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A/O、SBR、氧化沟工艺总结一、A/O工艺1.A/O是指anoxic/oxic或者anaerobic/oxic,前者（缺氧/好氧）是一般的A/O工艺，或者说是A1/O（数字1是下标）工艺，是脱氮工艺；后者（厌氧/好氧）是除磷工艺，也可以说成A2/O（数字2是下标）工艺。A/A/O工艺，又叫A2/O（数字2是上标）是厌氧/缺氧/好氧组合工艺。2.A/O法生物去除氨氮原理：污水中的氨氮，在充氧的条件下（O段），被硝化菌硝化为硝态氮，大量硝态氮回流至A段，在缺氧条件下，通过兼性厌氧反硝化菌作用，以污水中有机物作为电子供体，硝态氮作为电子受体，使硝态氮被还原为无污染的氮气，逸入大气从而达到最终脱氮的自的。硝化反应：NH4+＋2O2→NO3－＋2H++H2O反消化反应：6NO3-＋5CH3OH（有机物）→5CO2↑＋7H2O＋6OH-+3N2↑3.AO工艺法也叫厌氧好氧工艺法，A(Anacrobic)是厌氧段，用与脱氮除磷；O(Oxic)是好氧段，用于除水中的有机物。A/O法脱氮工艺的特点：（a）流程简单，勿需外加碳源与后曝气池，以原污水为碳源，建设和运行费用较低；（b）反硝化在前，硝化在后，设内循环，以原污水中的有机底物作为碳源，效果好，反硝化反应充分；（c）曝气池在后，使反硝化残留物得以进一步去除，提高了处理水水质；（d）A段搅拌，只起使污泥悬浮，而避免DO的增加。O段的前段采用强曝气，后段减少气量，使内循环液的DO含量降低，以保证A段的缺氧状态。A/O法存在的问题：1.由于没有独立的污泥回流系统，从而不能培养出具有独特功能的污泥，难降解物质的降解率较低；2.若要提高脱氮效率，必须加大内循环比，因而加大运行费用。从外，内循环液来自曝气池，含有一定的DO，使A段难以保持理想的缺氧状态，影响反硝化效果，脱氮率很难达到90％；3.影响因素水力停留时间（硝化＞6h，反硝化＜2h）、循环比MLSS（＞3000mg/L）、污泥龄（＞30d）、N/MLSS负荷率（＜0.03）、进水总氮浓度（＜30mg/L）。二、SBR工艺简介SBR法是序批式活性污泥法(SequencingBatchReactor)的简称，又名间歇曝气，其主体构筑物是SBR反应池。SBR工艺由按一定时间顺序间歇操作运行的反应器组成。SBR工艺的一个完整的操作过程，亦即每个间歇反应器在处理废水时的操作过程包括如下5个阶段：①进水期；②反应期；③沉淀期；④排水排泥期；⑤闲置期。SBR的运行工况以间歇操作为特征。其中自进水、反应、沉淀、排水排泥至闲置期结束为一个运行周期。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及运行状态等都可以根据具体污水的性质、出水水质及运行功能要求等灵活掌握。1.SBR改良工艺介绍及对比SBR运行方式灵活多变，适应性强，为满足不同的水质及实际工程的要求，可对工艺过程进行改进，随着基础研究方面的不断进展以及人们对活性污泥去除污染物质机理的逐渐了解，鉴于经典的SBR技术在实际工程应用的一定局限，为适应实际工程的需要，SBR技术逐渐衍生了各种新的形式。目前应用较多的改良工艺有：ICEAS，UNITANK，DAT-IAT，CAST（CASS）等。ICEAS工艺原理ICEAS全称为间歇式循环延时曝气活性污泥法（IntermittentCycleExtendedAeration），其最大的特点就是在反应器的进水端增加了一个预反应区，运行方式为连续进水（沉淀期、排水期仍连续进水），间歇排水，无明显的反应阶段和闲置阶段。污水从预反应区以很低的流速进入主反应区，对主反应区的泥水分离不会产生明显影响。由于ICEAS设施简单、管理方便，尤其是处理市政污水和工业废水方面比经典的SBR系统费用更省，因此在国内外受到了广泛重视。