厌氧序批式反应器ASBR的基本原理
厌氧序批式反应器ASBR的基本原理厌氧序批式反应器是20世纪90年代美国Iowa州立大学RichardRDague教授提出并发展起来的一种新型高效厌氧反应器，它能使污泥在反应器的停留时间SRT大大延长，增加反应的污泥浓度，并能够进行充分的泥水混合，从而提高了厌氧污泥的处理能力，越来越受到各国学者的关注。
ASBR的基本操作厌氧序批式反应器的操作过程包括进水、反应、沉淀、排水4个阶段。
也有设置空转阶段，系指本周起出水结束到下一周期进水开始质检的时间间隔，可根据具体水质及处理要去进行取舍。
进水阶段：废水进入ASBR反应器，同时由生物气、液体再循环搅拌或机械进行搅拌，基质浓度迅速增加，根据Monod动力学方程，微生物代速率也相应增大，直到进水完毕达到最大值。
进水体积由下列因素决定：设计的HRT、有机负荷OLR 及预料的污泥床沉降特性等。
反应阶段：该阶段是有机物转化为生物气的关键步骤，所需时间由下列参数决定：基质特征及浓度，要求的出水质量、污泥的浓度，反应的环境温度等，其中搅拌对COD去除率及甲烷产量的影响，在颗粒成长过程中的有重要作用。
沉淀阶段：停止搅拌，让生物团在禁止的条件下沉降，形成低悬浮固体的上清液。
反应器此时变成澄清器，沉降时间可根据生物团的沉降特性确定，典型时间在10~30min 间变化，沉降时间不能过长，否则因生物气继续产出会造成沉降颗粒重新悬浮。
混合液悬浮固体浓度（MLSS）、进料量与生物团量之比(F/M)是影响生物团沉降速率及排除液清澈程度的重要可变因素。
排水阶段：充分的液固分离完成后，将上清液排出，排水体积等于进水体积。
排水时间由每次循环排水的总体积和排水速率决定。
排水结束后，反应器将进入下一个循环，对于的生物团定期排出。
ASBR的基本特征ASBR相对于其他厌氧反应器来说有如下优点：（1）工艺简单，占地面积少，建设费用低ASBR法的主题工艺设备，只有一个或几个间歇反应器，同传统的厌氧工艺相比，此反应器集混合、反应、沉降等功能于一体，不需额外的澄清沉淀池，不需要液体或污泥回流装置，同UASB和AF相比，该反应器的地步不需要昂贵的进水系统，具有工艺简单、结构紧凑，占地面积少，建设费用低等优点。
（2）耐冲击、适应性强完全混合式反应器比推流式反应器具有较强耐冲击负荷及处理有毒或高浓度有机废水的能力。
ASBR反应器在反应期本身的混合状态属典型的完全混合式，加之反应器有较高MLSS浓度，进而使F/M值降低，因此具有反应推动力大、耐冲击负荷及适应性强的优点。
（3）布局简单、易于设计、运行在UASB、AF等工艺中，布水设计的好坏直接影响到厌氧工艺的成功与否，因为设计难度大，而ASBR工艺中水是批式进水，无需复杂的布水系统，也就不会产生断流、短流的问题，降低了设计难度，保证了处理的效果。
（4）运行操作灵活ASBR反应器在运行操作过程中，可根据废水水量、水质的变化，通过调整一个运行周期中各个工序的运行时间及HRT、SRT而满足出水水质的要求，具有很强的操作灵活性。
（5）固液分离效果好，出水澄清固液分离在反应器部进行，是ASBR工艺不同于其他厌氧工艺的一个显著特征。
首先，厌氧生物团絮凝同好氧活性污泥法的模式类似，是由细菌对基质的有限浓度引起，F/M值对其有重要影响。
低F/M值，有利于生物絮凝，沉降快，出水悬浮固体低。
一个连续进料完全混合的厌氧反应器稳态操作时，F/M是一定值，而间歇操作的ASBR反应器进水后为高F/M，随着反应的进行，F/M逐渐降低，反应结束排水时，F/M最低，且产气量最小，易于固液分离。
因此，从固液分离效果讲，ASBR法的间歇操作模式要优于其他厌氧法的连续操作模式。
