SBR法处理城镇生活污水工艺设计

连雪灵

（平顶山市新城区新城清源污水净化有限公司，河南 平顶山467000）

城市污水是造成水体污染的重要污染源，对城市污水进行妥善收集、处理和排放是减轻或防止水体污染是十分重要一项对策，污水处理厂在这一过程中扮演了重要角色。近年来，我国在城市污水处理方面加大了一些工程建设的投入，全国各地陆续建设了一批污水处理厂，对于保护大中型城市的环境，治理水污染起到了重要作用。随着我国城市化进程的加快，中小城镇的发展十分迅速，大量的中小城镇将迅速兴起，中小城镇的污水排放量约占全国排放总量的一半左右，而全国19200多个建制镇绝大多数都没有污水处理设施，从长远的环境发展角度来看，中小城市在环境保护方面起着重要作用，特别是水污染治理方面[1]。因此，探索和发展适合我国国情的中小城市（镇）污水处理工艺，掌握一批在中小城市（镇）具有代表性的污染源治理和城市污水处理技术，就势在必行[2]。为了选取适合中小城市是污水处理的需要，本设计通过对不同工艺生活污水处理效果的比较，最终设计选用SBR工艺，设计目标是出水水质达到我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 1819-2002）一级B类排放标准。

1 污水状况及设计规模、目标

1.1 污水水质

本次设计进水水质：pH=6-9；BOD5=150mg/L；COD=300mg/L；SS=200mg/L；NH3-N=30mg/L；TP=10mg/L。

1.2 设计规模

污水的平均处理量为Q平=25000m3/d；

日变化系数取K日为1.2，时变化系数取K时为1.2，总变化系数取K总为 1.44。

1.3 污水治理目标

污水厂出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级标准的B 类标准。 即：pH=6-9；BOD5≤20mg/L；COD≤60mg/L；SS≤20mg/L；NH3-N≤8mg/L；TP≤1mg/L

2 处理工艺的选择

根据设计的排水水质标准，且BOD5/COD≥0.3具有易生化性，此污水可进行生化处理。处理污水在去除BOD5、COD、SS的同时要达到脱氮除磷的效果,所以污水处理工艺采用二级生化处理，以达到生物脱氮除磷处理效果[1]。

在生物法中，有活性污泥法和生物滤池两大类，生物滤池的处理效率不高，卫生条件较差，我国只有少数几座生物滤池城市污水处理厂，而活性污泥法占绝大多数。

活性污泥法有很多种型式，使用最广泛的主要有三类：①传统活性污泥法和它的改进型A/O（厌氧好氧活性污泥法）、A2/O（厌氧缺氧好氧活性污泥法）工艺，②氧化沟，③SBR（序批式活性污泥法）工艺。

传统活性污泥法是应用最早的工艺，它去除有机物的效率较高，因而得到广泛应用。近20年来，水体富营养化的危害越来越严重，去除氮、磷列入了污水处理的目标，于是出现了活性污泥法的改进型A/O法和A2/O法。A/O法有两种，一种是用于除磷的厌氧—好氧工艺，一种是用于脱氮的缺氧—好氧工艺；A2/O法则是厌氧缺氧好氧既脱氮又除磷的工艺。

氧化沟是活性污泥法的一种变型，在水力流态上不同于传统活性污泥法，是一种首尾相接的循环流，通常采用延时曝气，在污水净化的同时污泥得到稳定。它不设初沉池和污泥消化池，处理设施大大简化。氧化沟具有传统活性污泥法的优点，去除有机物的效率很高，也具有脱氮的功能。如果在沟前增设厌氧池，还可同时除磷。氧化沟这种高效、简单的特点，使它在中小型城市污水处理厂中得到广泛应用。

SBR法是在一个反应池中完成污水的生化反应、沉淀、排水、排泥，不仅省去了初沉池和污泥消化池，还省去了二沉池和回流污泥泵房，处理设施比氧化沟还要简单，而且处理效果好，同时还具有很强的脱氮除磷功能。因而SBR工艺得到大力推广，成为业内人士十分关注的一种工艺。

通过对比传统活性污泥法和它的改进型A/O、A2/O工艺，氧化沟，SBR工艺，考虑到中小城镇污水处理设计基建投资少，技术管理能能力相对薄弱，工程面积狭小等因素，最终选择SBR工艺[3]。尤其是利用SBR法处理中小城镇污水，要比用普通活性污泥法节省基建投资30%多，并且还具有布置紧凑，节约占地面积；SBR系统对生长率高、适应性强的微生物生长有利。其次，SBR的固液分离效果好，容易获得澄清的出水。SBR工艺的时间序列性和运行条件上的较大灵活性为其脱氮除磷提供了得天独厚的条件，从而有效地除氮除磷。

