摘　要：本文介紹 SBR(Sequencing Batch Reactor)法的工藝特性及其技術發(fā)展的必要性，對采用間歇性活性污泥法處理啤酒工業(yè)廢水進行試驗研究，分析結果并提出該方法運行控制過程中各指標的合理化建議。

關鍵詞：SBR法 啤酒廢水處理

隨著經濟的不斷發(fā)展，我國污水排放量不斷增加。由于技術、經濟條件的限制，許多污水均未做到達標排放，水環(huán)境的污染日趨嚴重，當前我國迫切需要一批能滿足排放需求，處理效果好，運行費用低的污水處理技術和新工藝。通過環(huán)保工作者的不懈努力，許多污水處理新技術、新工藝在我國得到應用，其中間歇性活性污泥法(簡稱SBR)工藝發(fā)展迅速,近年來已成為我國污水處理的主導工藝，取得了許多研究成果和豐富的工程應用經驗。

1 SBR法工藝特性及其改進[1]

1.1 SBR法簡介

SBR是通過在時間上的交替實現傳統(tǒng)活性污泥法的整個過程。它在流程上只有一個基本單元，將調節(jié)池、曝氣池和沉淀池的功能集中在池子里，兼有水質水量調節(jié)、微生物降解、有機物和固液分離等功能。經典的SBR反應器的運行過程：進水—曝氣—沉淀—潷水—待機。隨著計算機和自動控制技術的飛速發(fā)展，解決了開發(fā)初期間歇操作中的復雜問題，使該工藝的優(yōu)勢得到充分發(fā)揮。SBR法處理污水具有以下優(yōu)點[2]：①工藝簡單，造價低;②時間上具有理想的推流式反應器的特性;③運行方式靈活，脫氮除磷效果好;④污泥沉降性能良好;⑤對進水水質水量的波動具有較好的適應性[3]。

2 SBR法工藝的改進

由于SBR工藝時間和空間上的特點，造就了SBR工藝在運行操作上的靈活性，使得SBR工藝的發(fā)展呈現了多樣性，開發(fā)出了ICEAS、CASS、UNATANK等。

3 SBR法試驗研究

在活性污泥處理系統(tǒng)中，有機底物從污水中去除過程的實質就是有機底物作為營養(yǎng)物質被活性污泥微生物攝取、代謝與利用的過程。在這個過程中所發(fā)生的一系列物理化學以及生物化學等反應都需要氧的參與。因此微生物對有機物的降解過程實質上就是對氧的利用過程。運行中可以用DO濃度作為過程控制和反應時間的控制參數[4]。

3.1試驗設備和方法

試驗中采用的SBR法裝置，反應器有效容積10L，共三個，采用微孔曝氣，溶解氧檢測儀在線檢測反應器內DO濃度，通過控制曝氣量維持DO濃度恒定。DO與曝氣量較小時用攪拌器使混合液混合充分。試驗所用原水為啤酒廢水，其主要成分包括多種糖類、酵母、醇類、氨基酸和蛋白質等有機物，屬于含糖量較高的易溶解性廢水，為維持微生物的正常生長，按BOD：氨：磷=100：5：1的比例向原水中投加氯化銨和磷酸二氫鉀配制而成的營養(yǎng)液。

檢測分析的項目有COD、DO、MLSS、SVI等，試驗中的三個反應器內的有機物降解反應分別在高DO(DO=3.5mg/L,3.0mg/L,2.5mg/L,0.1mg/L)的條件下進行，相對應的反應器依次命名為1#、2#、3#，進水COD為600mg/L，混合液初始COD在400-500mg/L之間，污泥濃度維持在300mg/L左右，1#、2#、3#反應器內的反應時間分別為120min，135-165min和180-210min。反應過程中維持DO濃度基本恒定。其中：CODcr濃度600mg/L;TN濃度18.42mg/L;PH值6.5;BOD5濃度371mg/L;TP濃度為3.72mg/L。

3.2試驗結果和分析

3.2.1 DO對有機物降解反應速率的影響

啤酒廢水是一種可溶解性易降解工業(yè)廢水。在反應開始，易降解有機物立即被微生物吸附，儲存在細胞內用于后續(xù)的變化氧化反應。隨著曝氣的進行，剩余有機物不斷地去除，在反應前期，有機物降解迅速，約lh左右有機物降解完畢。此過程中，底物濃度與反應時間幾乎呈線性關系，有機底物以最大的速率進行分解，與底物濃度關系不大。當DO在2.0mg/L以上高濃度時，有機物降解速率受DO影響很小，有機物曲線幾乎重合。而在中、低DO濃度的環(huán)境中，有機物降解速率受DO影響則較大，尤其是低DO濃度(DO<1.0mg/L時，需100 min左右有機物才能降到100mg/L以下)。當有機物降解到一定濃度之后，降解速率及耗氧速率均開始減少，需氧量也隨之降低。到反應后期，反應器內有機物濃度很低(COD在100mg/L以下)，且大部分為不可生物降解的細胞殘留物質。當DO濃度在2mg/L以上時，有機物降解速率與DO濃度間的關系，可用莫諾方程式采用線性回歸通過計算機可求出氧飽和常數KO2為0.194mg/L，比IAMRRC推薦的KO2為0.2mg/L略小，這表示在較高濃度下，DO對有機物降解速率影響很小，這啟示：為了節(jié)能沒有必要維護曝氣池中過高的DO濃度。

