SBR 法脱氮除磷工艺分析及研究进展

韦 玮，杨 青，陆夏铭

（广西交通职业技术学院，广西 南宁 530023）

SBR 法是国内外普遍关注和研究的一种生物处理技术，它在时间序列上实现了有机物的降解和固液分离等工序的分离，具有运行方式灵活﹑基建投资省的优点。国家对污水中N﹑P 排放要求日益严格，对各种污水处理工艺中的脱氮除磷提出了更高的要求。在此背景下，研究者针对SBR 的脱氮除磷方面进行了许多工艺和方法改进，现就此进行概述。

1 SBR 脱氮工艺改进

1.1 SBR 同步硝化反硝化

传统脱氮理论认为，硝化和反硝化不能同时发生，但是，国内外不少研究表明SBR 系统中存在同步硝化反硝化现象。在早前研究中，李峰等人[1]认为，反应器内控制DO 为0.5～1.5mg·L-1（随反应器类型和反应条件不同而异），形成厌氧（缺氧）和好氧并存的环境，可以实现同步硝化反硝化过程。李丛娜等人[2]在控制SBR 反应器保持良好好氧状态（DO ＞8mg·L-1）﹑MLSS 较低的情况下，根据每一工作周期的前期，氨氮比较彻底地转化为硝酸盐氮，且氨氮浓度逐渐降低的同时总氮浓度也逐渐降低的情况，得出结论，过程中同时发生了好氧硝化和反硝化，从而实现较高的总氮去除率。

1.2 SBR 厌氧氨氧化法

ANAMMOX 工艺[3]是一种生物脱氮的新型低耗工艺, 其原理为厌氧条件下，以NO2-为电子受体, 将氨转化为N2，这可以节省硝化阶段的需氧量和反硝化阶段的碳源。路平等人的实验研究表明[4]，厌氧氨氧化反应器的最佳运行参数为进水浓度200～496.3mg·L-1，能保持80%以上的脱氮效率，最适进水浓度为347.7mg·L-1；最佳时间为17～24h；最佳进水pH 为7～8.5；最佳内循环流速为24～96mL·min-1；低浓度有机物对反应器的影响较小，当C/N=2 时，脱氮效率达到最大。

2 SBR 除磷工艺改进

Berils Akin 等研究发现，设置了厌氧﹑缺氧和好氧阶段的SBR 比只设置厌氧和好氧阶段的SBR除磷率高33%，原因在于缺氧段能使硝酸盐的浓度进一步减小，减弱其对P 释放的影响[5]。Suntud sirianuntapiboon 等[6]在传统具有好氧段的SBR 中应用移动生物膜，结果显示，与传统具有好氧段的SBR 相比，出水TP 浓度可达到1.5mg·L-1左右。有研究表明用两段厌氧-好氧SBR 系统(PAF-SBR)来强化生物除磷，该系统磷酸盐的浓度在PAF-SBR出水低于0.5mg·L-1，主要原因在于通过厌氧SBR来增加VFA/P 比率,从而强化聚磷菌在好氧SBR中的去除效率[7]。

此外，碳源（如未经消化的猪肥料﹑丙酸等）﹑基质﹑污泥龄﹑硝酸盐等对SBR 除磷效果均有一定影响[8]。

3 SBR 同步脱氮除磷工艺研究进展

3.1 三级SBR

三级SBR 系统由3 个序批式反应器组成，原水进入SBR1，部分有机质被吸附降解，聚磷菌厌氧释磷，其上清液进入SBR2 并在较短的泥龄和曝气时间内实现大部分有机物的降解和磷的摄取，SBR3在长时间的曝气和泥龄条件下充分实现硝化并去除剩余有机物，其出水回流SBR1 从而实现反硝化。该系统充分利用了原水中的碳源，同时好氧﹑缺氧两级聚磷弥补了彼此的不足，系统对COD﹑TN﹑TP 达到了较高去除效果，出水达到了一级排放标准[9]。

3.2 双泥SBR 工艺

该工艺在传统SBR 中引入2 个污泥池，对硝化污泥和反硝化污泥进行分开回流，解决了硝化菌和聚磷菌对泥龄的竞争，同时在缺氧段利用诱导培养的反硝化聚磷菌进行同步反硝化除磷。该工艺投资少，效率高﹑操作简单，可实现在线控制[10]。

3.3 MSBR 工艺

改良型序批式间歇反应器MSBR 是SBR 与A2O 结合的产物：污水经过厌氧格时与来自缺氧格回流的污泥混合，聚磷菌释磷，混合液进入主曝气格进行硝化和好氧摄磷作用，出水一部分直接进入SBR 池进行泥水分离，另一部分进行缺氧搅拌和好氧曝气并在下一周期进行泥水分离，此后污泥回流至缺氧格进行反硝化脱氮，最后进入厌氧格与下周期进水混合。在这个过程中，微生物完整地经历了厌氧﹑缺氧﹑好氧﹑沉淀的过程，大大提高了传统SBR工艺脱氮除磷效果[11]。

3.4 S BBR 工艺

在SBR 反应器中放置填料，填料上附着生长的生物膜，不仅为世代时间长的硝化细菌等提供了良好的生长条件，同时生物膜内形成了溶解氧梯度，有利于反硝化脱氮和聚磷菌充分释磷，强化了同步脱氮除磷的效果。

4 结语

相对传统的活性污泥法，SBR 工艺是一种尚需要不断发展完善的新型技术，但由于其灵活﹑节能﹑高效等优点，其应用前景非常广阔。对该工艺开展脱氮除磷机理的深入研究和应用工艺开发，能够为其更为广泛有效的应用提供必要的技术保障。

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