SBR工藝脫氮除磷淺談

李麗麗

（山西正陽污水凈化有限公司 山西榆次 030600）

SBR工藝脫氮除磷淺談

李麗麗

（山西正陽污水凈化有限公司 山西榆次 030600）

城市排水中通常含有大量的磷、氮等物質，而這些物質會對水資源產生極大的污染，不符合環境保護的原則。為了提高污水處理的效果，許多城市的污水處理廠都采用了SBR工藝，尤其是在一些中小城市中，SBR脫氮工藝除磷工藝獲得了廣泛的應用。本文對中小城市中的污水處理特點和類型進行了分析，并對該工藝的使用現狀進行了介紹，對其中存在的問題也提出了相應的解決措施。

SBR工藝；脫氮除磷；工程設計

污水處理技術于上個世紀末開始應用，但當時的處理工藝較為簡單，在設備的運行費用上也較低。隨著技術和設備的不斷發展，污水處理技術已經得到了廣泛的應用，并且形成了完善的處理流程和處理工藝。當前在污水處理技術中使用較為廣泛的是SBR技術。SBR技術具有靈活性高、處理效率好等特點，并通過溫度、酸堿度等達到處理效果的優化。下文中將對SBR的相關技術進行詳細的介紹。

1 污水處理工藝的發展

污水處理的對象主要是處于溶解狀態或膠著狀態的有機和無機物質。污水處理的原理是通過生物、物理、化學等方式的處理，將這些污染物質轉化成無污染的物質。最常使用的污水處理方式的生物處理方式，就是通過微生物的新陳代謝將一些有機物分解為無機物質，從而提高水質。這些微生物質包括好氧細菌、厭氧細菌等。生物處理的方式具有效率高、副作用少、成本低等特點，在多種類型的污水處理工程中都可以進行應用，其中在工業污水的處理中具有最好的效果。按照微生物在污水中的生存狀態，可以將污水的生物處理分為附著生長工藝和懸浮生長工藝兩種類型。這兩種處理方式采用的是不同的處理設備。在附著生長工藝中主要使用的是生物膜，使用時需要將微生物附著在生物膜上進行培養，在微生物數量達到一定程度時就可以進行污水處理的過程。在懸浮生長工藝中采用的是活性污泥。在這種處理方式中，微生物被置于活性污泥中，以懸浮的狀態進行培育生長。另外，根據微生物的厭氧和好氧類型可以將污水的生物處理分為好氧法和厭氧法兩種類型。

2 污水處理工藝中存在的問題

在人們的日常生活和生產過程中會出現各種類型的生活污水和工藝污水。與其他國家相比，我國在污水的排放量上較大，每年全國的污水排放量可以達到416×108m3，其中工業污水的排放量占到了一半以上。對于這類污水，我國的傳統工藝采用的是生物處理的方式，處理的目的主要是減少污水中的COD和BOD5指標，即含碳有機物和固體懸浮顆粒的含量，但對于氮、磷等容易造成水質富營養化污染的物質卻沒有進行充分的考慮。因此，在傳統的生物處理工藝中，COD和BOD5的去除率可以達到90%以上，但碳和氮的去除率卻很低。再加上近年來農業化肥、洗滌劑等的使用量不斷增加，污水中氮、磷的含量在不斷的升高，對環境的污染也明顯加劇了。近兩年，湖泊、河流中水質富營養化污染的現象頻繁發生，浮游生物的大量繁殖造成了水質的污染和破壞，給人們的飲用水和工業生產都造成了很大的障礙。當水中的浮游生物過多時，還會產生大量的氣體，對水的酸堿度產生影響。當水質的酸堿失衡時，一些水生生物的存活就會受到威脅。由此可以看出，控制水質中的氮、磷含量具有重要的意義。

3 SBR工藝的特點

SBR是序列間歇式活性污泥法(SequencingBatchReactorActivatedSludgeProcess)的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術，又稱SBR。與傳統的污水處理工藝相比，SBR技術的特點在于它采用的是間隔性的污水處理操作方式而非空間分隔的操作方式，并且用非穩定生化反應替代穩態生化反應，靜置理想沉淀替代傳統的動態沉淀。由于這種特殊的處理方式，使得SBR工藝具有以下幾點優點：（1）生化反應速率快、效率高、處理效果好。（2）反應過程較為穩定，污染物沉降速度快、處理完成后的水質較好。（3）對環境的適應能力較強，有較強的耐沖力，能夠對各種類型的污水進行良好的處理。（4）操作流程的靈活性較大。在操作過程中可以根據實際的需要對設備、工序等進行選擇和調整。（5）涉及到的設備、工藝較為簡單。主體設備只有一個序批式間歇反應器，無二沉池、

