黃 慶

（南寧六和環(huán)保有限責任公司 廣西南寧 530000）

0 引言

隨著城市化和工業(yè)化進程的加快，城市生活污水的污染問題日益受到人們的關(guān)注。據(jù)統(tǒng)計,截止2011年底，全國廢水排放總量為652.1億噸，化學(xué)需氧量排放總量為2499.9萬噸（見表1）。

表1 :2011年全國廢水中主要污染物排放量

這些污水中很大一部分是沒有經(jīng)過有效處理而直接排入江河湖澤之中,導(dǎo)致水環(huán)境受到不同程度的污染。2012年,我國十大流域的694個國控監(jiān)測斷面中，劣Ⅴ類水質(zhì)比例占10.4%，基本喪失水體功能。水質(zhì)狀況較為嚴峻。

sequncing batch reactor，簡稱SBR法，最早是由英國學(xué)者Ardern和Lockett在1914年提。它是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法，主要特征是運行上能夠做到有序和間歇操作，整個運行過程分進水期、反應(yīng)期、沉降期、排水期和閑置期。我國近年來對SBR的研究和應(yīng)用開展迅速，1985年在上海市政設(shè)計院為上海吳淞肉聯(lián)廠設(shè)計了我國第一座SBR廢水處理設(shè)施。近些年該項工藝已成功地應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品加工廢水、屠宰廢水、啤酒廢水、化工廢水、制藥廢水和印染廢水等的處理，證明SBR是一種性能穩(wěn)定的處理方法[1]。與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，SBR工藝在裝置構(gòu)成、經(jīng)濟性、反應(yīng)效率等方面展現(xiàn)出明顯優(yōu)勢（見表2）。

表2：SBR工藝與傳統(tǒng)活性污泥法比較

1 新型SBR工藝

傳統(tǒng)的SBR工藝形式具有一定的局限性，例如，在進水流量較大時，需要調(diào)節(jié)反映系統(tǒng)，相應(yīng)的就會增加投資；而且對出水水質(zhì)也有一些特殊要求，在開展除磷、脫氮等工藝時需要對SBR工藝進行改進才能保證高效運行。近年來，人們在實踐中探索出了一些新的SBR工藝類型。

1.1 ICEAS工藝（Intermittent Cyclic Extended Activated Sludge）

ICEAS工藝，即間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法。是20世紀80年代初在澳大利亞發(fā)展起來，1976年建成世界上第一座ICEAS污水處理廠，隨后在日本、美國、加拿大、澳大利亞等地得到推廣應(yīng)用[2]。目前，在我國應(yīng)用也逐漸被推廣開來。

與SBR工藝相比的話，ICEAS工藝具有其最大特點便是：

﹡沉淀特性不同：ICEAS沉淀時會受到時水擾動，因此，實踐中為了減少進水給其帶來的擾動影響，大多會把池子設(shè)計為長方形，這樣就會讓出水近乎平流沉淀池。

﹡連續(xù)性進水和排水的間歇性：ICEAS最大的特點是在SBR反應(yīng)器前添加了生物選擇器，實現(xiàn)了包括沉淀期、排水期間仍能做到連續(xù)的進水，間歇排水，這樣就會使運行操作系統(tǒng)大為簡便，方便實際操作和運行，適用于較大規(guī)模的污水處理。

潘建良[3]等通過對上海市寶山區(qū)揚江居住區(qū)污水處理站運用ICEAS工藝日處理6000t污水研究后發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)法相比:

大大減少設(shè)備的管理和維修時間；減少構(gòu)筑物相連管道及輔助設(shè)備、儀表等，投資和占地面積大大減少；自動化程度高，安全可靠；CODcr、BOD5、NH3-N、SS等水質(zhì)指標去除率分別達到了91%、95%、90%、87%，非常適合住宅小區(qū)污水處理。但在理想推流效能和污泥膨脹的控制方面，由于是連續(xù)性進水，ICEAS沒有了SBR的理想推流和對難降解物質(zhì)去除效果好的優(yōu)點。

1.2 CAST工藝（Cyclic Activated Sludge Technology）

CAST工藝是傳統(tǒng)SBR工藝的改進型，最早是美國Goronszy教授提出來的，這種工藝的核心是在間歇式反應(yīng)器中按曝氣和不曝氣交替運行，把生物反應(yīng)和泥水分離過程集中在一個池子里面完成。在廢水處理的應(yīng)用實踐中發(fā)現(xiàn)這種工藝能夠利用微生物在不同生物環(huán)境條件下的變化能力，更好地進行城市污水的生物脫氮除磷處理，因此近年來CAST工藝得到了更加廣泛的應(yīng)用[4][5]。

