法的先驱,早在1914年英国的阿顿(Ardern)和劳凯特(Lockett)首次提出活性污泥法概念时,采用的就是这种系统,当时称为“fill-and-draw”法。由于当时受监控技术的限制, 1920年后遂被连续流处理系统所取代。随着现代科学的发展,特别是电子计算机的应用,监控手段自动化,间歇式活性污泥法重新受到重视。1971年,美国的伊尔文(Irvine)和达维斯(Davis)借用化工反应釜的名称将这种间歇式污水处理设备称为SBR。1980年,在美国环保署的支持下,伊尔文等人把卡尔弗(Culver)市污水处理厂由传统的连续流系统改为序批式活性污泥法系统,其规模为1 100 m3/d。此后澳大利亚、日本等国家在此基础上,又发展了连续进水-间歇排水、连续进水-交替排水或将序批式反应池分割成固定的非曝气区和曝气区,并将部分曝气区的活性污泥回流到非曝气区等多种变化形式,以适应不同的需求。
序批式活性污泥法处理系统中的专用设备,主要是用于排除反应沉淀后上清液的滗水器,有浮筒式、泵吸式、虹吸式和可调堰式等多种形式。
中国第一座采用序批式活性污泥法工艺的污水处理装置建于1985年,用于处理上海某肉类联合加工厂工业废水,其规模为3 600 m3/d。随后陆续在上海青浦、云南昆明等地建造一批城市污水处理厂。序批式活性污泥法已广泛应用于处理市政和化工、纺织、食品加工、制药、酿造等工业废水。1998年建成运行的上海桃浦工业区污水处理厂,用于处理化工、染料、制药等综合污水,日处理规模达到60 000 m3/d,是中国单池处理能力最大的采用序批式活性污泥法工艺的污水处理厂。