自20世纪80年代初在澳大利亚兴起以来，目前已建成投产了300多座污水处理厂。ICEAS的运行方式：将SBR反应池沿长度方向分为两个部分，前部为预反应区，后部为主反应区。预反应区可起调节水流的作用，主反应区是曝气、沉淀的主体。ICEAS是连续进水工艺，不但在反应阶段进水，在沉淀和滗水阶段也进水。污水进入预反应区后，通过隔墙底部的连接口以平流流态进入主反应池，在主反应池中进行间歇曝气和沉淀滗水，成为连续进水、间歇出水的SBR反应池，使配水大大简化，运行也更加灵活。ICEAS工艺中各操作单元的作用为：A、曝气阶段由曝气系统向反应池内间歇供氧，此时有机物经微生物作用被生物氧化，同时污水中的氨氮经微生物硝化反硝化作用，达到脱氮的效果。B、沉淀阶段此时停止向反应池内供氧，活性污泥在静止状态下降，实现泥水分离。C、滗水阶段在污泥沉淀到一定深度后，滗水器系统开始工作，排出反应池内上清液。在滗水过程中，由于污泥沉降于池底，浓度较大，可根据需要启动污泥泵将剩余污泥排至污泥池中，以保持反应器内一定的活性污泥浓度。滗水结束后，又进入下一个新的周期，开始曝气，周而复始，完成对污水的处理。SBR序批式活性污泥法（SBR-SequencingBatchReactor）是早在1914年英国学者Ardern和Lockett发明活性污泥法之时，首先采用的水处理工艺。70年代初，美国NatreDame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，在印地安那州的Culver城改建并投产了世界上第一个SBR法污水处理厂。80年代前后，由于自动化计算机等高新技术的迅速发展以及在污水处理领域的普及与应用，此项技术获得重大进展，使得间歇活性污泥法（也称间歇式活性污泥法）的运行管理也逐渐实现了自动化。工艺简介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、曝气、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，并衍生出许多新型SBR处理工艺。90年代比利时的SEGHERS公司又开发了UNITANK系统，把经典SBR的时间推流与连续的空间推流结合了起来SBR工艺主要有以下变形。间歇式循环延时曝气活性污泥法最大特点是：在反应器进水端设一个预反应区，整个处理过程连续进水，间歇排水,无明显的反应阶段和闲置阶段，因此处理费用比传统SBR低。由于全过程连续进水，沉淀阶段泥水分离差，限制了进水量。好氧间歇曝气系统（主体构筑物是由需氧池DAT池和间歇曝气池IAT池组成，DAT池连续进水连续曝气，其出水从中间墙进入IAT池，IAT池连续进水间歇排水。同时，IAT池污泥回流DAT池。它具有抗冲击能力强的特点，并有除磷脱氮功能。循环式活性污泥法将ICEAS的预反应区用容积更小,设计更加合理优化的生物选择器代替。通常CASS池分三个反应区：生物选择器、缺氧区和好氧区，容积比一般为1：5：30。整个过程连续间歇运行，进水、沉淀、滗水、曝气并污泥回流。该处理系统具有除氮脱磷功能。UNITANK单元水池活性污泥处理系统它集合了SBR工艺和氧化沟工艺的特点，一体化设计使整个系统连续进水连续出水，而单个池子相对为间歇进水间歇排水。此系统可以灵活的进行时间和空间控制，适当的增大水力停留时间，可以实现污水的脱氮除磷。改良式序列间歇反应器（MSBR-ModifiedSequencingBatchReactor）是80年代初期根据SBR技术特点结合A2-O工艺，研究开发的一种更为理想的污水处理系统，目前最新的工艺是第三代工艺。MSBR工艺中涉及的部分专利技术目前属于美国的Aqua-AerobicSystemInc.所有。反应器采用单池多方格方式，在恒定水位下连续运行。