（6）污泥性能好，处理能力强由于ASBR出水时容易将沉淀性能不好的污泥随水排出，而将沉淀性能较好的污泥保留下来，所以系统中的污泥整体沉降性能较好。
同时，颗粒化过程较短，大大提高了处理废水的能力。
前言在高效的废水处理工艺方面，各国学者相继开发了各种高效厌氧生物反应器，如厌氧生物滤池（AF）上流式厌氧污泥床（UASB）和厌氧流化床（AFB）等。
美国教授Dague等人把好氧生物处理的序批式反应器(SBR）运用于厌氧处理，开发了厌氧序批式反应器（AnaerobicSequencingBatchReactor），简称为ASBR。
Dague等人发现在ASBR中可以形成颗粒污泥，污泥沉降快且易于保留在反应器，具有高SRT，低HRT。
虽然ASBR运行上类似于厌氧接触法，但ASBR的固液分离在反应器部进行，不需另设澄清池，不需真空脱气设备。
出水时反应器部生物气的分压使沉淀污泥不易上浮，沉降性能良好。
另外，ASBR中不需UASB 中的复杂的三相分离器。
ASBR具有工艺简单、运行方式灵活、生化反应推动力大并耐冲击负荷等优点。
本文将介绍ASBR的特点，运行条件及ASBR运行中各阶段所需时间的确定。
1形成颗粒污泥是ASBR的基本特征颗粒污泥中厌氧微生物邻近程度远小于絮状体污泥。
厌氧消化成功的关键在于反应器中保持多种微生物之间的平衡，特别是能够保持低氢分压。
从热力学上考虑，产乙酸菌把长链挥发酸转化为乙酸的反应只有在氢分压-5低于101.325×10kPa情况下才能发生，这说明利用CO2和H2的产甲烷菌对产乙酸菌关系重大。
厌氧颗粒污泥中不同菌种之间邻近的共生关系有利于厌氧消化过程的顺利进行，中间产物及H2及时被不同菌种消耗掉可以使反应继续进行，这是颗粒污泥在机理上的优势。
絮状体污泥尽管也发生H2及中间产物的转化，但颗粒污泥中的微生物固定在颗粒上，使中间产物所需传送的距离远远要近于离散的絮状污泥。
Mecart 和Smith发现颗粒污泥与分散的絮状体污泥相比较，前者的氢分压低对。
利用速率快，Thide 等人对比研究了颗粒污泥与悬浮污泥运行的情况，结果发现以乙醇为基质时，颗粒污泥较悬浮污泥的基质转化率高75%，以甲酸为基质时，在颗粒污泥中基质转化速率为0.275/min。
这充分证明颗粒污泥中厌氧微生物邻近度近于絮状体污泥，可以提高污泥活性。
由于在ASBR 中形成了颗粒污泥，使处理效果好，运行稳定，能够处理高浓度有机废水。
在接种成熟的颗粒污泥时，ASBR启动所需时间可以大大缩短，这就克服了普通厌氧法启动慢的缺点。
2ASBR能在常温下处理低浓度废水大多数高效厌氧反应器主要为中温消化。
ASBR能够在常温时处理废水，温度低时基质去除率低，但ASBR出水中微生物流失量少，使反应器可保持高的生物量，这可以抵消由于低温造成的基质去除率低的影响。
低浓度有机废水在总污水排放量中占很大的比重，甲烷化能力低，采用常规的厌氧消化处理技术难于奏效，好氧生物处理成本昂贵，ASBR能有效地处理低浓度有机废水。
Ndon和Dague[3]1997年研究了ASBR处理CODCr为1000、800、600和400mg/L的人工合成废水，当温度为35－15℃、HRT为48h和24h时，各种进水浓度CODcr去除率超过了90%，在15℃低温下进水CODcr为600和400mg/L时，ASBR对CODcr的去除率仍然超过了85%。
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3影响ASBR运行的因素3.1进水时间（tf)与反应时间(tr）之比ASBR艺过程是一个非稳定过程，反应器中有机物浓度是时间的函数。
进水结束时达最高值，这说明充水时间影响着ASBR的工艺的处理效果。
