序批式活性污泥法(SBR)计算机辅助设计
序批式反应器（SBR）技术
序批式反应器（SBR）技术
污⽔处理⼯艺类型
污⽔⽣物处理的⽅法很多，根据氧化还原条件可以分为好氧处理和厌氧处理两⼤类;根据微⽣物附着⽅式可以分为活性污泥法和⽣物膜法处理系统;根据进⽔⽅式可以分为连续式或者间歇式。
⼀般来讲，⽣物法处理⼤流量污⽔时采⽤连续进⽔⽅式。
处理流量⼩的时候可以采⽤间歇式进⽔。
序批式反应器(SBR)技术就是采⽤⼀个池体的间歇式活性污泥系统，池休既作为⽣物反应器⼜作为沉淀池。
SBR反应器运⾏次序⼀般分为五个阶段，即进⽔、反应、沉淀、出⽔和闲置。
当处理连续流污⽔时则需要⾄少两个或者多个池。
膜⽣物反应器可以是连续进⽔，也可以是间歇进⽔。
利⽤序批式反应器(SBR)技术与MBR结合进⾏了污⽔处理研究，在反应期抽滤照常进⾏，系统不再需要沉淀期，出⽔⽔质良好。
根据氧化还原条件的不同，污⽔处理⽅法可以分为好氧、厌氧和缺氧处理三种。
以去除有机碳为⽬的的⽣物处理⼀般采⽤好氧或者厌氧处理⽅法，缺氧⽅式主要⽤来去除⽔中的氮。
在好氧系统中是溶解氧作为最终电⼦受体;在缺氧系统中是化合态氧，如硝酸盐作为最终电⼦受体;在厌氧系统中则不需要氧的加⼈。
通常认为污⽔的厌氧处理过程包括酸化和甲烷化两个阶段。
污⽔处理设备
⽣物膜法和活性污泥法⼀样，都是利⽤微⽣物去除废⽔中有机物的⽅法。
在活性污泥法中微⽣物处于悬浮状态，所以⼜称悬浮⽣长系统。
在⽣物膜法中，微⽣物则附着⽣长在填料(或载体)表⾯，所以也称为附着⽣长系统。
常见的⽣物膜法⼯艺有⽣物滤池、⽣物转盘、⽣物接触氧化池和⽣物流化床等。
活性污泥法是由曝⽓池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排除系统所组成。
序列间歇式(序批式)活性污泥(SBR)反应器的设计
序列间歇式(序批式)活性污泥（SBR）反应器的设计SBR是序列间歇式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。
与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。
它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。
一、SBR工艺的优点1、理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。
2、运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。
3、耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。
4、工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。
5、处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。
6、反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。
7、SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。
8、脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。
9、工艺流程简单、造价低。
主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。
二、SBR系统的适用范围由于上述技术特点，SBR系统进一步拓宽了活性污泥法的使用范围。
就近期的技术条件，SBR系统更适合以下情况：1、中小城镇生活污水和厂矿企业的工业废水，尤其是间歇排放和流量变化较大的地方。
