SBR(Sequencing Batch Reactor)是常見的間歇式活性污泥法的簡(jiǎn)稱。隨著自控技術(shù)的發(fā)展，SBR系統(tǒng)的自動(dòng)化程度越來越高，運(yùn)行管理逐漸簡(jiǎn)化，因而得到越來越廣泛的應(yīng)用。
1 工程概況
　　廣州某味精廠污水處理工程設(shè)計(jì)規(guī)模為2000m3/d，該廠污水屬中高濃度有機(jī)污水，進(jìn)水CODcr在2000mg/L左右，瞬間可達(dá)4000mg/L，BOD5為1500mg/L，可生化性好，但進(jìn)水氨氮濃度很高，一般約為100mg/L，有時(shí)高達(dá)200mg/L。
1.1 工藝流程及主要設(shè)計(jì)參數(shù)
　　污水廠主要工藝流程如下:
　　原污水→格柵→調(diào)節(jié)池→曝氣池→緩沖池→活性炭過濾→達(dá)標(biāo)排放
　　　　　　　　　　　　　　↓
　　　　　　　　　　　　污泥濃縮池→帶式壓濾機(jī)脫水→污泥外運(yùn)
　　該工程是根據(jù)原有舊污水處理機(jī)構(gòu)改造而成，SBR曝氣池為兩個(gè)圓型池，直徑15m，高10m。因?yàn)樗?m，已超出自吸式射流曝氣活性污泥法的常規(guī)水深，很難靠射流曝氣器產(chǎn)生的負(fù)壓將空氣帶入污水中，所以該設(shè)計(jì)采用供氣式射流曝氣。運(yùn)行周期為16h，進(jìn)水1.5h，攪拌1h，曝氣8h，沉淀1.5h，排水1.5h，排泥1.5h，閑置1h。
　　設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)CODcr2000mg/L，BOD51500 mg/L，NH3-N100mg/L，MLSS3500mg/L。
　　設(shè)計(jì)出水水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978—1996)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
1.2 啟動(dòng)運(yùn)行過程
　　該工程于2000年7月完成改造并進(jìn)行培菌啟動(dòng)。培菌初期采用廣州市大坦沙城市污水處理廠的污泥進(jìn)行接種培養(yǎng)。大坦沙污水廠采用A2/O工藝，其污泥除磷脫氮功能好，符合本工程的要求，所以加快了培菌過程，出水水質(zhì)很快達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)。在開始幾天，由于微生物沒有完全馴化，故泡沫非常多，一星期后，泡沫減少到正常情況。
1.3 出水水質(zhì)及效果分析
　　根據(jù)4年來的運(yùn)行情況，SBR池的出水CODcr≤80mg/L，NH3-N≤5mg/L，經(jīng)過活性炭過濾后CODcr≤40mg/L，NH3-N≤1mg/L
2 主要特點(diǎn)
2.1 超水深供氣式射流曝氣
　　本設(shè)計(jì)將原有兩個(gè)厭氧池改造成SBR池，直徑15m，高10m。目前國(guó)內(nèi)采用射流曝氣的設(shè)計(jì)水深一般不超過5m。為充分利用該池，故本設(shè)計(jì)采用超水深供氣式射流曝氣供氧，設(shè)計(jì)水深9m。射流水泵采用立式污水泵，干式安裝，流量為1225m3/h，揚(yáng)程為11.5m。供氣羅茨鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量為63.7m3/min，風(fēng)壓88.2kPa。
　　該設(shè)計(jì)的另一特點(diǎn)是在反硝化階段，可關(guān)掉羅茨鼓風(fēng)機(jī)停止供氣，用射流水泵進(jìn)行攪拌，省去了潛水?dāng)嚢铏C(jī)，可以取得很好的反硝化效果進(jìn)行脫氮。
2.2 射流吸水坑
　　曝氣池中間設(shè)計(jì)了一個(gè)射流水泵的吸水坑，池中水流在垂直方向有一個(gè)從下到上的循環(huán)，再加上射流器的布置使得水流在水平方向逆時(shí)針流動(dòng)，于是整個(gè)曝氣池中水流呈上升的螺旋狀流動(dòng)。這樣不但能有很好的均勻攪拌作用，而且，當(dāng)水流從射流器中噴出來時(shí)，污水中溶解氧含量最高，到污水上升進(jìn)入射流吸水坑中射流水泵的吸水管準(zhǔn)備再次充氧時(shí)，溶解氧最低，從而提高了充氧效率。