AS－BR工艺运行分为进水、反应、沉淀和排水4个阶段。
沉淀和排水时间在同一反应中一般固定且时间短，而进水时间与反应时间是工艺运行的主要参数，其比值影响ASBR艺的处理效率。
过去曾有人认为快速进水可使相应的反应时间加长，且可提高反应速率。
但是当基质浓度超过半饱和常数时，反应速率成零级反应，且在ASBR中不能以CODcr去除率作为唯一指标。
快速进水由于产酸菌产生挥发性脂肪酸(VFA）速率高于产甲烷菌消耗有机酸的速率，使反应器量积累VFA，当负荷大于某一值时，甲烷化能力急剧下降。
进水时间长，尽管反应速度慢，但中间产物VFA的及时消耗有利于ASBR顺利进行。
在低负荷时tf/tr值对反应影响较小，高负荷情况下tf/tr造成的影响大。
处理有毒有害废水时应适当控制tf/tr值。
3.2碱度ASBR运行时要求混合液具有一定的pH缓冲能力，启动初期颗粒污泥没有形成时，对pH值极为敏感，一旦pH值低于7.0产气不活跃。
把pH值调为7.0－7.5时，产气明显增加，说明进水碱度对形成的颗粒污泥作用很关键，特别在低温时，混合液粘滞性大，使生物气泡附着于污泥上不容易释放，当附着的生物气泡越集越多时，容易造成污泥上浮使污泥大量流失。
出现这种情况时不应增加污泥负荷，而应加人适当碱度使生物气泡释放出来，使沉降性能变好。
操作稳定时，适于增大负荷，此时颗粒污泥生长加快，当颗粒污泥形成并稳定一段时间后，操作适当时不易解体。
此时碱度可比启动阶段有所降低，但要保持足够的碱度，处理以碳水化合物为主的废水时，进水碱度与CODcr之比应大于3。
3.3温度ASBR能在5～65℃围处理多种废水，为在低温和常温下廉价处理废水提供了可能性。
但恒温对ASBR保持系统的稳定性有重要作用，不同种群产甲烷菌对生长的温度围均有严格要求，从而需要保持恒温。
不论何种原因导致温度的短期突变，均会对厌氧发酵过程产生明显的影响，高温发酵时最为敏感。
4ASBR各阶段所需时间的确定ASBR运行时每周期包括4个阶段，依次为进水、反应、沉淀和排水阶段。
各个阶段的停留时间由操作条件和所需出水水质来决定。
一个周期所需最短时间tmin是进水时间扒反应时间tr、沉淀时间ts和出水时间td的和，即tmin=tf+tr+ts+td （1）4.1进水时间进水时间由进水体积和进水速度决定，同时须考虑有毒有害物质的抑制影响进水速度视进水水质而定。
进水体积由设计的HRT有机负荷及预定的沉淀特征确定。
进水时间由下式求出：tf=Vf/Qf（2）式中：Vf－－进水体积，L；Qf--进水速度，L/h。
4.2反应时间反应所需时间由废水水质和浓度、污染物的降解速率、所需出水水质、生物固体浓度和水温等因素决定。
反应器中混合液体积从进水开始不断增加，直到进水结束达最大值门预定反应器总有效体积人进水时反应器中基质浓度不断增加，而反应阶段反应器中基质浓度不断减少，这表明ASBR是间歇进行的非稳态厌氧生物处理过程人SBR反应器在时间上为推流式反应器，在空间上为完全混合式反应器。
从另一个角度出发，可以认为进水阶段为完全混合反应，反应阶段为推流式反应。
采用莫诺德动力学方程来描述反应器中基质浓度的变化情况时，基质去除率是按一级反应进行的：dS/dt=-KXS/Ks+S(3)式中：S--基质浓度，mg/L；X--污泥浓度，mg/L；K--最大比基质利用速率，l/d；Ks--半饱和常数，mg/L。
厌氧生物反应器分类与发展历程
➢ 其膨胀率一般为5～20％。 ➢ AAFEB对有机污水的处理过程，实质上是其中
三相分离器
颗粒污泥
配水系统
上流式厌氧污泥床(UASB)
➢ 特点：
➢ 可形成沉淀性能非常好的颗粒污 泥，利用污泥颗粒化实现了HRT 与污泥停留时间的分离，从而延 长了污泥龄
