高曉亮

（山西焦煤集團(tuán)公司， 山西 太原 030024）

SBR序列間歇式活性污泥法，是按間歇曝氣方式來(lái)進(jìn)行污水處理的活性污泥污水處理工藝，又稱(chēng)為序批式活性污泥法，該工藝處理方式和原理與傳統(tǒng)的污水處理工藝區(qū)別的是SBR序列間歇式活性污泥法采用時(shí)間間歇的處理方式替代空間分割的處理方式，生化反應(yīng)周期不穩(wěn)定，與傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉淀方式不同，SBR技術(shù)通過(guò)靜置來(lái)進(jìn)行沉淀。同時(shí)SBR污水處理反應(yīng)池集均化、初沉、生物降解等功能于一體，無(wú)需污泥回流、具有操作便捷運(yùn)行平穩(wěn)的特點(diǎn)，在煤化工污水處理領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。西山煤電集團(tuán)古交污水處理廠的處理污水主要是甲醇污水和煤化工污水，通過(guò)采用了SBR序列間歇式活性污泥法污水處理工藝對(duì)傳統(tǒng)的活性污泥法污水處理系統(tǒng)進(jìn)行技改，大幅提高污水處理質(zhì)量和能力，該系統(tǒng)由物化、生化和污泥處理等構(gòu)成，污水處理量達(dá)2300m3/d，每小時(shí)平均流量為95 m3。

1 污水處理工藝

1.1 SBR生化處理工藝

SBR污水處理工藝由按一定時(shí)間順序間歇操作運(yùn)行的反應(yīng)器構(gòu)成，同時(shí)每個(gè)間歇反應(yīng)器在污水處理操作過(guò)程可分為：充水、反應(yīng)、沉淀、排水排泥、閑置五個(gè)階段。在整個(gè)煤化工污水處理運(yùn)行周期內(nèi)，系統(tǒng)各個(gè)時(shí)間段的污水處理時(shí)間、反應(yīng)器內(nèi)部混合液運(yùn)行狀態(tài)及體積變化可結(jié)合處理污水的特性進(jìn)行靈活調(diào)試。由于SBR污水處理工藝具有操作靈活，適應(yīng)性強(qiáng)，可滿(mǎn)足不同水質(zhì)的處理需求。該處理工藝具有的主要特點(diǎn)有∶處理構(gòu)筑物少、占地面積少、耐沖擊負(fù)荷能力高、處理效果好和操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

1）處理構(gòu)筑物少。SBR序列間歇式活性污泥法的反應(yīng)器集均化、沉淀、降解和曝氣等功能于一體，無(wú)需進(jìn)行污泥回流，有效減少前期的初沉池、二沉池和回流污泥泵房的構(gòu)筑。因此，采用SBR序列間歇式活性污泥法可有效減少前期處理構(gòu)筑物的建設(shè)和反應(yīng)容器間連接管道和流體輸送設(shè)備的投入，有效降低生產(chǎn)成本的前期投資約15%左右。

2）占地面積少。鑒于SBR完善處理工藝的反應(yīng)器將時(shí)間上的完全推流與空間上完全混合有機(jī)融合，使其具有污水處理效率高、生化反應(yīng)速度快的特點(diǎn)，在相同體積的煤化工污水處理上明顯優(yōu)于傳統(tǒng)連續(xù)式生化反應(yīng)池。古交污水處理廠通過(guò)采用SBR污水處理工藝對(duì)原有的活性污泥法污水處理系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，由于其間采用歇進(jìn)水方式，可對(duì)充水時(shí)間及充水量進(jìn)行調(diào)節(jié)，無(wú)需增加調(diào)節(jié)池，節(jié)省占地面積約30%左右。