2.3 虹吸管式排水
　　曝氣池中的排水管為一條DN400的環(huán)狀鋼管，環(huán)管部分下接排水短管DN150，長(zhǎng)500mm，間距400mm，共72根。在其中一根短管引一條DN32的虹吸破壞管至池體外，該破壞管距短管底部200mm。在排水階段當(dāng)水面下降至該位置時(shí)，空氣通過破壞管進(jìn)入排水短管，然后進(jìn)入排水總管，破壞虹吸過程，停止排水。同時(shí)，該裝置可防止水面的浮渣從排水系統(tǒng)排出。
2.4 廢物利用
　　由于該味精廠工藝生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生廢舊活性炭，故本工程采用活性炭過濾，做為最后一道處理工藝，確保出水達(dá)標(biāo)排放。實(shí)踐表明，活性炭過濾器對(duì)CODcr和BOD5的去除率均為50%。
3 脫氮效果分析
3.1 脫氮機(jī)理
　　廢水進(jìn)入曝氣池后，細(xì)菌通過氨化作用將廢水中的有機(jī)氮轉(zhuǎn)化成氨。在曝氣階段及其它合適的條件下，氨可通過硝化作用被氧化成亞硝酸鹽和硝酸鹽。在停止曝氣進(jìn)入反硝化階段時(shí)，硝態(tài)氮在無氧條件下可通過反硝化作用轉(zhuǎn)化成分子態(tài)氮。供氣式射流曝氣SBR法正是根據(jù)這一原理對(duì)污水進(jìn)行脫氮處理。
　　硝化作用的方程式:
　　NH+4+2O2→NO-3+2H++H2O
　　反硝化作用的方程式:
　　2NO-3+5H2A→N2+2OH-+4H2O+5A
3.2 硝化階段射流曝氣器的充氧分析
　　根據(jù)射流曝氣充氧的傳質(zhì)理論和紊流射流理論，氧要從空氣進(jìn)入污水中，必須克服氣膜和液膜的阻力。由于氧難溶于水，故其傳遞的阻力主要來自液膜。氣量、氣泡直徑、氣液接觸面積、液體紊動(dòng)程度都將影響曝氣充氧性能。
　　該工程中的供氣式射流曝氣器是由噴嘴、吸入室、混合室三個(gè)部分組成。射流曝氣器射流在混合室內(nèi)形成的穿透段，具有卷吸作用而帶入由羅茨鼓風(fēng)機(jī)送來的大量空氣，接著在混合室內(nèi)形成的充滿段，由于劇烈的混摻作用，將空氣破碎成微小氣泡，并使水中的溶解氧瞬間達(dá)到飽和。這些微小氣泡、溶解氧達(dá)到飽和的液體通過射流作用高速進(jìn)入曝氣池內(nèi)，造成池內(nèi)液體的紊動(dòng)，從而增加了氧的傳遞速率。
　　該工程射流曝氣用曝氣池的混合液作為射流器的工作流體，因此在混合室內(nèi)迅速地進(jìn)行著污水-污泥-氧氣三者間的傳質(zhì)與反應(yīng)，這是與其它任何活性污泥法所不同的特點(diǎn)。其水-水同相射流時(shí)產(chǎn)生的剪切力使射流邊界上形成旋渦和紊流，這對(duì)射流曝氣充氧也起了重要作用。同時(shí)高速射流將微生物菌膠團(tuán)打碎，使微生物和污水中的有機(jī)物充分接觸，提高了反應(yīng)速度及微生物的活性。
3.3 反硝化階段射流曝氣器的攪拌作用
　　在反硝化時(shí)，關(guān)掉風(fēng)機(jī)停止供氣，讓射流水泵單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)，利用射流曝氣器進(jìn)行攪拌，不但省掉了潛水?dāng)嚢铏C(jī)，而且從最終的出水氨氮指標(biāo)看，該方法的反硝化效果明顯高于其他傳統(tǒng)方法。
4 結(jié)論
　　射流曝氣器構(gòu)造簡(jiǎn)單、無運(yùn)動(dòng)部件、無磨損，工作可靠、不易堵塞、易維修管理。在廣東某啤酒廠設(shè)計(jì)的射流曝氣器已運(yùn)行了十多年，很少出現(xiàn)故障。特別是超水深供氣式射流曝氣器，氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)大，氧利用率高，每度電可充2～3kg氧，是一種很值得推廣的先進(jìn)曝氣方法。同時(shí)超水深供氣式射流曝氣SBR法除了具備射流曝氣SBR法的所有優(yōu)點(diǎn)外，還可進(jìn)一步減少占地面積，特別適用于一些土地緊張的企業(yè)。
參考文獻(xiàn):(略)