SBR法處理城鎮生活污水工藝設計

連雪靈

（平頂山市新城區新城清源污水凈化有限公司，河南 平頂山467000）

城市污水是造成水體污染的重要污染源，對城市污水進行妥善收集、處理和排放是減輕或防止水體污染是十分重要一項對策，污水處理廠在這一過程中扮演了重要角色。近年來，我國在城市污水處理方面加大了一些工程建設的投入，全國各地陸續建設了一批污水處理廠，對于保護大中型城市的環境，治理水污染起到了重要作用。隨著我國城市化進程的加快，中小城鎮的發展十分迅速，大量的中小城鎮將迅速興起，中小城鎮的污水排放量約占全國排放總量的一半左右，而全國19200多個建制鎮絕大多數都沒有污水處理設施，從長遠的環境發展角度來看，中小城市在環境保護方面起著重要作用，特別是水污染治理方面[1]。因此，探索和發展適合我國國情的中小城市（鎮）污水處理工藝，掌握一批在中小城市（鎮）具有代表性的污染源治理和城市污水處理技術，就勢在必行[2]。為了選取適合中小城市是污水處理的需要，本設計通過對不同工藝生活污水處理效果的比較，最終設計選用SBR工藝，設計目標是出水水質達到我國《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB 1819-2002）一級B類排放標準。

1 污水狀況及設計規模、目標

1.1 污水水質

本次設計進水水質：pH=6-9；BOD5=150mg/L；COD=300mg/L；SS=200mg/L；NH3-N=30mg/L；TP=10mg/L。

1.2 設計規模

污水的平均處理量為Q平=25000m3/d；

日變化系數取K日為1.2，時變化系數取K時為1.2，總變化系數取K總為 1.44。

1.3 污水治理目標

污水廠出水執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級標準的B 類標準。 即：pH=6-9；BOD5≤20mg/L；COD≤60mg/L；SS≤20mg/L；NH3-N≤8mg/L；TP≤1mg/L

2 處理工藝的選擇

根據設計的排水水質標準，且BOD5/COD≥0.3具有易生化性，此污水可進行生化處理。處理污水在去除BOD5、COD、SS的同時要達到脫氮除磷的效果,所以污水處理工藝采用二級生化處理，以達到生物脫氮除磷處理效果[1]。

在生物法中，有活性污泥法和生物濾池兩大類，生物濾池的處理效率不高，衛生條件較差，我國只有少數幾座生物濾池城市污水處理廠，而活性污泥法占絕大多數。

活性污泥法有很多種型式，使用最廣泛的主要有三類：①傳統活性污泥法和它的改進型A/O（厭氧好氧活性污泥法）、A2/O（厭氧缺氧好氧活性污泥法）工藝，②氧化溝，③SBR（序批式活性污泥法）工藝。

傳統活性污泥法是應用最早的工藝，它去除有機物的效率較高，因而得到廣泛應用。近20年來，水體富營養化的危害越來越嚴重，去除氮、磷列入了污水處理的目標，于是出現了活性污泥法的改進型A/O法和A2/O法。A/O法有兩種，一種是用于除磷的厭氧—好氧工藝，一種是用于脫氮的缺氧—好氧工藝；A2/O法則是厭氧缺氧好氧既脫氮又除磷的工藝。

氧化溝是活性污泥法的一種變型，在水力流態上不同于傳統活性污泥法，是一種首尾相接的循環流，通常采用延時曝氣，在污水凈化的同時污泥得到穩定。它不設初沉池和污泥消化池，處理設施大大簡化。氧化溝具有傳統活性污泥法的優點，去除有機物的效率很高，也具有脫氮的功能。如果在溝前增設厭氧池，還可同時除磷。氧化溝這種高效、簡單的特點，使它在中小型城市污水處理廠中得到廣泛應用。

SBR法是在一個反應池中完成污水的生化反應、沉淀、排水、排泥，不僅省去了初沉池和污泥消化池，還省去了二沉池和回流污泥泵房，處理設施比氧化溝還要簡單，而且處理效果好，同時還具有很強的脫氮除磷功能。因而SBR工藝得到大力推廣，成為業內人士十分關注的一種工藝。

通過對比傳統活性污泥法和它的改進型A/O、A2/O工藝，氧化溝，SBR工藝，考慮到中小城鎮污水處理設計基建投資少，技術管理能能力相對薄弱，工程面積狹小等因素，最終選擇SBR工藝[3]。尤其是利用SBR法處理中小城鎮污水，要比用普通活性污泥法節省基建投資30%多，并且還具有布置緊湊，節約占地面積；SBR系統對生長率高、適應性強的微生物生長有利。其次，SBR的固液分離效果好，容易獲得澄清的出水。SBR工藝的時間序列性和運行條件上的較大靈活性為其脫氮除磷提供了得天獨厚的條件，從而有效地除氮除磷。