3）出水水質(zhì)高。SBR反應(yīng)器內(nèi)部運(yùn)行時(shí)序，厭氧與好氧兩段交替運(yùn)行。在交替運(yùn)行狀態(tài)，凈化效果好，可強(qiáng)化生物脫氮效果。反應(yīng)器內(nèi)部底物濃度高、泥齡短、比增長(zhǎng)速率大，可使SBR序列間歇式活性污泥法對(duì)絲狀菌的過(guò)度繁殖進(jìn)行有效控制，保證處理過(guò)程中靜態(tài)沉淀分離的效果，具有出水水質(zhì)好的特點(diǎn)。

4）耐沖擊負(fù)荷能力高。由于采用SBR污水處理工藝，間歇進(jìn)水、排放和每次進(jìn)水量?jī)H僅占到SBR反應(yīng)器體積的2/3，進(jìn)一步提高該工藝的稀釋效果，因此SBR污水處理工藝的耐沖擊負(fù)荷能力高。同時(shí)結(jié)束充水后，SBR反應(yīng)器和原水彼此隔離，充水的量和水質(zhì)變化均不會(huì)對(duì)SBR反應(yīng)容器造成影響，進(jìn)水水質(zhì)水量變化不再影響反應(yīng)器。

5）操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行平穩(wěn)。SBR污水處理工藝具有操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行平穩(wěn)，構(gòu)筑物少，占地面積小和設(shè)備運(yùn)行管理成本低等優(yōu)點(diǎn)。運(yùn)行處理方式靈活，可根據(jù)污水的水質(zhì)設(shè)計(jì)出多種工藝路線。同一反應(yīng)器僅通過(guò)對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)就可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同性質(zhì)廢水的處理。

1.2 SBR污水處理工藝流程

SBR法污水處理工藝流程是將需要處理的含有大量氰化物、硫化物的煤化工污水以及一氧化碳變換污水充入調(diào)節(jié)池內(nèi)然后由水泵均勻提升到一段和二段破氰反應(yīng)池中后排放至除氟反應(yīng)池內(nèi)，經(jīng)過(guò)前期的一系列生化反應(yīng)污水中的有毒有害物質(zhì)含量有效降低，經(jīng)反應(yīng)池處理后的水通過(guò)物化沉淀池得以固液分離，并將沉淀池排出的水排入調(diào)節(jié)池，污泥排入到物化污泥池。

生活污水及地面沖洗污水采用等重力管道自流排放到集水井中，為防止堵塞應(yīng)進(jìn)入集水井的位置安裝格柵起到攔截漂浮物的作用，保證水泵的正常運(yùn)行。并將集水井的出水與其他污水均勻混合起到對(duì)水質(zhì)和水量的調(diào)節(jié)。

由于甲醇精餾污水含有大量的油污，在排放至調(diào)節(jié)池前應(yīng)構(gòu)筑隔油池起到對(duì)油污的隔離作用，然后在排放至調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池排放出的水通過(guò)水泵提升到SBR生化反應(yīng)池中，應(yīng)用反應(yīng)池中的細(xì)菌微生物對(duì)污水中的有機(jī)物降解和脫氮。

SBR反應(yīng)池中的清液經(jīng)檢測(cè)合格后通過(guò)潷水裝置排放到排放池進(jìn)行外排，而處理產(chǎn)生的物化污泥，經(jīng)過(guò)脫水后輸送到煤場(chǎng)。不達(dá)標(biāo)的污水重新輸送至集水池進(jìn)行循環(huán)處理。SBR法污水處理工藝流程圖如圖1所示。

圖1 SBR法污水處理工藝流程圖

1.3 SBR的運(yùn)行周期

SBR反應(yīng)池的數(shù)量設(shè)計(jì)分為三個(gè)組，每個(gè)SBR反應(yīng)池的運(yùn)行周期調(diào)整為16 h，分別將進(jìn)水時(shí)間設(shè)置為2.5 h；反應(yīng)時(shí)間分別設(shè)置為3.5 h和6 h；沉淀期設(shè)置為1.5 h；潷水期設(shè)置為2.5 h。SBR反應(yīng)池的運(yùn)行周期中各時(shí)段的控制詳見(jiàn)表1。