2、需要较高出水水质的地方，如风景游览区、湖泊和港湾等，不但要去除有机物，还要求出水中除磷脱氮，防止河湖富营养化。
3、水资源紧缺的地方。
SBR系统可在生物处理后进行物化处理，不需要增加设施，便于水的回收利用。
4、用地紧张的地方。
5、对已建连续流污水处理厂的改造等。
序批式活性污泥法(SBR)原理与应用
SBR 法的工作原理
• 沉淀期
• 相当于传统活性污泥法中的二次沉淀池，停止曝气搅拌 后，污泥絮体靠重力沉降和上清液分离。本身作为沉淀池， 避免了泥水混合液流经管道，也避免了使刚刚形成絮体的 活性污泥破碎。此外，SBR 活性污泥是在静止时沉降而不 是在一定流速下沉降的，所以受干扰小，沉降时间短，效 率高。
SBR 法的工作原理与操作
1
空间上是按序排列、间歇的
如下图（处理生活污水的三池SBR系统 ）
2
时间上是按次序列的、间歇的 如右图（SBR一个周期操作过程）
SBR 法的工作原理与操作
SBR处理示意图
传统SBR的操作过程
进水
曝气
曝气/不曝气
曝气
进水期
反应期
静置/不曝气 排水/排泥 污泥活化
沉淀期
排水排泥期 闲置期
d(VS)
dt QSO KXV QSO K ( XVV（O )3-4）
刚开始进水时（t=0），由假设（3）得：
VS (VO VF )Se 0
（3-5）
式中VF——充水期结束时进水的体积；
Se——出水底物浓度。
当进水结束时（t=tF），
VS VO S F
（3-6）
式中SF——进水期结束或反应期开始时底物浓度。
它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR 技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生 物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。
在用地紧张、处理量大的城市具有很高的使用价值。
SBR工艺早在1914年即已开发 ，70年代末 期美国教授R.L.Irvine等人为解决连续污水处理法 存在的一些问题首次提出，并于1979年发表了第 一篇关于采用SBR 工艺进行污水处理得论著。继 后, 日本、美国、澳大利亚等国的技术人员陆续 进行了大量的研究。并发展出很多的衍生工艺如 ICEAS、CASS等。
SBR(序批式活性污泥法)调试程序及注意事项
SBR（序批式活性污泥法）调试程序及注意事项序批式活性污泥法（SBR—Sequencing Batch Reactor）是早在1914年就由英国学者Ardern和Locket发明了的水处理工艺。
70年代初，美国Natre Dame 大学的R.Irvine 教授采用实验室规模对SBR工艺进行了系统深入的研究，并于1980年在美国环保局（EPA）的资助下，在印第安那州的Culwer 城改建并投产了世界上第一个SBR法污水处理厂。
SBR工艺的过程是按时序来运行的，一个操作过程分五个阶段：进水、反应、沉淀、滗水、闲置。
由于SBR在运行过程中，各阶段的运行时间、反应器内混合液体积的变化以及运行状态等都可以根据具体污水的性质、出水水质、出水质量与运行功能要求等灵活变化。
对于SBR反应器来说，只是时序控制，无空间控制障碍，所以可以灵活控制。
因此，SBR工艺发展速度极快，并衍生出许多种新型SBR处理工艺。
一、活性污泥的培养驯化SBR反应池去除有机物的机理与普通活性污泥法基本相同，主要大量繁殖的微生物群体降解污水中的有机物。
活性污泥处理系统在正式投产之前的首要工作是培养和驯化活性污泥。
活性污泥的培养驯化可归纳为异步培驯法、同步培驯法和接种培驯法，异步法为先培养后驯化，同步法则培养和驯化同时进行或交替进行，接种法系利用其他污水处理厂的剩余污泥，再进行适当的培驯。