3 各主要处理单元的设计和设备选型

3.1 细格栅

设两台机械格栅（并联为一体）。每台隔栅栅条间隙数37个，安装倾角为60°，栅条宽度为0.01m，隔栅总宽为1.1m。

3.2 旋流沉砂池

设有两座旋流沉砂池。沉沙池尺寸的主要参数有：流量1.5万m3/d，叶轮转速20r/min，功率1.5kW，排砂量15L/S。

3.3 SBR活性污泥反应器

本工程设计的生化池中的水力停留时HRT为14.7h，总容积为18301m3，好氧泥龄7.3d,反应泥龄9.0d,缺氧泥龄1.7d,总泥龄为13.5d，污泥负荷为 0.111kg[BOD]／[kg[VSS]·d]。

1）参数的确定

Tc：6h Tc一个完整周期的时间

N：4次/天 N每天单池最多运行周期次数

TF：4h TF仅指反应池反应阶段的时间

Ts：1h Ts仅指沉淀池(亦反应池)沉淀阶段的时间

Tch：1h Tch仅指沉淀池(亦反应池)滗水阶段的时间

H：4.5m H 池水深度

Hf：0.15m Hf安全高度(预留堰口至污泥界面的高度,以防止污泥被带出)

Hp：0.25m Hp保护层水深(堰口淹没深度,以防止浮渣被带出)

2）设计水量的确定

SBR工艺泥龄通常较长，有很强的抗冲击负荷能力，因此在计算污泥量时可按高日流量，而不是高日高时流量计算。当采用延时曝气时，泥龄更长，缓冲能力更好可按平均日流量设计计算。

即 Q=Kd×Q=25000×1.2m3/d＝30000m3/d，Kd=1.2（变化系数）

3）计算反应池池容

①给定最高日最高时流量Qh=2880m3/d

③反应池池容

计算可得V=18301m3，即是间歇反应池的总容量为18301m3

3.4 消毒池

采用紫外线消毒仪对出水进行消毒处理，设在线实时监测和安装报警软件，为防止意外事故发生，所有设备均在分控站PLC的控制下自动运行。

4 总体布置

4.1 平面布置

（1）功能分区

处理厂平面按功能分为厂前区、生产区和预留区，各区之间有道路和绿化带相隔。

将辅助生产构筑物相对集中，布置于厂区上风向；污泥处理区布置于夏季主导风向的下风向，远离厂前区，以保持厂前区较好的环境。

（2）厂区道路

为方便交通运输和设备的安装、维护，道路布置成环状，每个构（建）筑物均有道路相通，厂内主干道宽7m，次干道宽4m，主干道转弯半径大于9-12m，混凝土路面。

（3）厂区给水

厂区给水由市自来水公司提供，来自于周边供水干管，压力大于4kg/cm2。厂区给水主要用于生活、构筑物及设备冲洗、绿化及消防等。给水干管管径DN200，厂区内呈环网状，利于消防和安全供水。

（4）厂区排水

厂区排水为雨污分流制，厂区雨水由道路雨水口收集后汇入厂区雨水管道，并自流排入附近河流；厂区生活污水、生产污水、清洗水池污水、构筑物放空水、上清夜等经厂区污水管道收集后汇入进水泵房，与进厂污水一并处理。

4.2 高程布置

假设在污水处理厂进口处的水平地面标高为0.00米。在污水处理流程中，污水经过格栅流入污水泵房，经泵提升到沉砂池，进水泵房提升后的最高出水水位约为6.00米左右，然后靠重力依次流至各处理构筑物，最后消毒接触池出流水位3.50米左右，全厂总水头损失2.50米左右，处理后的一级B类水直接排放至受纳水体。

5 结论

SBR工艺对BOD5、COD、SS、氮、磷都有很高的去除效果。经过该过程降解后，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%，出水可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级B标准。应用SBR法处理城镇污水，工艺技术可行，操作灵活，自动化程度较高，基建费用较低，占地面积小，处理效果良好。污水厂建成投入使用后，所在区域的生活污水污染物得到有效的处理，减少了污水对河流、地下水等水体造成污染，大大改善了水体水质。

［1］邵林广.城市污水处理工艺的选择[J].给水排水,V01.26,NO.62000.

［2］李海,孙瑞正,陈振选,等,编.城市污水处理技术及工程实例[M].北京：化学工业出版社,2002.5：181-201.

［3］张统,主编.SBR及其变法污水处理与回用技术[M].北京：化学工业出版社,2003.

［4］颜秀勤,齐和明,孔祥媚,尚巍,孙永利.我国 SBR工艺设备应用现状分析[J].中国环保产业,2008,10.

［5］朱明权,周冰莲.SBR 工艺的设计[J].给水排水,1998,24(4)：6-11.