➢ 具有有机负荷高，水力停留时间 短，且无填料、无污泥回流装置、 无搅拌装置，大大降低了运行成 本
➢ 允许较大的上流速度，而且处理 率高，运行稳定
➢ 特点：
➢ 上升流速大Vup (2.5～10m/h，UASB 0.5～1.5 m/h)； ➢ CODcr有机负荷率高(5～35kg/m3.d)； ➢ 高径比大，污泥床处于膨胀状态； ➢ 出水回流，适合处理低浓度废水； ➢ 颗粒污泥接种，活性高，沉降性能好，粒径大； ➢ Vup大，废水与污泥接触状态良好； ➢ 可应用于含悬浮固体和有毒物质的废水处理。
➢ 这些反应器可以称为第一代厌氧反应器。
2. 第一代反应器
➢ 第一代厌氧反应器的特点 • 通过厌氧产生沼气的作用能使待处理废水与厌氧污泥完 全混合； • 能有效降解废水中的有机污染物； • 反应器内污泥停留时间（sludge retention time, SRT)与 水力停留时间(hydraulic retention time, HRT) 无法分开； • 处理废水或有机废物需要较长的时间（长达几十天）， 属低负荷系统。
AF反应器示意
厌氧滤池（AF）
厌氧发酵过程三阶段理论
厌氧发酵过程三阶段理论：一、有机物水解和发酵细菌作用下,使碳水化合物、蛋白质与脂肪转化为单糖氨基酸、脂肪酸、甘油、CO2、H等二、把第一阶段产物转化为H、CO2和CH3COOH三、通过两组生理物质上不同产CH4菌作用，将H和CO2转化为CH4，对CH3脱羧产生CH4。
厌氧消化原理:有机物厌氧消化过程主要包括产酸和产甲烷两个阶段。
而对于不溶性有机物(有机垃圾），一般可认为在上述两个阶段之前多一个“水解阶段"，水解阶段起作用的细菌包括纤维素分解菌、脂肪分解菌和蛋白质水解菌；在水解酶作用下，转化产生单糖、酞和氨基酸、脂肪酸和甘油。
产酸阶段起作用细菌是发酵性细菌，产氢产乙酸和耗氢产乙酸菌在胞内酶作用下，转化产生挥发性脂肪酸、醇类、氢和二氧化碳；产甲烷阶段是产甲烷菌利用H2、CO2、乙酸、甲醇等化合物为基质，将其转化成甲烷，其中H2、CO2和乙酸是主要基质。
名词：VFA: Volatile acid 挥发酸COD: Chemical oxygen demand 化学需氧量BOD: Biochemical oxygen demand 生物需氧量TOD： Total oxygen demand 总需氧量TOC: Table of content 总有机碳TS: Total solid 总固体SS： Suspend solid 悬浮固体VS: Volatile solid 挥发固体HRT：水利滞留时间=消化器有效容积/每天进料量SRT：污泥停留时间：单位生物量在处理系统中的平均停留时间SVT: 污泥体积系数：单位体积水样在静置30min后,污泥体积数MRT: 微生物滞留时间PFR：塞流式反应器（Plug flow reactor）高浓度悬浮固体发酵原料一段进入，从另一段排除.USR：生流式固体反应器（Upflow solid reactor）原料从底部进入消化器, 上清从消化器上部溢出UASB:生流式厌氧污泥床（Upflow anaerobic sludge bed）自下而上流动污水通过膨胀的颗粒状污泥床消化分解，消化器分为污泥床、污泥层和三相分离器。
SBR技术的工作原理
SBR技术的工作原理SBR是序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）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。
在运行方式和反应过程上有别于传统的活性污泥法，它集进水、厌氧、好氧、沉淀于一池, 无污泥回流系统，以灵活地变换运行方式以适应不同类型废水的处理要求。
