・专论与综述・
S BR 技术的发展及应用
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岳 强，邹小玲，缪应祺
(江苏大学生物与环境工程学院，江苏镇江 212013)
摘 要：综述了S BR 基本运行原理及工艺特点，着重对S BR 各种工艺形式的结构、特点进行了分析和评价，并对其研究和应用现状进行了介绍，认为具有脱氮除磷功能的新型S BR 的研究，将成为污水处理领域的新热点。 关键词：序批式活性污泥法；污水处理；生物法电子式电压互感器
中图分类号:X 70311 文献标识码:A 文章编号:1004-695X (2003)04-0035-04
Development and Application of SBR Technology
Y UE Qiang ,Z OU X iao 2ling ,MI AO Y ing 2qi
(School o f Biological and Environmental Engineering ,Jiangsu Univer sity ,Zhenjiang ,Jiangsu 210013,China )
负重效应
Abstract :The principle and superiority of S BR is summaried.The com position and feature of different m odified S BR system is analyzed in detail ,and the present situation of reseach and application of S BR to wastewater treatment is als o introduced briefly.I t is stated a new tendency that the reseach of new m odified S BR where nitrogen and phosphorus are biodegraded efficiently w ould be popular in the field of sewage treatment.
K ey w ords :S BR ;Wastewater treatment ;Biology method
S BR (Sequencing Batch Reactor )，又称为序批式活性污泥法，由于运行中采用间歇式的形式，每一反应池是一批一批的处理废水，因此得名。目前,S BR 在城市废水、工业废水、有毒有害废水和富含营养元素的废水等方面得到了广泛的应用。1 S BR 的基本原理及其特点
S BR 本质上仍属于活性污泥法的一种，它是由5个阶段组成，即进水(Fill )、反应(React )、沉淀(Settle )、排水(Decant )、闲置(Idle )，从污水流入开
始到待机时间结束算一个周期。在一个周期内，一切过程都在一个设有曝气或搅拌装置的反应池内
进行，这种周期周而复始反复进行(如图1所示)
。
图1 S BR 运行工序
S BR 法一个最显著的特点是它将反应和沉淀
两道工序放在同一反应器中进行，扩大了反应器的
功能。另外，它提供了一种时间程序的污水处理方法，而不是连续流的空间程序的污水处理。它的主
国家新农合信息平台要优点是[1,2]
：工艺简单，节省费用；可以灵活适应
水质的变动；具有耐冲击负荷和反应推动力大；能够有效地抑制污泥膨胀的发生；理想的静止沉淀，出水水质好。3基金项目：江苏省科委基金资助项目(BS2000382)收稿日期:2003-05-12；修订日期:2003-06-16
作者简介：岳 强(1976—
)，男，江苏徐州市人，在读硕士研究生，主攻污水处理，已发表论文2篇，参编著作2部。
2 S BR 的变型工艺
传统S BR 在应用中有一定的局限性。首先是
进水流量较大时，对反应系统需调节，但会增大投资。而出水水质有特殊要求时，如脱氮、除磷，则需对S BR 进行适当改进，在应用实践中,S BR 发展成了各种形式。211 ICE AS 工艺
ICE AS (Intermittent Cycle Extended Aeration Sys 2tem )的全称是间歇式循环延时曝气工艺。其特点是在反应器的进水端增加一个可预反应区，运行方式为连续进水，间歇排水，没有明显的反应和闲置阶段。其优点是在处理市政污水和工业废水方面比传统S BR 费用更省、出水效果更好。