表1 SBR反應(yīng)池的運(yùn)行周期中各時(shí)段的控制

通過(guò)計(jì)算，單組SBR反應(yīng)池的每天污水處理量為800萬(wàn)m3，并根據(jù)污水的水質(zhì)和水量情況對(duì)進(jìn)水時(shí)間和水量、爆氣時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)，在處理高濃度的沖擊污水時(shí)可起到分割負(fù)擔(dān)的效果。

1.4 SBR污水處理工藝效果分析

西山煤電古交污水處理廠原水水質(zhì)為：ρ（COD）≤450 mg/L，ρ（BOD5）≤290 mg/L，ρ（SS）≤180 mg/L，ρ（NH3-N）≤230 mg/L，ρ（H2S）≤3 mg/L，pH＝6～9。通過(guò)采用SBR污水處理工藝進(jìn)行技術(shù)改造后，對(duì)處理的SBR反應(yīng)池中污水進(jìn)行抽樣檢測(cè)，廢水處理抽樣檢測(cè)分析數(shù)據(jù)詳見(jiàn)表2。

由表2中可得出SBR反應(yīng)池的進(jìn)水時(shí)廢水中氨氮含量指標(biāo)和COD含量指標(biāo)變化明顯，對(duì)出水的抽樣表現(xiàn)出良好的處理效果，證明西山煤電古交污水處理廠采用SBR污水處理工藝取得顯著的效果，具有較高的耐沖擊負(fù)荷能力。

表2 SBR廢污水處理抽樣檢測(cè)分析數(shù)據(jù)表

1.5 SBR系統(tǒng)環(huán)境因素的控制

細(xì)菌微生物的生長(zhǎng)受污水溫度的直接影響，不同種類(lèi)的細(xì)菌對(duì)污水溫度的反應(yīng)有著不同的要求。SBR污水處理工藝不僅對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的要求較高，同時(shí)還對(duì)環(huán)境因素特別是溫度控制有較高要求，活性污泥內(nèi)部的細(xì)菌大部分屬于中溫性細(xì)菌，只有將水溫控制在20～40℃左右才更佳適宜微生物的生長(zhǎng)，該工藝通過(guò)控制氣化廢水溫度來(lái)調(diào)節(jié)污水溫度；并將生化反應(yīng)池中廢水的pH值在6～9之間較為合適。活性污泥中滿(mǎn)足細(xì)菌生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要有H2O、C、N和無(wú)機(jī)鹽等，其中80%左右為水。爆氣前應(yīng)將生化反應(yīng)池中生化需氧量（BOD5）的體積質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在 200 mg/L，m（BOD5（C））∶m（N）∶m（P）＝100∶5∶1較為合適。在去除碳、硝化過(guò)程時(shí)將水中的溶解氧保持在2～4 mg/L較為適宜；同時(shí)應(yīng)注意對(duì)硫化物、胺、酚、氰化物等有毒物質(zhì)的控制。

2 結(jié)語(yǔ)

由于SBR污水處理工藝具有處理構(gòu)筑物少、占地面積少、耐沖擊負(fù)荷能力高、處理效果好和操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，在煤化工污水處理領(lǐng)域得到廣泛的推廣。使用SBR污水處理工藝可結(jié)合煤化工污水的特征和排放量等情況對(duì)沉淀、降解和曝氣時(shí)間、以及充水時(shí)間和充水量進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，并對(duì)濃度高的沖擊污水進(jìn)行分割負(fù)擔(dān)；SBR污水處理工藝可在同一個(gè)生化反應(yīng)池內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)物的去除，同時(shí)除磷脫氮，無(wú)需增加專(zhuān)業(yè)的除磷脫氮設(shè)備。由此可見(jiàn)，采用SBR污水處理工藝可實(shí)現(xiàn)煤化工污水的零排放，滿(mǎn)足煤化工企業(yè)污水處理的需求。