SBR 工艺采用间歇运行方式,污水间歇进入处理系统,间歇排出。
一般来说,它的一个运行周期包括5个阶段：第1 阶段,进水期( Fill)。
污水在该时段内连续进入处理池,直到达到最高运行液位,并且借助于池底泵的搅动,使废水和池中活性污泥充分混合。
此时活性污泥中菌胶团(由细菌、藻类、原生动物、后生动物等组成) 将对废水中的有机物产生吸附作用,COD 和BOD 为最大值。
第2 阶段,反应期(React )。
进水达到设定的液位后,开始曝气,采用推流曝气或完全混合曝气方式,使废水中的有机物与池中的微生物充分吸收氧气,水中的溶解氧(DO) 达到最大值,COD 不断降低。
第3 阶段,静置期(Settle)。
既不曝气也不搅拌,反应池处于静沉状态,进行高效的泥水分离。
COD 降为最小值,随着水中的溶解氧不断降低,厌氧反应也在进行。
第4 阶段,排水期(Decant)。
上清液由滗水器排出。
第5 阶段,闲置期( Idle )。
性污泥中微生物充分休息,恢复活性,为了保证污泥的活性,防止出现污泥老化现象,还须定期排出剩余污泥,为新鲜污泥提供足够的空间生长繁殖。
三、设计参数（一）参数选取 (1)污泥负荷率Ns 取值为0.13kgBOD 5/(kgMLSS ·d) (2)污泥浓度和SVI污泥浓度采用3000 mgMLSS/L,SVI 取100 (3)反应周期SBR 周期采用T=6h,反应器一天内周期数n=24/6=4 (4)周期内时间分配 反应池数N=4进水时间：T/N=6/4=1.5h 反应时间：3.0h 静沉时间：1.0h 排水时间：0.5h (5)周期进水量 Q 0=24QT N=42463000⨯⨯=187.5m 3/s（二）设计水量水质设计水量为：Q=3000m 3/d=125m 3/h=0.035m 3/s 设计水质见下表3.9：表3.9 SBR 反应器进出水水质指质581三、设计计算（一）反应池有效容积V 1=00snQ S XN 式中：n ------------ 反应器一天内周期数 Q 0 ------------ 周期进水量,m 3/sS 0 ------------ 进水BOD 含量,mg/l X ------------- 污泥浓度,mgMLSS/L N s ------------- 污泥负荷率V 1=0.133000179187.54⨯⨯⨯=344.2（二）反应池最小水量V min =V 1-Q 0=344.2-187.5=156.7m 3（三）反应池中污泥体积x V =SVI ·MLSS ·V 1/106=100×3000×344.2/106=103.2 m 3V min >x V 满足设计要求（四）校核周期进水量周期进水量应满足下式： Q 0<(1- MLSS ·MLSS /106) ·V =(1- 100×3000 /106) ×344.2 =240.9m 3而Q 0=187.5m 3<240.9m 3 故符合设计要求（五）确定单座反应池的尺寸SBR 有效水深取5.0m,超高0.5m,则SBR 总高为5.5m,SBR 的面积为344.2/5=68.84m 2 设SBR 的长︰宽=2︰1则SBR 的池宽为：6m ；池长为：12.0m. SBR 反应池的最低水位为：12.06.0156.7⨯=2.18mSBR 反应池污泥高度为：12.06.0103.2⨯=1.43m2.18-1.43=0.75m可见，SBR 最低水位与污泥位之间的距离为0.6m,大于0.5m 的缓冲层高度，符合设计要求。
采用厌氧序批间歇式反应器处理屠宰废水试验研究