培养活性污泥需要有菌种和菌种所需要的营养物。
对于城市污水，其中的菌种和营养都具备，可以直接进行培养。
对于工业废水，由于其中缺乏专性菌种和足够的营养，因此在投产时除用一般的菌种和所需要营养培养足够的活性污泥外，还应对所培养的活性污泥进行驯化，使活性污泥微生物群体逐渐形成具有代谢特定工业废水的酶系统，具有某种专性。
二、试运行活性污泥培养驯化成熟后，就开始试运行。
试运行的目的使确定最佳的运行条件。
在活性污泥系统的运行中，影响因素很多，混合液污泥浓度、空气量、污水量、污水的营养情况等。
序列间歇式(序批式)活性污泥法(SBR法)研究进展
序列间歇式(序批式)活性污泥法（SBR法）研究进展1 前言间歇式活性污泥法从七十年代初开始研究，直到八十年代以后才引起其它国家的重视，并陆续地得到开发应用，我国则是近几年的事。
随着研究的深入，间歇式活性污泥法又被命名为序列间歇式反应器法(SequencingBatohReactor)，我国常称序列间歇式(序批式)活性污泥法，简称SBR法。
SBR法的运行工况是以间歇操作为主要特征。
所谓序列间歇式有两种含义:一是运行操作在空间上是按序排列、间歇的，由于污水大都是连续排放且流量波动很大，这时间歇反应器(SBR)至少为两个池或多个池，污水连续按序列进入每个反应器，它们运行时的相对关系是有次序的、也是间歇的；二是每个SBR的运行操作，在时间上也是按次序排列的、间歇的，一般可按运行次序分为五个阶段，即进水、反应、沉淀、排水和闲置阶段，称为一个运行周期。
在一个运行周期中，各个阶段的运行时间、反应器内混合液体积的变化以及运行状态等都可以根据具体污水性质、出水质量与运行功能要求等灵活掌握。
比如在进水阶段，可按只进水不曝气(搅拌或不搅拌)的限制性曝气运行，也可按边进水边曝气的非限制性曝气方式运行；在反应阶段，可以始终曝气，为了生物脱氮也可曝气后搅拌，或者曝气搅拌交替进行；其剩余污泥量可以在闲置阶段排放，也可在排水阶段或反应阶段后期排放。
可见，对于某一单-3BR来说，不存在空间上控制的障碍，只在时间上进行有效地控制与变换，即能达到多种功能的要求，非常灵活。
2 SBR法的五大优点2.1 工艺简单，节省费用原则上SBR法的主体工艺设备，只有一个间歇反应器(SBR)。
它与普通活性污泥法工艺流程相比，不需要二次沉淀池、回流污泥及其设备，一般情况下不必设调节池，多数情况下可省去初次沉淀的。
1985年Arora等人对加拿大、美国和澳大利亚等国的8个SBR法污水处理厂调查，其中只有一个处理厂设置调节池，另两个处理厂设初次沉淀池。
纵观污水人工生物处理各种工艺方法，象SBR法这样简易的工艺绝无仅有。
应用SBR(DAT-IAT)工艺优化配置的机械设备
应用SBR（DAT-1AT）工艺优化配置的机械设备一、SBR工艺简介SBR法是序批式活性污泥法（SeqUenCingBatchReaotor）的简称，又名间歇曝气，它的主体构筑物是SBR反应池，污水在这个反应池中完成反应、沉淀、排水及排除剩余污泥等工序，使处理过程大大简化。
SBR法早于1914年即已开发，但由于人工操作管理繁琐，监测手段落后及曝气器易堵塞等问题，难以推广应用。
随着科学技术的发展，上述问题相继得到解决，现在已有不堵塞的曝气器和在线监测仪表，特别是自动化技术的发展，对污水处理过程进行自动操作已成为可能，SBR法又以它独特优点引起广泛注意，近年来迅速推广，并不断得到改进、完善，使其成为目前世界上污水处理技术中的热门工艺，现在已有数百座SBR工艺污水处理厂正在成功运行。
在中国SBR法也己进入比较成熟阶段，目前已有数座中型污水厂采用此种工艺，处理效果很好，天津、上海和昆明较大型的SBR工艺污水处理厂已成功运行。