3.2.2 SBR工藝中DO對污泥指數的影響

DO濃度的高低影響著活性污泥微生物的生長，中DO濃度(DO=2.0-1.0mg/L)和高DO濃度(DO>2.0mg/L)環(huán)境下，SVI一直較低，尤其是在高DO濃度條件下，SVI均在35ml/g左右，這是因為，在DO適宜的情況下，微生物絮狀菌占優(yōu)勢，相反絲狀菌的生長則受到抑制。一直以來，低DO濃度被認為是引起絲狀菌污泥膨脹的主要因素之一，且在筆者以前做的試驗中，恒定曝氣量在低DO濃度條件下也曾發(fā)生過絲狀菌污泥膨脹。然而，本試驗條件下，卻出現了截然相反的試驗結果，可能是因為在低DO環(huán)境中細菌能量水平降低，活性減弱，代謝過程緩慢，這使得在菌膠團的形成中起主要作用的莢膜的分泌量減少，污泥含水率下降，SVI值降低。另外，整個試驗過程中DO濃度是逐漸低的，且每一DO值都有較長一段時間的馴化,這也可能是導致低DO條件下SVI降低的原因。

3.3結論

通過對上述結果的分析與評論，可以提出以下結論：

(1)SBR法處理啤酒工業(yè)廢水中，DO濃度高(DO>2.0mg/L)時，有機物降解反應很快完成，DO對有機物降解速率的影響不大;相反，DO濃度較低(DO<0.8mg/L時，有機物降解完畢則需較長時間，DO對有機物降解速率有明顯的影響，DO濃度越快，有機物降解速率越小。

(2)DO濃度對有機物比降解速率的影響可用莫諾方程式描述，試驗中求得有機物最大比降解速率vmax=4.62d-1，氧飽和常數KO2=0.194mg/L。當DO>2.0mg/L時，有機物比降解速率接近最大值vmax，此時，再增大DO濃度并不能提高有機物降解速率。因此，為了節(jié)能，在曝氣池中也沒有必要維持過高的DO濃度。

(3)一般認為低DO是引起污泥膨脹的主要原因之一。然而，在本試驗條件下，低DO濃度并沒有引起膨脹，相反卻使SVI值降低，但微生物活減弱，代謝過程緩慢，有機物降解速率降低�？梢�，在某種情況下，低DO濃度并不是引起污泥膨脹的充分與必要條件，這一

新的發(fā)現還有待于在進一步研究中驗證。

4 結語

SBR工藝反應池內活性污泥馴化成熟后，活性高，降解率高，沉降性能好，適應能力強。在SBR工藝系統(tǒng)啟動初期應大量曝氣，提高有機負荷應該慎重，以免造成超負荷運行;當污泥凝聚性能好轉時，則需有意加大負荷，以促進污泥生長，提高混合液污泥濃度。當30min沉降實驗及混合液污泥濃度均顯示污泥性能足夠時，應及時排除剩余污泥，以免污泥老化，在污泥馴化期還要適時排放泥水分離后的上清液。在實際工作中，當處理規(guī)模大時，需多套SBR池并聯運行，使控制系統(tǒng)及維護管理趨于復雜，故SBR法特別對于一般中、小型規(guī)模有機濃度較高、可生化性好的工業(yè)廢水處理，具有較大的推廣應用價值[5]。

參考文獻：

[1] 肖大松.SBR處理城市生活污水的研究[J].重慶環(huán)境科學.1996，(815)：39-41

[2] 方先金，Horst A Jezierski，薛平.間歇式雙向特環(huán)活性污泥法在工業(yè)廢水處理中的應用。給水排水[J].2001，27(10)：59-61

[3] 李道棠，趙敏鈞，間歇式活性污泥法技術特點及應用[J].上海交通大學學報，1996，30(9)45-48

[4] 劉建林.序批式活性污泥工藝(SBR)運行模式和設計方法研究[D]，1994

[5] Goronszy M..C.朱明權.循環(huán)式活性污泥法在工業(yè)廢水中的應用[J]中國給水排水.1996，12(6)23-27

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