污泥回流系統，調節池、初沉池也可省略，布置緊湊、占地面積省。正是由于SBR工藝的優點，這種污水處理方式在近年來受到了廣泛的關注和應用。截至目前，我國已有上百所基于SBR污水處理技術的污水處理廠正在建設中，對于一些施工細節也進行了相應的優化和升級。SBR工藝的操作流程示如圖1所示。

圖1 SBR工藝的操作流程示意圖

4 SBR工藝的適用范圍

SBR工藝的適用范圍十分廣泛，大致可以分為以下幾個方面。首先是中小城市生活污水和工業廢水的處理。這類污水的流量變化通常較大，通過SBR工藝的處理可以達到較好的效果。其次是對水質要求較高的領域，如一些風景區、保護區等，不僅要有效控制水質中的氮、磷含量，還要確保水質的整體澄澈度。再次是水資源短缺的地區。由于SBR的處理效率較高，設備也較為簡單，

能夠在較短的時間內完成凈水工作，盡快為缺水地區提供水源，是一種非常理想的應急處理措施。SBR技術也非常適合處理小水量，間歇排放的工業廢水與分散點源污染的治理。

5 SBR脫氮除磷技術的發展方向

在自然界存在著氮循環的自然現象。廢水的生物脫氮處理過程，實際上是將氮在自然界中循環的基本原理應用于廢水生物處理，并借助于不同微生物的共同協調作用以及合理的人為運行控在傳統的污水處理工藝中，脫氮和除磷的過程是不能同時進行的。但SBR技術的應用卻有效的解決了這一問題。要實現脫氮和除磷的同時展開就必須確保反應器中同時存在缺氧和有氧兩種狀態，實現這一狀態的關鍵是控制好DO的含量。有專家根據SBR脫氮除磷技術的要點，研制出了亞硝酸型生物脫氮技術。這種脫氮技術能夠進一步提高脫氮的效率，并減少能源的損耗，此外，這種脫氮技術使用的設備較為簡單，體積小，便于管理和維護。這種脫氮技術的原理是應用了硝化過程的反硝化控制。反硝化菌是異養兼性厭氧菌，只有在無分子氧而同時存在硝酸和亞硝酸離子的條件下，它們才能夠利用這些離子中的氧進行呼吸，使硝酸鹽還原。如反應器內溶解氧較高，將使反硝化菌利用氧進行呼吸當前。反硝化反應的適宜溫度是20℃～40℃，低于15℃時，反硝化菌的增殖速率降低，代謝速率也降低，從而降低反硝化速率。這種技術尚處于實驗階段，但在硝化細菌的培養和控制上已經取得了一定的成果。

另一種處于實驗階段的處理技術是生物除磷技術。微生物在處于缺氧狀態時，能夠起到很好的除磷作用。其除磷的過程主要可以分為厭氧和好氧兩個階段。在厭氧階段，微生物吸收水中的有機物，并將其分解為腺苷、無機酸等一些無機物質。在好氧階段，微生物又可以重新利用先前分解的無機物，合成生長所需的營養物質。SBR工藝中脫氮與除磷之間的關系較為復雜，這主要是因為活性污泥中菌種種群的多樣性而造成的，當不同的菌群占優勢時，表現的規律不盡相同。

6 結語

較好地指導了SBR工藝的設計運行參數，應用到具體工程的設計。從技術上，SBR工藝可以實現生活污水有機污染物的有效去除，污水處理后達到國家《污水綜合排放標準》(GB8978-96)中的二級排放標準，是小規模污水實現高效處理的一個切實可行的途徑。從經濟上，建設投資少，占地面積小，管理簡單、運行可靠且處理成本降低，具有很好的經濟效益和社會效益。

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[2]張可方.SBR法處理城市污水過程中氮的去除及轉化規律[J].廣州大學學報,2012(12)∶43-45.

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李麗麗（1986—），女，甘肅天水人，大學本科，初級職稱，主要從事環境工程研究。