第18卷第6期2002年11月农业工程学报T r ansactions of the CSA EV ol.18 N o.6No v. 2002采用厌氧序批间歇式反应器处理屠宰废水试验研究张文艺(安徽工业大学)摘 要:厌氧序批间歇式反应器(A SBR)是一种新型的厌氧反应器。
应用这一工艺进行屠宰废水的处理试验。
考察了A SBR 工艺的运行方式、搅拌反应时间、温度、污泥负荷等对CO D cr的去除效果。
结果表明,搅拌方式、温度、反应时间对ASBR处理效果影响较大,当进水COD c r为1100～3000m g/L,反应时间24h,去除率可达75%以上。
A SBR处理屠宰废水的适宜条件是:采用间歇搅拌SV30=35%～46%,温度25～35℃,反应时间24h,污泥负荷0.2～0.5kg/(kg M L SS.d)。
关键词:厌氧序批间歇式反应器(A SBR);屠宰废水;CO D cr中图分类号:X784 文献标识码:A 文章编号:1002-6819(2002)03-0127-04收稿日期:2001-11-20基金项目:安徽省教育厅自然科学基金资助项目(2002KJ035,2002KJ050)作者简介:张文艺(1968-),男,硕士,安徽工业大学中青年教学科研骨干教师,主要研究方向:水污染治理工程,已发表学术论文21篇。
马鞍山市安徽农业大学化工与环境工程学院,243002。
E-mail:pacw w ww xyz@s 1 ASBR反应器概述厌氧序批间歇式反应器ASBR(AnaerobicSequencing Batch Reactor)是20世纪90年代初由美国的Richar d R.Dague教授在“厌氧活性污泥法”研究基础上,提出并发展的一种新型高效厌氧反应器。
该工艺能使活性污泥在反应器内的停留时间(SRT)延长,污泥浓度大为增加,从而大大提高了厌氧反应器的负荷和处理效率,从而使废水在反应器内停留时间(HRT)缩短,反应器容积得以缩小,有利于厌氧技术用于工业化的废水处理[7]。
吸附-厌氧序批式反应器对有机物的去除
Ｔｈ ｒ ａ ｉ ｅ ｏ ａ ｆ ａ ｓ ｒ ｔｏ ａ ａ ｒ ｂ ｃ ｓ ｑ ｅ ｃｎ ａ ｃ ａ ｔ ｒ ｅ ｏ ｇ ｎ ｃ ｒ ｍ ｖ ｌｏ ｄ ｏ ｐ ｎ－ ｎ ｅ ｏ ｉ ｅ ｕ ｎ ｉ ｇ ｂ ｔ ｈ ｒ ｃ ｏ ．ＹＵＥ Ｘｉ — ｉｇ’ — ｉ ，Ｕ ｅ ・ ｏ ｇ ｉ ｅ ｕ ｐ ｎ ，ＬＩＹａ ｘ ｎ Ｆ Ｍ ｉ ｎ ， ｈ
９ ％ ６ Ａ段 进水 后 ３ｍｉ ５ ９ ％． ０ ｎ内对 Ｃ ＯＤ 的去除 率可 达 ９ ％， 氧颗 粒污 泥对 非 溶解 性 Ｃ Ｄ 的初 期快 速 吸附 作用 为主 ． ０ 以厌 Ｏ Ｂ段的 半饱 和常 数 ｒ０ Ｋ 仅为 ５４ ｇＬ厌氧 颗粒 污泥 对 Ｃ ．ｍ ／， ＯＤ具 有很 好 的亲和 性， Ｂ段 出水 Ｃ 使 ＯＤ低 于普 通厌 氧 序批 式反 应器 ． 关键 词 ：吸 附；吸 附一 氧序批 式 反应 器 ：非溶 解性 ＣＯ 厌 Ｄ：半 饱和 常数 （ ）
ｗｉ ｉ ０ ｍｉ ｕ ｅ ｆ ｒ ｆ ｌ ｅ ｏ ， ０ ｐ ｒ ｅ ｔＣＯＤ ｅ ｖ ｌｗａ ｏ ｔｉ ｕ ｅ ｙ ａ ａ ｒ ｂ ｃ ｇ ａ ｕ ａ ｌ ｄ ｅ ｉ ｉ ａ ｔ ｇ ｔ ｎ ３ ｎ ｔｓ ａ ｔ ｌ ｐ ｒ ｄ ９ ｅ ｃ ｎ ｈ ｅ ｉ ｉ ｒ ｍｏ ａ ｓｃ ｎ ｒ ｔ ｂ ｎ ｅ ｏ ｉ ｒ ｌ ｒｓｕ ｇ ｎ ｔ ｌｓａ ｅ ｂ ｄ ｎ ｉ
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中国环境科学
２ ０ ，８９ ：８ １８ ４ ０ ８ （） ６ — ６ ２
Ｃ ｉａ ｎ ｉ ｎ ｎ ｌ ｃｅｃ ｈｎ Ｅ ｖｒ ｍｅｔ Ｓ ｉｎｅ ｏ ａ
