1 SBR的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)
1.1 SBR的主要技術(shù)特征
1.運(yùn)行上的間歇性

　　SBR為間斷進(jìn)水，間斷排水，而污水排放大都是連續(xù)或半連續(xù)，所以，實(shí)際使用時(shí)，SBR通常設(shè)計(jì)為兩個(gè)或多個(gè)池子并聯(lián)運(yùn)行。

2.運(yùn)行上的時(shí)序性

SBR反應(yīng)池通常按進(jìn)水、曝氣、沉淀、排水和閑置五個(gè)階段根據(jù)時(shí)間依次進(jìn)行。

3.運(yùn)行過程的非穩(wěn)態(tài)性

每個(gè)工作周期內(nèi)排水結(jié)束時(shí)，SBR池內(nèi)液位最低，而進(jìn)水停止時(shí)液位最高，液位的變化幅度取決于處理廢水的濃度、排放標(biāo)準(zhǔn)及生物降解的難易程度。反應(yīng)池內(nèi)基質(zhì)濃度變化也是從高到底，至反應(yīng)結(jié)束時(shí)（嚴(yán)格意義上指沉淀結(jié)束時(shí)）上清液中的基質(zhì)濃度最低。所以，SBR運(yùn)行過程中混合液體積和基質(zhì)濃度均是變化的，基質(zhì)降解是非穩(wěn)態(tài)的。

4.溶解氧周期性變化

　　SBR在反應(yīng)階段是曝氣的，微生物通常處于好氧狀態(tài)，在沉淀階段和排水階段不曝氣，微生物處于缺氧狀態(tài)，而進(jìn)水階段根據(jù)具體處理要求及原水指標(biāo)可曝氣或不曝氣。因此，反應(yīng)池中溶解氧是周期性變化的。

1.2 SBR的主要優(yōu)點(diǎn)

1.工藝簡單，占地面積小，投資較低

　　SBR的核心構(gòu)筑物為反應(yīng)池，沒有二沉池及污泥回流設(shè)施，一般情況下不設(shè)調(diào)節(jié)池及初沉池。因此，污水處理設(shè)施布置緊湊、占地面積省、投資較低。

2.曝氣階段生化反應(yīng)推動(dòng)力大

在SBR反應(yīng)池中，基質(zhì)濃度由高到低。反應(yīng)結(jié)束時(shí)上清液的基質(zhì)濃度即為出水濃度，換而言之，反應(yīng)階段基質(zhì)濃度均高于出水濃度。在連續(xù)流完全混合活性污泥法中，曝氣池中的基質(zhì)濃度等于二沉池出水的基質(zhì)濃度。 根據(jù)基質(zhì)降解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)原理，曝氣池中的基質(zhì)濃度愈高，其反應(yīng)推動(dòng)力愈大，基質(zhì)降解速率愈高。在SBR反應(yīng)池中，雖然混合液呈完全混合狀態(tài)，但其底物濃度和微生物濃度卻隨時(shí)間變化，換句話說，底物濃度變化在時(shí)間上是一個(gè)較理想的推流過程，生化反應(yīng)推動(dòng)力較大。所以，當(dāng)出水基質(zhì)濃度一定時(shí)， SBR曝氣階段的基質(zhì)降解速率高于連續(xù)流完全混合式活性污泥法。從這個(gè)意義上，采用SBR工藝有利于減少曝氣池容積，從而降低工程投資。

3.不易發(fā)生污泥膨脹

　　污泥膨脹是活性污泥法運(yùn)行過程中常遇到的問題，由于污泥沉降性能差，污泥與水無法在二沉池進(jìn)行有效分離，造成污泥流失，使出水水質(zhì)變差，嚴(yán)重時(shí)使污水處理廠無法運(yùn)行，而控制并消除污泥膨脹需要一定時(shí)間，具有滯后性。因此，選擇不易發(fā)生污泥膨脹的污水處理工藝是污水處理廠設(shè)計(jì)中必須考慮的問題。
　　由于絲狀菌的比表面積比菌膠團(tuán)大，因此，有利于攝取低濃度底物，但一般絲狀菌的比增殖速率比非絲狀菌小，在高底物濃度下菌膠團(tuán)和絲狀菌都以較大速率降解底物與增殖，但由于膠團(tuán)細(xì)菌比增殖速率較大，其增殖量也較大，從而較絲狀菌占優(yōu)勢。而SBR反應(yīng)池中存在著較大的濃度梯度，而且處于缺氧、好氧交替變化之中，這樣的環(huán)境條件可選擇性地培養(yǎng)出菌膠團(tuán)細(xì)菌，使其成為曝氣池中的優(yōu)勢菌屬，有效地抑制絲狀菌的生長和繁殖，克服污泥膨脹，從而提高系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。