脱氮除磷能力更强。SBR工艺特点及分析SBR工艺是通过时间上的交替来实现传统活性污泥法的整个运行过程，它在流程上只有一个基本单元，将调节池、曝气池和二沉池的功能集于一池，进行水质水量调节、微生物降解有机物和固、液分离等。经典SBR反应器的运行过程为：进水→曝气→沉淀→滗水→待机。理论分析SBR反应池充分利用了生物反应过程和单元操作过程的基本原理。①流态理论由于SBR在时间上的不可逆性，根本不存在返混现象，所以属于理想推流式反应器。②理想沉淀理论其沉淀效果好是因为充分利用了静态沉淀原理。经典的SBR反应器在沉淀过程中没有进水的扰动，属于理想沉淀状态。③推流反应器理论假设在推流式和完全混合式反应器中有机物降解服从一级反应，那么在相同的污泥浓度下，两种反应器达到相同的去除率时所需反应器容积比为：V完全混合/V推流=[（1-（1/1-η））]/〔ln(1-η)〕（1）式中η--去除率从数学上可以证明当去除率趋于零时V完全混合/V推流等于1，其他情况下（V完全混合/V推流）1，就是说达到相同的去除率时推流式反应器要比完全混合式反应器所需的体积小，表明推流式的处理效果要比完全混合式好。④选择性准则1973年Chudoba等人提出了在活性污泥混合培养中的动力学选择性准则[5，这个理论是基于不同种属的微生物在Monod方程中的参数（KS、μmax）不同，并且不同基质的生长速度常数也不同。Monod方程可以写成：dX/Xdt=μ=μmax[S/(KS+S)]（2）式中X--生物体浓度S--生长限制性基质浓度KS--饱和或半速度常数μ、μmax--分别为实际和最大比增长速率按照Chudoba所提出的理论，具有低KS和μmax值的微生物在混合培养的曝气池中，当基质浓度很低时其生长速率高并占有优势，而基质浓度高时则恰好相反。Chudoba认为大多数丝状菌的KS和μmax值比较低，而菌胶团细菌的KS和μmax值比较高，这也解释了完全混合曝气池容易发生污泥膨胀的原因。有机物浓度在推流式曝气池的整个池长上具有一定的浓度梯度，使得大部分情况下絮状菌的生长速率都大于丝状菌，只有在反应末期絮状菌的生长没有丝状菌快，但丝状菌短时间内的优势生长并不会引起污泥膨胀。因此，SBR系统具有防止污泥膨胀的功能。⑸微生物环境的多样性SBR反应器对有机物去除效果好，而对难降解有机物降解效果好是因为其在生态环境上具有多样性，具体讲可以形成厌氧、缺氧等多种生态条件，从而有利于有机物的降解。传统SBR工艺的缺点①连续进水时，对于单一SBR反应器需要较大的调节池。②对于多个SBR反应器，其进水和排水的阀门自动切换频繁。③无法达到大型污水处理项目之连续进水、出水的要求。④设备的闲置率较高。⑤污水提升水头损失较大。⑥如果需要后处理，则需要较大容积的调节池。SBR的适用范围SBR系统进一步拓宽了活性污泥的使用范围。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。6）非常适合处理小水量，间歇排放的工业废水与分散点源污染的治理。近期来随着SBR工艺的发展，特别是连续进水、连续出水方案的改进，使SBR工艺以应用于大中心污水处理厂。3设计方法3.1负荷法该法与连续式曝气池容积的设计相仿。已知SBR反应池的容积负荷NV或污泥负荷NS、进水量Q0及进水中BOD5浓度C0，即可由下式迅速求得SBR池容：容积负荷法V=nQ0C0／Nv(3)Vmin=〔SVI·MLSS／106〕·V污泥负荷法Vmin=nQ0C0·SVI／Ns(4)V=Vmin+Q03.2曝气时间内负荷法鉴于SBR法属间歇曝气，一个周期内有效曝气时间为ta，则一日内总曝气时间为nta，以此建立如下计算式：容积负荷法V=nQ0C0tc／Nv·ta(5)污泥负荷法V=24QC0／nta·MLSS·NS(6)3.3动力学设计法由于SBR的运