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的工作原理
sbr的工作原理
SBR（Sequencing Batch Reactor）是一种生物处理技术，用于处理污水、废水和工业废水。
SBR的工作原理是通过连续的处理周期，将废水引入反应器，进行一系列不同的处理过程，最终达到净化水质的目标。
SBR的工作原理可以描述为以下几个步骤：
1. 进水：废水首先被引入反应器中。
进水可以是连续的或间断的，取决于具体的处理要求。
2. 停留时间：废水在反应器中停留一段时间。
在这个阶段，废水与生物菌群进行接触，通过生物降解和氧化反应来去除有机污染物。
停留时间的长短取决于废水中的污染程度和处理的要求。
3. 曝气：在废水停留的过程中，曝气系统会向反应器中供应氧气。
氧气供给可以通过机械或微生物来进行。
曝气有助于维持生物菌群的活性和促进废水中有机物的降解。
4. 沉淀：在停留时间结束后，停止废水的进水，并停止曝气。
废水中的生物菌群和悬浮物会在这个阶段逐渐沉淀到底部，形成污泥。
5. 污泥处理：沉淀的污泥可以被抽离出反应器进行处理。
常见的污泥处理方法包括厌氧消化、生物过滤等。
6. 排放：经过一系列处理后，水质得到有效净化。
清澈的水可以被排放出反应器，进入下一阶段的处理或者直接被排放到环境中。
通过不同的操作和调节，SBR可以实现对废水中不同污染物的去除，例如有机物、氨氮、总磷等。
其工作原理简单实用，能够适应不同规模和不同水质的处理需求，并且具有较高的处理效率和稳定性。
污水处理中的厌氧处理
厌氧处理技术广泛应用于污水处 理领域，主要用于处理高浓度的 有机废水。
厌氧处理原理
厌氧微生物通过分解有机物获取能量 ，同时产生甲烷和二氧化碳。
厌氧处理过程中，有机物首先被酸化 菌转化为挥发性脂肪酸，然后被产甲 烷菌转化为甲烷和二氧化碳。
厌氧处理的应用
厌氧处理技术适用于处理高浓度有机废水，如食品、造纸、 化工等行业的废水。
05
厌氧处理存在的问题与对 策
甲烷的生成与控制
甲烷生成
厌氧处理过程中，有机物在厌氧菌的 作用下发酵产生甲烷，甲烷排放到大 气中会导致温室效应。
控制方法
通过优化反应器设计，控制进料有机 物浓度和反应温度，以及采用生物气 回收技术，将甲烷收集并用于能源开 发，以减少温室气体排放。
污泥膨胀问题与对策
提高能源回收率的关键在于优 化厌氧反应器的设计和操作条 件，提高沼气的产量和纯度。
未来研究应关注新型厌氧反应 器的研发，以提高沼气的产量 和能源回收效率。
提高有机物去除效率
有机物去除是厌氧处理技术的核心目标，提高有机物去除效率有助于提高 污水处理效果。
通过改进厌氧反应器的结构和运行参数，可以促进厌氧微生物的生长和代 谢，从而提高有机物的去除效率。
厌氧膨胀颗粒污泥床反应器通过将污 泥在反应器内膨胀，增加污泥与有机 物的接触面积，提高反应效率。
厌氧序批式反应器
01
厌氧序批式反应器是一种将批次反应与连续流反应相结合的厌 氧反应装置。
02
厌氧序批式反应器将待处理的污水与循环的活性污泥混合后，
进入一个密闭的反应器内，经过充分的厌氧反应后排出。
厌氧序批式反应器具有操作简单、能耗低等优点，适用于处理
03
中低浓度的有机废水。
SBR反应池运行的基础知识
SBR 反应池运行的基础知识SBR 是序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process ）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，非稳态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、二沉淀等功能于一池，无需污泥回流系统。