DAT-IAT系统是传统活性污泥法与传统SBR相结合的•种型式，整个系统继承了SBR工艺的优点，同时又改进了SBR工艺的不足，它具有以下特点：（1）该系统以一组反应池取代了传统方法及其它变型方法中的调节池、初次沉淀池、曝气池及二次沉淀池，整体结构紧凑简单，无需复杂的管线传输，系统操作简单且更具有灵活性。
（2）易产生污泥膨胀的丝状细菌在SBR反应池中因反应条件的不断的循环变化而得到有效的抑制。
而污泥膨胀问题是其它活性污泥方法中很常见且很难控制的问题之一。
（3）在通常的条件下，该工艺可以不用添加化学药剂而达到硝化，反硝化及除磷的效果。
（4）增加了工艺处理的稳定性：DAT池起到了水利均衡和防止连续进水对出水水质的影响，特别是在处理高浓度工业废水时，DAT连续曝气加强了系统对难降解有机物的降解，相对缩短了运行周期。
DAT池连续曝气也使整个系统更接近了完全混合式，更有利于消除高浓度工业废水中毒性物质或COD浓度过高积累而带来的不良影响。
序批式活性污泥工艺(SBR)自动化控制及工艺性能研究
序批式活性污泥工艺（SBR）自动化控制及工艺性能研究序批式活性污泥工艺（SBR）自动化控制及工艺性能研究摘要：序批式活性污泥工艺（SBR）是一种逐批次操作的生物处理系统，拥有灵活的运行模式和高效的废水处理效果。
本文旨在研究SBR工艺在自动化控制条件下的性能，并探讨其优化方法。
通过实地调研， SBR工艺的自动化控制系统可以有效地提高工艺的稳定性、可控性和处理效率。
此外，本文还通过实验研究探讨了SBR工艺的关键因素对处理效果的影响，如反应时间、曝气时间、污泥浓度等。
实验结果表明，在适宜的控制条件下，SBR工艺能够稳定地实现高效的有机物和氮磷去除，进一步验证了工艺的可行性和可靠性。
针对SBR工艺的优化，本文提出了一系列改进措施，包括控制环境条件、优化操作参数和提高氧气传质效果。
这些改进措施可以进一步提高SBR工艺的处理效果和资源利用。
1. 引言序批式活性污泥工艺（SBR）是一种基于混合液进出、生物反应和沉淀相交替进行的废水处理工艺。
与传统的连续流程相比，SBR工艺具有时间上的灵活性和取样分析的便捷性。
在SBR工艺中，废水进入反应槽，生物反应和沉淀操作在同一系统内逐批次进行，包括厌氧、好氧和静置等阶段。
因此，SBR工艺适用于多种废水类型的处理，如有机物、氮、磷等富集废水。
2. SBR工艺自动化控制系统的原理SBR工艺自动化控制系统由传感器、执行器和控制器等组成。
传感器可以实时监测废水的流量、浊度、溶解氧和污泥浓度等关键参数。
执行器则根据控制器的指令，控制曝气、进水和出水装置等操作机构进行有序的废水处理。
控制器根据传感器的反馈信息，判断当前废水状态和处理效果，并根据预先设定的控制策略，实现自动化的过程控制。
3. SBR工艺自动化控制对工艺性能的影响通过实地调研，我们发现SBR工艺的自动化控制系统可以显著提高工艺的稳定性、可控性和处理效率。
自动化控制可以消除人为误差，避免操作者对废水处理的主观干预，从而提高工艺的可靠性和一致性。
序批式活性污泥法污水处理自动控制系统设计
序批式活性污泥法污水处理自动控制系统设计序批式活性污泥法污水处理自动控制系统设计一、引言污水处理是保障城市环境卫生的重要环节，活性污泥法是目前广泛应用于生活污水处理的一种方法。
然而，传统的手动操作方式存在操作难度大、工作效率低、运行稳定性差等问题。
因此，设计一套自动控制系统，提高污水处理的运行效率和稳定性，成为很有必要的任务。
二、系统结构设计针对序批式活性污泥法污水处理的特点，设计的自动控制系统包括以下四个模块：处理单元模块、感知与测控模块、控制模块和人机交互界面模块。
1. 处理单元模块处理单元模块是污水处理的核心部分，由水解、好氧和厌氧三个阶段依次组成。
设计中要考虑到每个阶段的污水流量和水质的动态变化，以及各个阶段的气体排放规律，实现自动化控制。