4.運(yùn)行靈活，抗沖擊能力強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)不同的處理目標(biāo)

SBR是按時(shí)間順序運(yùn)行的，各階段的長短均可根據(jù)進(jìn)水、出水水質(zhì)及污水量的變化靈活調(diào)整，可以在滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的條件下達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。
SBR集曝氣、沉淀等功能于一體，池容相對(duì)較大，抗水質(zhì)、水量沖擊能力較大。此外，當(dāng)進(jìn)水濃度較高時(shí)，也可通過延長曝氣時(shí)間實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，達(dá)到抗沖擊負(fù)荷的目的。
當(dāng)進(jìn)行脫氮除磷時(shí)，可通過間斷曝氣控制反應(yīng)池的溶解氧水平，提高脫氮除磷的效果。所以，通過運(yùn)行方式的調(diào)整，可以達(dá)到不同的處理水質(zhì)。

5.應(yīng)用于間歇排水，且水量較小的場合更顯簡單和節(jié)省投資優(yōu)勢。
6.運(yùn)行穩(wěn)定性好。
7.較高的基質(zhì)去除率。
8.剩余污泥量小，性質(zhì)穩(wěn)定，降低了污泥處理費(fèi)用。

1.3 SBR設(shè)計(jì)和應(yīng)用中應(yīng)注意的問題

1.水量平衡

SBR反應(yīng)池的進(jìn)水和出水均為間斷的，而處理的污水無論是間斷還是連續(xù)進(jìn)入污水處理廠，兩者之間都存在水量的匹配問題，影響SBR反應(yīng)池的設(shè)計(jì)參數(shù)，也會(huì)影響調(diào)節(jié)池的取設(shè)及調(diào)節(jié)池容積的大小。

2.控制方式的選擇

一般情況下，SBR采用自動(dòng)控制方式兼具手動(dòng)操作功能。后者便于手動(dòng)調(diào)試和自控系統(tǒng)故障時(shí)使用，前者便于日常工作使用。但當(dāng)處理小水量、高濃度工業(yè)廢水時(shí)，由于反應(yīng)周期長，往往一天只排一次水，采用手動(dòng)操作工作量不大，只設(shè)計(jì)手動(dòng)操作比較經(jīng)濟(jì)可靠。

3.曝氣方式的選擇

間斷曝氣的運(yùn)行方式，容易使水滲入曝氣頭內(nèi)部，進(jìn)入供氣支管中，再次曝氣時(shí)增大了管道阻力，也會(huì)造成污泥堵塞微孔。所以，在選擇曝氣頭時(shí)要盡量采用不堵塞的曝氣形式，如穿孔管、水下曝氣機(jī)、傘式曝氣器、螺旋曝氣器等。當(dāng)采用微孔曝氣時(shí)應(yīng)采用強(qiáng)度高的橡膠曝氣盤或管，當(dāng)停止曝氣時(shí)，微孔閉合，曝氣時(shí)開啟，不易造成微孔堵塞。

4.排水方式的選擇

SBR沉淀結(jié)束需及時(shí)將上清液排出，排水時(shí)應(yīng)盡可能均勻排出，不干擾沉淀在池底的污泥層。同時(shí)，還應(yīng)防止水面的漂浮物隨水流排出。目前，常見的排水方式有固定式的，如沿水池不同深度設(shè)置出水管，從上到下依次開啟，優(yōu)點(diǎn)是排水設(shè)備簡單、投資少，缺點(diǎn)是開啟閥門多、排水管中會(huì)積存部分污泥，造成初期出水水質(zhì)差。浮動(dòng)式排水裝置和旋轉(zhuǎn)式排水裝置雖然價(jià)格高，但排水均勻、排水量可調(diào)節(jié)、對(duì)底部污泥干擾小，又能防止水面漂浮物隨出水排出，因此，這兩種排水裝置目前應(yīng)用較多，尤其旋轉(zhuǎn)式排水裝置，又稱潷水器，以操作靈活、運(yùn)行穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)受到設(shè)計(jì)人員和用戶的青睞。

5.需要注意的其它問題

(1) 浮渣和沉渣的排除方法
(2) 排水比的確定
(3) 雨季對(duì)池內(nèi)水位的影響及控制
(4) 排泥時(shí)機(jī)及泥齡控制
(5) 反應(yīng)池的長寬比
(6) SBR間斷進(jìn)水、間斷排水與前處理及后續(xù)處理構(gòu)筑物的高程及水量匹配問題。
(7) SBR處理工業(yè)廢水時(shí)，曝氣時(shí)間最好通過試驗(yàn)確定，對(duì)一些難度較大的工業(yè)廢水，SBR最好與厭氧或物化工藝結(jié)合使用，此時(shí)，一定要注意相互間的匹配問題。