3 各主要處理單元的設計和設備選型

3.1 細格柵

設兩臺機械格柵（并聯為一體）。每臺隔柵柵條間隙數37個，安裝傾角為60°，柵條寬度為0.01m，隔柵總寬為1.1m。

3.2 旋流沉砂池

設有兩座旋流沉砂池。沉沙池尺寸的主要參數有：流量1.5萬m3/d，葉輪轉速20r/min，功率1.5kW，排砂量15L/S。

3.3 SBR活性污泥反應器

本工程設計的生化池中的水力停留時HRT為14.7h，總容積為18301m3，好氧泥齡7.3d,反應泥齡9.0d,缺氧泥齡1.7d,總泥齡為13.5d，污泥負荷為 0.111kg[BOD]／[kg[VSS]·d]。

1）參數的確定

Tc：6h Tc一個完整周期的時間

N：4次/天 N每天單池最多運行周期次數

TF：4h TF僅指反應池反應階段的時間

Ts：1h Ts僅指沉淀池(亦反應池)沉淀階段的時間

Tch：1h Tch僅指沉淀池(亦反應池)潷水階段的時間

H：4.5m H 池水深度

Hf：0.15m Hf安全高度(預留堰口至污泥界面的高度,以防止污泥被帶出)

Hp：0.25m Hp保護層水深(堰口淹沒深度,以防止浮渣被帶出)

2）設計水量的確定

SBR工藝泥齡通常較長，有很強的抗沖擊負荷能力，因此在計算污泥量時可按高日流量，而不是高日高時流量計算。當采用延時曝氣時，泥齡更長，緩沖能力更好可按平均日流量設計計算。

即 Q=Kd×Q=25000×1.2m3/d＝30000m3/d，Kd=1.2（變化系數）

3）計算反應池池容

①給定最高日最高時流量Qh=2880m3/d

③反應池池容

計算可得V=18301m3，即是間歇反應池的總容量為18301m3

3.4 消毒池

采用紫外線消毒儀對出水進行消毒處理，設在線實時監測和安裝報警軟件，為防止意外事故發生，所有設備均在分控站PLC的控制下自動運行。

4 總體布置

4.1 平面布置

（1）功能分區

處理廠平面按功能分為廠前區、生產區和預留區，各區之間有道路和綠化帶相隔。

將輔助生產構筑物相對集中，布置于廠區上風向；污泥處理區布置于夏季主導風向的下風向，遠離廠前區，以保持廠前區較好的環境。

（2）廠區道路

為方便交通運輸和設備的安裝、維護，道路布置成環狀，每個構（建）筑物均有道路相通，廠內主干道寬7m，次干道寬4m，主干道轉彎半徑大于9-12m，混凝土路面。

（3）廠區給水

廠區給水由市自來水公司提供，來自于周邊供水干管，壓力大于4kg/cm2。廠區給水主要用于生活、構筑物及設備沖洗、綠化及消防等。給水干管管徑DN200，廠區內呈環網狀，利于消防和安全供水。

（4）廠區排水

廠區排水為雨污分流制，廠區雨水由道路雨水口收集后匯入廠區雨水管道，并自流排入附近河流；廠區生活污水、生產污水、清洗水池污水、構筑物放空水、上清夜等經廠區污水管道收集后匯入進水泵房，與進廠污水一并處理。

4.2 高程布置

假設在污水處理廠進口處的水平地面標高為0.00米。在污水處理流程中，污水經過格柵流入污水泵房，經泵提升到沉砂池，進水泵房提升后的最高出水水位約為6.00米左右，然后靠重力依次流至各處理構筑物，最后消毒接觸池出流水位3.50米左右，全廠總水頭損失2.50米左右，處理后的一級B類水直接排放至受納水體。

5 結論

SBR工藝對BOD5、COD、SS、氮、磷都有很高的去除效果。經過該過程降解后，COD的去除率是82.85%，BOD的去除率是92%，SS去除率是92.75%，TN去除率是72.72%，出水可達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）的一級B標準。應用SBR法處理城鎮污水，工藝技術可行，操作靈活，自動化程度較高，基建費用較低，占地面積小，處理效果良好。污水廠建成投入使用后，所在區域的生活污水污染物得到有效的處理，減少了污水對河流、地下水等水體造成污染，大大改善了水體水質。

［1］邵林廣.城市污水處理工藝的選擇[J].給水排水,V01.26,NO.62000.

［2］李海,孫瑞正,陳振選,等,編.城市污水處理技術及工程實例[M].北京：化學工業出版社,2002.5：181-201.

［3］張統,主編.SBR及其變法污水處理與回用技術[M].北京：化學工業出版社,2003.

［4］顏秀勤,齊和明,孔祥媚,尚巍,孫永利.我國 SBR工藝設備應用現狀分析[J].中國環保產業,2008,10.

［5］朱明權,周冰蓮.SBR 工藝的設計[J].給水排水,1998,24(4)：6-11.