是目前我国采用
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3第16卷 第4期污染防治技术2003年12月
ICE AS工艺的规模最大的污水处理厂，设计规模为旱季平均15万m3/d，旱季高峰20万m3/d，雨季高峰为30万m3/d，总投资为1189亿元。
212 C ASS工艺
C ASS/C AST/C ASP(Cyclic Activated Sludge Sys2 tem/T echnology/Process)的全称是循环式活性污泥工艺。在运作方式上，沉淀阶段不进水，排水稳定性得到保障。它利用不同微生物在不同负荷条件下生长速率差异和污水生物脱氮除磷机理，将生物选择器与传统S BR反应器相结合的产物。运行中的C AST一般分为三个区：一区为微生物选择区；二区为缺氧区；三区为好氧区，各区容积之比一般为1∶5∶30。污水首先进入选择区，与来自主反应区的混合液(20%～30%)混合，经过厌氧反应后进入主反应区。
此工艺综合了推流式活性污泥法的初始反应条件和完全混合活性污泥法的优点，具有工艺流程简单，土建和设备投资小；能很好地缓冲进水水质、水量波动，运行灵活；硝化、反硝化进行充分，达到了
很好的脱氮除磷效果；有利于絮凝性细菌生长，并可提高污泥活性，使其快速去除废水中溶解性易降解基质，进一步有效抑制丝状菌的生长和繁殖。
北京航天城污水处理厂[4](近期处理能力7200m3/d，远期14400m3/d)、在建的镇江市政润洲污水处理厂(设计水量20万t/d，近期10万t/d)均采用了该技术。目前投入运行量最大的C ASS 工艺污水处理厂为澳大利亚的Quakers Hill污水处理厂[5]，比较著名的还有泰国曼谷市污水处理厂[5]，处理规模为20万m3/d。
2.3 I DE A工艺
I DE A(Intermittently Decanted Extended Aeration)的全称是间歇排水延时曝气工艺。机体保持了C AST的优点，运行方式采用连续进水、间歇曝气、周期排水的型式。与C AST相比，预反应区改为与S BR主体构筑物分立的预混合池，部分污泥回流入预反应池，且采用中部进水。预混合池的设立可以使污水在高絮体负荷下有较长停留时间，保证高絮凝性细菌的选择。
目前，国内应用I DE A技术的污水处理厂尚未见报道。国外有澳大利亚的GEE LONG[6]是新建成的，平均进水量为7万m3/d，总投资为4200万澳元，约合人民币215亿元。
214 DAT-I AT工艺
ICE AS的容积利用率不高，相当一段时间曝气设备闲置，为了提高反应池和设备的利用率，开发了DAT-I AT(Demand Aeration T ank-Intermittent Aeration T ank)工艺。DAT-I AT工艺主体构筑物由需氧池(DAT)、间歇曝气池(I AT)组成，一般情况下,DAT连续进水连续曝气，其出水进入I AT，在此完成曝气沉淀、滗水和排除剩余污泥工序。经过格栅及沉淀池处理过的废水进入DAT，初步生化进入I AT，由于连续曝气起到了水力均衡的作用，提高了整个工程的稳定性，进水工序只发生在DAT，排水工序只发生在I AT，使整个生化系统可调节性进一步增强，有利于去除难降解有机物。一部分剩余污泥由I AT回流到DAT。本工艺适用于水质水量变化比较大的地区。
与C ASS工艺相比,DAT池是一种更加灵活、完备的生物选择器，从而使DAT池与I AT池能够保持较长的污泥龄和很高的M LSS浓度，对有机负荷及毒物有较强的抗冲击能力，容易实现脱氮除磷的条件，是一种很好的脱氮除磷工艺。
天津市经济技术开发区污水处理厂[7]，首次在我国使用了该工艺，日处理量为10×104m3，进水C OD400mg/L,BOD150mg/L,SS200mg/L，出水
C OD120mg/L,BOD30mg/L,SS30mg/L。
2.5 UNIT ANK工艺
UNIT ANK工艺是传统S BR工艺的一种变型和发展，类似于三沟式氧化沟工艺，为连续进水连续出水的处理工艺。在外形上是一矩形体，里面被分割成三个相等的矩形单元池，相邻的单元池之间以开孔的公共墙相隔，以使单元池之间彼此水力贯通。