1.4 SBR的經(jīng)濟(jì)性

根據(jù)目前國內(nèi)外SBR應(yīng)用實(shí)例和作者的經(jīng)驗(yàn)，SBR在日處理水量10000m³/d以下時(shí)，與其他方法相比具有一定的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢（包括投資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用）。當(dāng)需采用多種工藝串聯(lián)使用時(shí)，如在SBR的前或后有其它串聯(lián)處理工藝時(shí)，由于工藝匹配方面的影響使整體的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢顯著降低，此時(shí)，要進(jìn)行詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)比較，以確定采用SBR還是其它好氧處理工藝。一般情況下，僅采用SBR就可實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放時(shí)，選擇SBR是最理想的，其經(jīng)濟(jì)性也就更加突出。
　　 由于SBR的曝氣是間斷的，利于氧的轉(zhuǎn)移，曝氣時(shí)間還可根據(jù)水質(zhì)、水量變化靈活調(diào)整，也為降低運(yùn)行成本創(chuàng)造了條件?？傮w而言，SBR的運(yùn)行費(fèi)用比傳統(tǒng)活性污泥法低。

2CASS工藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)

　　CASS工藝集曝氣與沉淀于同一池內(nèi)，取消了常規(guī)活性污泥法的一沉池和二沉池，其工作過程分為曝氣、沉淀和排水三個(gè)階段，運(yùn)行中可根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和排放標(biāo)準(zhǔn)控制運(yùn)行參數(shù)，如有機(jī)負(fù)荷、工作周期、水力停留時(shí)間等。該方法在美國的明尼蘇達(dá)州草原市污水處理廠、俄亥俄州托萊多廢水處理廠、密執(zhí)安州地區(qū)廢水處理廠、紐約長島賽爾頓廢水處理廠、新墨西哥州造紙廠廢水處理站得到應(yīng)用，并獲得了良好的處理效果。為將該工藝引進(jìn)、消化，探討適合我國國情的新型污水處理新工藝，總裝備部工程設(shè)計(jì)研究總院環(huán)保中心于1994年在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了模擬試驗(yàn)研究，為以后的工程設(shè)計(jì)提供了寶貴的設(shè)計(jì)參數(shù)。

2.1 CASS工藝的主要技術(shù)特征

1.連續(xù)進(jìn)水，間斷排水

污水排放大都是連續(xù)或半連續(xù)的，CASS工藝比較適合這樣的排水特點(diǎn)。雖然CASS工藝設(shè)計(jì)時(shí)均考慮為連續(xù)進(jìn)水，但在實(shí)際運(yùn)行中即使有時(shí)間斷進(jìn)水，也不影響處理系統(tǒng)的運(yùn)行，只是會(huì)增加一些能耗。CASS工藝設(shè)計(jì)時(shí)可采用一個(gè)或兩個(gè)以上池子并聯(lián)運(yùn)行。

2.運(yùn)行上的時(shí)序性

CASS反應(yīng)池通常按曝氣、沉淀、排水和閑置四個(gè)階段根據(jù)時(shí)間依次進(jìn)行。

3.運(yùn)行過程的非穩(wěn)態(tài)性

每個(gè)工作周期內(nèi)排水開始時(shí)CASS池內(nèi)液位最高，排水結(jié)束時(shí)，液位最低，液位的變化幅度取決于排水比，而排水比與處理廢水的濃度、排放標(biāo)準(zhǔn)及生物降解的難易程度等有關(guān)。反應(yīng)池內(nèi)混合液體積和基質(zhì)濃度均是變化的，基質(zhì)降解是非穩(wěn)態(tài)的。

4.溶解氧周期性變化

　　CASS在反應(yīng)階段是曝氣的，在沉淀階段和排水階段不曝氣，因此，反應(yīng)池中溶解氧是周期性變化的。

2.2 CASS工藝的主要優(yōu)點(diǎn)

1.工藝簡單，占地面積小，投資較低

CASS的核心構(gòu)筑物為反應(yīng)池，沒有二沉池及污泥回流設(shè)備，一般情況下不設(shè)調(diào)節(jié)池及初沉池。因此，污水處理設(shè)施布置緊湊，占地省和投資低。