2. 感知与测控模块感知与测控模块主要用于采集处理单元模块中的各项参数，包括水质指标、气体浓度、温度、压力等。
通过各种传感器实时采集数据，并将其传输给控制模块进行处理。
3. 控制模块控制模块根据感知与测控模块采集到的数据，通过控制算法对处理单元模块中的操作参数进行调节。
针对不同阶段的处理过程，设计相应的控制策略，实现污水处理的自动化控制。
4. 人机交互界面模块人机交互界面模块提供一个友好的界面供操作人员监控和调整系统的运行。
通过显示采集到的数据、系统运行状态、报警信息等，操作人员可以实时掌握污水处理的情况，并进行必要的调整和干预。
三、系统工作流程设计根据处理单元模块的工作特点，设计系统的工作流程如下： 1. 开启处理单元模块根据预设程序，系统启动处理单元模块，打开进水阀门，将污水送入水解阶段，同时开启相应的风机和搅拌器。
2. 采集数据感知与测控模块实时采集处理单元模块中的参数，包括水质指标、气体浓度、温度、压力等。
3. 数据处理控制模块根据采集的数据，分析处理单元模块的运行情况，运用控制算法计算出相应的控制策略。
4. 参数调节控制模块将计算得到的控制策略转化为控制信号，调节处理单元模块中的操作参数，包括调整进水流量、搅拌速度、风机转速等。
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序批式活性污泥法（SBR）计算机辅助设计
从目前的污水好氧生物处理的研究、应用及发展趋势来看，序批式活性污泥法能称得上是一种简易、快速且低耗的污水处理工艺，非常适用于水质水量变化大的中小城镇的生活污水处理，以及易生物降解的工业废水处理。
因此，SBR工艺是一种适合我国国情的处理工艺，具有很大的发展潜力和应用前景。
近年来，计算机辅助设计（CAD）已渗透到水处理专业，并被专业人员接受和使用。
但目前建筑给排水CAD软件应用广泛，污水处理工程设计CAD系统则研究较少。
SBR艺计算机辅助设计系统的开发，不仅能够提高设计效率及设计质量，也是计算机技术同污水处理技术有机结合的积极实践，对促进当前污水处理工程CAD的进一步发展具有积极的意义。
1 SBR工艺设计计算
SBR工艺设计计算包括SBR反应池容积的确定以及需氧量、污泥量的计算。
SBR工艺设计方法主要分两大类：经验设计法。
动力学模式设计法[1]。
经验设计法指污泥负荷率法，污泥负荷率是影响曝气反应时间的主要参数，污泥负荷率的大小关系到SBR反应池容积的大小。
这种方法在目前的工程设计中应用较广泛。
动力学模式设计法则是根据进水、出水和SBR系统的各种参数条件，建立数学模型后进行设计。
由于动力学模式设计方法用于工程设计还有待进一步研究、优化，因此本系统在开发过程中针对生活污水的处理仍沿用经验设计法。
1.1 参数选取
污泥负荷率与SBR反应池内的混合液污泥浓度是SBR设计与运行的重要参数[2]。
①对生活污水，污泥负荷普遍采用BOD污泥负荷，其参数值为：高负荷运行时取0.2－0.4kg ［BOD5］/（kg［MLSS]·d），低负荷运行时选用0.03-0.07kg［BOD5］/（kg［MLSS］.d）。
②反应池内的污泥浓度（MLSS）可考虑取值3000-5000mg/L。
③SVI值取90-150mL/g。
④每周期运行时间一般tr＝4.8－12h。
1.2 设计计算步骤
①确定一个运行周期内曝气时间所占的比例e，根据BOD污泥负荷Ns，计算所需污泥量M；Ns＝QS0/eXV （1）
M＝XV=QS0/eNs （2）
式中：X——混合液中活性污泥浓度（MLSS），mg/L；
Q——平均日污水量，m3/d;
S0——进水基质浓度，mg/L；
V——反应池总有效容积，m3。
②根据SVI值和污泥量，计算沉淀时所需的污泥体积Vm；
Vm=SVI·M （3）