UNIT ANK工艺运行方式灵活，可以通过时间及空间的控制及曝气、搅拌的控制，使3个池内形成好氧、缺氧或者厌氧的环境，实现多种工艺目的，如碳源有机物的去除、脱氮、除磷等，是一种高效、经济、灵活的污水处理工艺，具有良好的发展前景。
我国广东珠江啤酒厂、辽宁盘锦第一污水处理厂、石家庄开发区污水处理厂及澳门地区的三座城市污水处理厂均采用了该技术。其中澳门凼仔污水处理厂[8]，设计能力为7万m3/d，目前的处理量为112万m3/d，进水C OD860mg/L,BOD 500mg/L,SS240mg/L，出水ρ(C OD)<60mg/L,ρ(BOD)<15mg/L,ρ(SS)<15mg/L。
3 组合型式S BR的研究和应用
随着S BR技术的发展和工程应用的需要，开发出了一批具有良好的脱氮除磷功能及处理难降
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解和有毒污染物的组合式S BR。
311 MS BR工艺
MS BR(M odified Sequencing Batch Reactor)，外形上通常设计成一矩形，分成三个主要部分：曝气格为两个交替序批处理格。主曝气格在整个运行周期中保持连续曝气，而每半个周期过程中，两个序批处理格分别交替作为S BR池和澄清池，它实质上是A2/O工艺与S BR工艺串联而成，运行方式为连续进水、连续出水。
MS BR工艺在目前被认为是最新、集约化程度最高、同时具有生物脱氮除磷功能的污水处理工艺。从系统的可靠性、土建工程量、总装机容量、节能、降低运行成本和节约用地等方面看，均具优势。
目前,MS BR系统主要在北美和南美应用，韩国汉城建造了亚洲第一座采用该工艺的污水处理厂，而深圳市盐田污水处理厂[9]是国内建设的首座采用该工艺的城市污水处理厂，近期污水处理规模12万m3/d，远期规模20万m3/d。
3.2 BS BR工艺硬件看门狗
BS BR(Biofilm Sequencing Batch Biofilm Reactor)工艺全称是序批式生物膜反应器。它是在普通S BR池中装置填料，通过填料与废水的接触，生物膜上的微生物将摄取废水中的有机污染物作为营养源进行生长繁殖。另外，膜附着在填料表面不易流失，所含微生物量高，而在填料空隙中还有大量悬浮生
长的微生物，因此微生物空隙中还有大量悬浮生长的微生物，所以微生物浓度高于一般的S BR。这种工艺兼有生物膜法和S BR法的优点，不仅占地小，而且处理水质好，扩大了S BR法的应用范围。在实际应用中发展成了PAC-S BR(投加活性炭的S BR)和添加其它软性填料的S BR。W oosuk cha等人研究了颗粒活性炭(G AC)S BR对冲击负荷的缓冲作用，表明活性炭有较强的再生能力。
上海市桃浦污水处理厂[10]应用PAC-S BR技术处理有毒工业废水，整个工艺C OD、BOD去除率为75%左右，基本达到排放要求。王乾杨、方士、陈国喜、詹伯君等[11]应用BS BR法处理皮革废水,
废水的C OD
cr 为115～214g/L,BOD
5
/C OD cr为013～
015，偏酸性，度较高。从运行的效果看，膜法S BR优于普通S BR法。因此BS BR在处理含难降解有机物的高浓度有机废水时，是比较好的选择。313 H A-S BR工艺
H A-S BR(Hydrolysis Acidogenosis-S BR)即用水解酸化作为预处理，与S BR串联运行。前段的水解酸化阶段中的水解菌和产酸菌将废水中的某
些难生化降解的大分子有机物转化为易降解的小分子有机物，提高了废水的可生化性，为后续的好氧生化处理创造了条件。H A-S BR可提高某些废水的可生化性，并取得良好的最终处理效果，具有广阔的应用前景。
邓良伟[12]对H A-S BR处理猪场粪污进行了研究，水解过程HRT为210～610h时，对C OD、BOD5、SS、T N、TP的去除率分别为3011%～4713%、4518%～4914%、5610%～6111%、2213%和5513%,NH3-N几乎没有去除。S BR的HRT为110～114d时，对C OD、BOD5、SS的去除率分别为5211%～8211%、8910%～9517%、9319%～9713%。结果表明S BR对氮有较好的去除效果，特别是高浓度NH