2.曝氣階段生化反應(yīng)推動(dòng)力大

　　這有利于減少曝氣池容積，降低工程投資。

3.沉淀效果好

CASS工藝在沉淀階段幾乎整個(gè)反應(yīng)池均起沉淀作用池，沉淀階段的表面負(fù)荷比沉淀池小得多，雖有進(jìn)水的干擾，但其影響很小，沉淀效果較好。實(shí)踐證明，當(dāng)冬季溫度較低，污泥沉降性能差時(shí)，或在處理一些特種工業(yè)廢水污泥凝聚性能差時(shí)，均不會(huì)影響CASS工藝的正常運(yùn)行。實(shí)驗(yàn)和工程中曾遇到SV₃₀高達(dá)96%的情況，只要將沉淀階段的時(shí)間稍作延長，系統(tǒng)運(yùn)行不受影響。CASS反應(yīng)池中存在較大的基質(zhì)濃度梯度，而且處于缺氧、好氧交替變化之中，這樣的環(huán)境條件不利于絲狀微生物的優(yōu)勢生長，可有效防止污泥絲狀膨脹。

4.運(yùn)行靈活，抗沖擊能力強(qiáng)

CASS工藝是按時(shí)間順序運(yùn)行的，各階段的長短均可根據(jù)進(jìn)水、出水水質(zhì)及污水量的變化靈活調(diào)整，可以在滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的條件下達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。
　　CASS工藝集曝氣、沉淀等功能于一體，池容相對(duì)較大，抗水質(zhì)、水量沖擊能力較大。當(dāng)進(jìn)行脫氮除磷時(shí)，可通過間斷曝氣控制反應(yīng)池的溶解水平，提高脫氮除磷的效果。

5.CASS工藝可應(yīng)用于大型、中型及小型污水處理工程，比SBR工藝適用范圍更廣泛；連續(xù)進(jìn)水的設(shè)計(jì)和運(yùn)行方式，一方面便于與前處理構(gòu)筑物的匹配，另一方面控制系統(tǒng)比SBR工藝更簡單。
6.運(yùn)行穩(wěn)定性好。
7.基質(zhì)去除率較高。
8.剩余污泥量小，性質(zhì)穩(wěn)定。

2.3 CASS設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題

1.水量平衡

工業(yè)廢水和生活污水的排放通常是不均勻的,如何充分發(fā)揮CASS反應(yīng)池的作用，與選擇的設(shè)計(jì)流量關(guān)系很大，如果設(shè)計(jì)流量不合適，進(jìn)水高峰時(shí)水位會(huì)超過上限，進(jìn)水量小時(shí)反應(yīng)池不能充分利用。當(dāng)水量波動(dòng)較大時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)置調(diào)節(jié)池。

2.控制方式的選擇

一般情況下，CASS工藝采用自動(dòng)控制和手動(dòng)操作兩種方式。后者便于手動(dòng)調(diào)試和自控系統(tǒng)故障時(shí)使用，前者日常工作使用。

3.曝氣方式的選擇

間斷曝氣容易造成污泥堵塞微孔。所以，在選擇曝氣頭時(shí)要盡量采用不堵塞的曝氣形式，這一點(diǎn)與SBR工藝相同。

4.排水方式的選擇

CASS工藝的排水要求與SBR相同，目前，常用的設(shè)備為旋轉(zhuǎn)式撇水機(jī)，其優(yōu)點(diǎn)是排水均勻、排水量可調(diào)節(jié)、對(duì)底部污泥干擾小，又能防止水面漂浮物隨水排出。

5.需要注意的其它問題

(1)浮渣和沉渣的排除方法
(2)排水比的確定
(3)雨季對(duì)池內(nèi)水位的影響及控制
(4)排泥時(shí)機(jī)及泥齡控制
(5)反應(yīng)池的長寬比
(6)間斷排水與后續(xù)處理構(gòu)筑物的高程及水量匹配問題。

2.4 CASS的經(jīng)濟(jì)性

實(shí)踐證明，CASS工藝日處理水量小則幾百立方米，大則幾十萬立方米，只要設(shè)計(jì)合理，與其它方法相比具有一定的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。它比傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)省投資20%-30%，節(jié)省土地30%以上。當(dāng)需采用多種工藝串聯(lián)使用時(shí)，如在CASS工藝后有其它處理工藝時(shí)，通常要增加中間水池和提升設(shè)備,將影響整體的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，此時(shí)，要進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，以確定采用CASS工藝還是其它好氧處理工藝。
由于CASS工藝的曝氣是間斷的，利于氧的轉(zhuǎn)移，曝氣時(shí)間還可根據(jù)水質(zhì)、水量變化靈活調(diào)整，均為降低運(yùn)行成本創(chuàng)造了條件?？傮w而言，CASS工藝的運(yùn)行費(fèi)用比傳統(tǒng)活性污泥法稍低。