與SBR工藝相比的話，CAST工藝最大特點便是：

﹡生物選擇器：生物選擇器和回流污泥使得CAST工藝能夠充分的讓活性污泥不斷地在選擇器中經(jīng)歷高負荷運行，能夠抑制絲狀菌生長和繁殖；

﹡泥水分離：由于CAST工藝在沉淀階段不進水，能夠使得污泥在沉降過程中不受進水干擾，保持在靜止環(huán)境下進行，泥水分離效果較好。

﹡污泥回流：CAST與SBR、ICEAS最大的不同就是在于其在沉淀階段不進水，而且還增加了污泥回流，其脫磷除磷效果很好，但工藝較為復(fù)雜。

臨海市城市污水處理廠項目[6]采用的便是CAST工藝（見圖2），設(shè)計污水處理能力為12萬t/d。該工藝具有:

CAST工藝污泥活性高，易沉降；與常規(guī)工藝相比可節(jié)省30%的占地面積；鼓風機、潷水器等均由PLC控制完成，管理簡單；CAST工藝總氮和總磷的去除率達80%以上，除磷脫氮效果好；耐沖擊負荷，出水水質(zhì)好等優(yōu)點。該工藝不足之處是間歇周期運行對自控要求較高；變水位運行，電耗增大；容積利用率較低；污泥的穩(wěn)定性沒有厭氧消化好。

1.3 CASS工藝（Cyclic Activated Sludge System）

CASS工藝，即周期循環(huán)活性污泥法，該污水處理工藝是目前國內(nèi)外公認的較為先進的一種工藝。它是在間歇式活性污泥法（ICEAS）基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，在反應(yīng)池的前部設(shè)置了生物選擇區(qū)，后部設(shè)置了可升降的自動潷水裝置（見圖3）。

該工藝具有:

﹡周期：CASS工藝運行過程包含了進水—曝氣、停止曝氣—沉淀（泥水分離）、潷水—排泥和閑置—恢復(fù)污泥活性4個階段為一個周期；

﹡主反應(yīng)區(qū)：在CASS工藝中，主反應(yīng)區(qū)是去除有機底物的主要場所，在實際運用過程中通常是控制主反應(yīng)區(qū)的曝氣強度使反應(yīng)區(qū)的主體溶液處于好氧狀態(tài)，進而實現(xiàn)降解有機物的效果。

﹡CASS池：CASS池分為生物選擇器、缺氧區(qū)、好氧區(qū)三個反應(yīng)區(qū)。

李志明[7]通過對某城市污水處理廠(首期規(guī)模為2萬m3/d)使用CASS工藝研究后發(fā)現(xiàn)，該工藝對于BOD5、CODcr、SS、TN、NH3-N、TP的去除率分別達到了91.2%、91.0%、94.6%、55.1%、60.9%、85.8%。而且整個工藝流程操作簡單，運行靈活，可靠性好，適用范圍廣，占地少，投資低，自控程度高、運行費用也較低等優(yōu)勢，尤其適合分期建設(shè)的污水處理項目。但其不足是構(gòu)造相對SBR復(fù)雜，多適用于中小型污水處理站，低溫情況下對其運行有影響。

2 結(jié)語

SBR改進型工藝中除了上述三種較為典型，現(xiàn)實應(yīng)用較為廣泛之外，還有序批式生物膜反應(yīng)器（BSBR）、連續(xù)進水分離式周期循環(huán)延時曝氣工藝（IDEA）、UNITANK工藝、ASBR工藝、PAC-SBR工藝等等。實踐證明，采用SBR工藝處理污水具有有機物去除率高、效果好等優(yōu)點，結(jié)合其新工藝的應(yīng)用會對提高污水處理經(jīng)濟效益和社會效益具有積極效果。這需要廣大環(huán)保工作者在實際中努力探索創(chuàng)新，讓更多新的工藝為人類服務(wù)。

[1]劉文勝，楊云龍.淺議SBR法（序批式活性污泥法），科技情報開發(fā)與經(jīng)濟[J]2006,1（1）：159-160

[2]汪大輝，雷樂成.水處理新技術(shù)及工程設(shè)計[M]北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001

[3]潘建良，李道棠.ICEAS工藝技術(shù)在住宅區(qū)污水處理中的應(yīng)用[J]住宅科技，2003（6）:43-45

[4]高俊發(fā)，王社平.污水處理廠工藝設(shè)計手冊[M]:北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003

[5]王寶貞，王琳.水污染治理新技術(shù)：新工藝、新概念、新理論[M]:北京：科學(xué)出版社，2004

[6]張小明，童慧娟，王強.等.SBR改進型CAST工藝處理城市污水[J]浙江冶金2005(2):26-29

[7]李志明.CASS工藝處理城市污水[J].廣東化工，2011，38（3）：168-171