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-N取得了相当好的结果，去除率达97%以上。
314 多段S BR工艺
多段S BR最常用的是两段和三段S BR。两段S BR是由两个S BR池串联而成，它兼有S BR和AB 法的优点。在两个串联S BR中，分别培养出适宜于不同有机物的专性菌，从而使不同种类的有机物在各自相适应的生化条件下都得到充分降解。
浙江大学的方士[13]把此方法应用于高浓度氨氮味精废水(进水氨氮浓度1400mg/L，出水在100mg/L左右)的处理中，取得了良好的处理效果, C OD去除率可达94%～95%，氨氮的去除率在80%～90%。另外，蔡木林等[14]对二级S BR法处理高浓度氨氮化工废水进行了研究,HRT为24h
的条件下，二级S BR法能处理进水NH
3
-N浓度为600～700mg/L的化工废水,NH3-N和T N的去除率分别为9815%和98%以上。
315 SS-S BR工艺
机械战将
淤泥SS-S BR(S oil Slurry-S BR),R.L.Irvine 等[15]以土壤为反应器来处理难降解有机物。利用埋在地下的空气渗透膜作为曝气器和生物生长的载体，使之具有生物膜法的优点。以保持生长缓慢及在悬浮法中易于冲走的沉降性能差的微生物，从而消除了普通S BR的沉淀阶段延长反应时间。
Cassidy和R.L.Irvine[16]在现场处理受油类污染的土壤时，首先将水和营养物加到反应区，进水结束时向土壤中曝气，待降解速率减小后，重新注入水及其它必需营养物。现场中试结果表明，周期T为7d的SS-S BR的汽油类烃去除率达95%，土
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壤中油类浓度<10mg/kg。这一新型反应器概念的提出，不仅为污染土壤现场处理提供新的思路方法，同时对废水的人工湿地处理系统亦有很好的借鉴作用。
4 展 望
湖泊水体中富营养盐类的存在，是引起藻类大量繁殖、导致湖泊富营养化的根本原因，其中氮、磷是引起水体富营养化的主要物质。当水体中总磷浓度高于0102mg/L，总氮浓度高于012～015mg/L 时，即被视为富营养化水体。因此，污水处理时，不仅要去除废水中的有机碳，同时还应去除氮和磷。
而S BR本身就是一个好氧、缺氧、厌氧的交替过程，通过对进水、曝气时间、溶解氧浓度等运行参数的灵活控制，能自然地满足生物脱氮、除磷的环境条件，而且碳氧化、脱氮、除磷可在同一反应池内进行，节省了建筑和运行费用。因此，从国内外S BR的研究和投入运行现状来看，具有高效脱氮除磷功能的新型S BR的研究将成为污水处理领域新的热点。
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(上接第27页)
用地少、效益高、技术密集的产业。限制沿公路盲目延伸与空间扩散。
(2)生态型城镇建设 江阴市现20个城镇中，周庄、华士、利港、长泾、璜塘、青阳、祝塘已经划为省级中心镇。规划中，选择周庄、华士、利港作为生态型城镇的试点，经过10～15年，向其它镇全面推开。试点镇生态建设的内容：利港镇人居宅区综合服务设施生态功能建设，华士镇区绿地、景观整理及环境建设，周庄镇三房巷村农民住区生活污染控制工程。
(3)环境污染的区域控制 到2015年，区域水环境污染状况应得到根本改善，地表水环境质量达到Ⅲ类水体标准，长江保持Ⅱ类水体标准，重点建设城东、城西、中心城镇三个污水处理厂。实施河道综合整治工程(生态清淤、疏浚护坡及防治农业面源对水体的污染)。
414 生态文化建设
生态文化是生态市建设决策与运作的基础支持体系，是建设生态型社会的重要保障。以尊重自然规律、人文规律和市场经济规律，以人为本、天人合一，历史文化命脉与现代文化、意识与行为相统一等为基本原则，完善与建设决策、管理的运行机制，进行全方位的环境与生态教育，培养健康的生态价值观和消费观。发展生态文化产业，推动国民经济的生态化转型，促进生产方式向集约化转变，摒弃工业文明之短，发挥与释放生态文明之长。培育生态人格，推进传统家庭向生态型家庭转型；传统社区向生态社区转型；城、镇市基础设施建设的生态转型等。
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