SBR 与传统活性污泥法相比，具有如下特点：①不需要二沉池和污泥回流设备，投资及运行费用低；②SVI(污泥容积指数)值较低，污泥易于沉淀，一般情况下不产生污泥膨胀现象；③SBR 操作管理比较简单，占地小；④具有较好的脱氮除磷效果。
SBR 的基本原理：SBR 的工作过程通常包括五个阶段，依次为：进水阶段—加人基质；反应阶段—基质降解；沉淀阶段—泥水分离；排放阶段一排上清液；闲置阶段—活性恢复。
这5个阶段都在曝气池内完成，从第一次进水开始到第二次进水开始称为一个工作周期。
典型的运行模式见图1-1：图1-1 典型SBR 反应器运行模式沉淀 进水 排水 加入基质 阶段 反应 闲置 目的 曝气 泥水分离 排上清液 恢复、排泥 基质降解 OFF OFF ON/CYCLE ON/OFF ON/OFF 占最大容积的百分数％ 时间占周期的百分数％ 35 25 20 15 5 25～75 75～25 100 100 35～25进水阶段所用时间需根据实际排水情况和设备条件确定。
在进水阶段，曝气池在一定程度上起到均衡污水水质、水量的作用，因而SBR对水质、水量的波动有一定的适应性。
反应阶段是SBR最主要的阶段，污染物在此阶段通过微生物的降解作用得以去除。
根据污水处理要求的不同，如仅去除有机碳或同时脱氮除磷，可调整相应的技术参数，并可根据原水水质及排放标准具体情况确定反应阶段的时间及是否采用连续曝气的方式。
厌氧生物处理
（2）升流式厌氧污泥床(UASB) • 该工艺由于具有厌氧过滤及厌氧活性污 泥法的双重特点，作为能够将污水中的 污染物转化成再生清洁能源——沼气的 一项技术。对于不同含固量污水的适应 性也强，且其结构、运行操作维护管理 相对简单，造价也相对较低，技术已经 成熟，正日益受到污水处理业界的重视 ，得到广泛的欢迎和应用。
ABR反应器示意图
⑥厌氧迁移式污泥床反应器（AMBR）
• AMBR工艺类似ABR工艺,在每个隔室里增加了机 械搅拌,通过周期性改变进出水的方向来保持大 量的污泥,使每个上流式污泥床保持一致。有实 验证明，AMBR处理工艺在15℃和20℃时处理脱 脂牛奶,水力停留时间4~12h,有机负荷为 1·0~3·0kgCOD/m3·d,在更高COD负荷,在15℃时 COD的去除率为59%;在20℃时,COD负荷为1·0~2·0 kg COD/m3·d COD的去除率为80~95%。
注：(a)EGSB; (b)IC; ©UFB 第三代反应器结构示意图
④ASBR反应器
• ASBR法的主要特征是以序批式间歇的方 式运行,通常由一个或几个ASBR反应器组 成.运行时,废水分批进入反应器,与其中的 厌氧颗粒污泥发生生化反应,直到净化后 的上清液排出,完成一个运行期。ASBR法 一个完整的运行操作周期按次序应分为四 个阶段:进水期、反应期、沉降期和排水 期,如下图所示：
五、现代厌氧反应器技术的发展方向
5.1 两相或多级厌氧处理技术
第三代厌氧反应器特点比较
• 厌氧反应器的处理效率主要决定于反应器所能保有的 微生物浓度及其生化反应速率,而传质条件对生化反应 速率起着重要的作用。针对这些因素，新一代的反应 器具有一些共同的特性: • 1)微生物均以颗粒污泥固定化的方式存在于反应器中, 单位容积达微生物持有量更高; • 2)能承受更高的水力负荷,具有较高的有机污染物净化 效能; • 3)具有较大的高径比,占地面积小,动力消耗小; • 4)颗粒污泥与有机物之间具有更好的传质,使反应器的 处理能力大大提高. • 他们也具有各自的特点，也有各自的不足，具体见下 表：