③确定SBR反应池的个数n，引入每周期运行时间tR，计算每周期所需处理污水的体积Vw；V=Q/[n×（24/tr）（4）
④计算SBR反应池单个池有效容积VO。
VO=VW+Vm/n（m3）（5）
1.3 其他参数的确定
计算出反应池有效容积后，可以确定工艺设计所需的其它数据，如反应池长、宽、池深等，同时根据水质水量可以确定需氧量、污泥量等。
此外，根据污水性质与工艺设计计算结果，还应对处理工艺中配套的构筑物如格栅、沉砂池等作相应的设计计算。
计算方法与传统活性污泥法类似。
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2 SBR工艺计算机辅助设计系统分析与设计
对于水处理专业的设计者来讲，其适应计算机的能力是有限的。
要提高 SBR艺计算机辅助性及系统的适应性，必须在系统的开发设计中充分考虑到设计者的特点，以解决CAD系统适应用户需要的问题。
因此系统必须体现和突出专业内容，用户界面友好，使用方便，符合水处理工程设计者的设计习惯。
2.1 系统分析和设计
本系统是集工程计算、数据管理、图形生成、打印输出的功能为一体的工程应用系统。
系统的研究与开发完全基于软件工程的思想。
图1是SBR计算机辅助设计系统的结构形式。
2.2 系统的实现方法
系统中控制平台的主要模块及数据的输入、输出、贮存、修改等功能应用了开发工具 Visual Basic5.0；AutoCAD中图形程序用 AUTOLISP语言编写。
采用数据文件共享型接口方式，实现了不同语言程序模块之间的参数化传递和数据共享，并充分利用各种语言输人输出格式的灵活性，从而使系统形成协调、统一的整体。
AutoCAD作为开发平台，有效地利用AutoCAD原有的功能，同时，系统留有与AutoCAD或其他水处理 CAD软件的接口，可以用AutoCAD R14或其他相关软件的功能来补充和完善工程设计。
2.3 各功能子模块简介
在系统的设计过程中，将系统按功能划分为各个独立的模块，当要修改某一模块时，只涉及该模块本身，而不引起其它模块的变更，可以避免相互间的于扰。
各模块相互独立又有机的结合，给程序的编制、维护和升级提供了方便。
本系统分3个模块。
工艺流程模块和设计计算模块用 Visual Basic语言实现，绘图模块以R14为开发平台，充分利用了AutoCAD的二次开发功能。
①工艺流程模块
在进行污水处理工艺设计前，需要了解与工程相关的设计资料。
污水处理工艺流程的选定是一项比较复杂的系统工程，在系统中输人工程设计中常用的水质指标及污水排放标准，根据这些指标，设计者可以作初步的水质分析、工艺流程选择及技术经济分析。
②设计计算模块本系统中工艺计算采用经验设计法，工艺流程中除核心部分SBR反应池的计算外，还包括其它配套构筑物的计算。
设计人员根据工艺计算界面选择所需要的构筑物进行计算。
设计计算模块提供必备的资料、数表以及专家经验。
在进行设计计算时，设计人员采用人一机交互方式逐一输人计算所需的数据，数据输人完成后，按（显示计算结果）按钮进行计算并保存计算结果。
在计算过程中如果显示一对话框提示参数不满足要求，需重新设置参数，否则，按（取消）按钮退回工艺计算界面。
③绘图模块
通过计算机辅助绘制专业图，是系统的一个重要环节。
针对SBR工艺专业绘图的特点，本系统主要采用DWG形式图形库和hP形式图形库。
在进行工程CAD设计之前，要先进行绘图环境的初始化。
进行图形绘制时，绘图模块从计算模块中获得所需的数据，在启动进人AutoCAD 的同时启动AUTOLISP程序，调用下拉菜单中相应的命令，并按紧接着的提示输人绘图所需的一些参数及基点坐标，即可绘制出所需的构筑物施工图。
考虑到工程设计的多样性、构筑物具体应用中不可缺少的文字说明等，图形绘制完成后，设计人员可以对图形进行必要的修改，实现自动化计算、参数化绘图的全过程。
系统流程如图2所示。