SBR法是一種間歇運(yùn)行的廢水處理工藝，兼均化、初沉、生物降解、終沉等功能于一池，無(wú)污泥回流系統(tǒng)。運(yùn)行時(shí)，廢水分批進(jìn)入池中，在活性污泥的作用下得到降解凈化。沉降后，凈化水排出池外。根據(jù)SBR的運(yùn)行功能，可把整個(gè)運(yùn)行過(guò)程分為進(jìn)水期、反應(yīng)期、沉降期、排水期和閑置期，各個(gè)運(yùn)行期在時(shí)間上是按序排列的，稱為一個(gè)運(yùn)行周期。
關(guān)鍵詞： SBR 皮革廢水 BSBR
SBR法是一種間歇運(yùn)行的廢水處理工藝，兼均化、初沉、生物降解、終沉等功能于一池，無(wú)污泥回流系統(tǒng)。運(yùn)行時(shí)，廢水分批進(jìn)入池中，在活性污泥的作用下得到降解凈化。沉降后，凈化水排出池外。根據(jù)SBR的運(yùn)行功能，可把整個(gè)運(yùn)行過(guò)程分為進(jìn)水期、反應(yīng)期、沉降期、排水期和閑置期，各個(gè)運(yùn)行期在時(shí)間上是按序排列的，稱為一個(gè)運(yùn)行周期。
在一個(gè)運(yùn)行周期中，各個(gè)階段的運(yùn)行時(shí)間、反應(yīng)器內(nèi)混合液體積的變化以及運(yùn)行狀態(tài)等都可以根據(jù)具體廢水性質(zhì)、出水質(zhì)量與運(yùn)行功能要求等靈活掌握，如在進(jìn)水階段，可按只進(jìn)水不曝氣的限制曝氣方式運(yùn)行，也可按邊進(jìn)水邊曝氣的非限制性曝氣方式運(yùn)行；在反應(yīng)階段，可以始終曝氣，為了生物脫氮也可曝氣后攪拌，或者曝氣攪拌交替進(jìn)行；其剩余污泥量可以在閑置階段排放，也可在排水階段或反應(yīng)階段后期排放?？梢姡瑢?duì)于某單一SBR來(lái)說(shuō)，不存在空間上控制的障礙，只要在時(shí)間上進(jìn)行有效地控制與變換，即能達(dá)到多種功能的要求，非常靈活。
SBR具有工藝簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、去除有機(jī)物速率高、靜止沉淀效率高、耐沖擊負(fù)荷、占地面積少、運(yùn)行方式靈活和不易發(fā)生污泥膨脹等特點(diǎn)，是處理中、小水量廢水，特別是間歇排放廢水的理想工藝。
1 試驗(yàn)部分
1.1 廢水的來(lái)源和特征
制革廢水來(lái)源于海寧富邦皮革有限公司制革車間排放的廢水，取自調(diào)節(jié)池。廢水中主要含有可溶性蛋白質(zhì)、皮屑、無(wú)機(jī)鹽類、油類、表面活性劑、助劑及各種染料、樹脂等。該廢水的COD為1500～2400mg/L, BOD5/CODCr為0.30～0.50左右，偏酸性，色度較高。
1.2 試驗(yàn)裝置
① 反應(yīng)器：18cm×12cm×60cm的有機(jī)玻璃槽2只，有效體積10L。一只掛填料(BSBR)，一只無(wú)填料。
?、?填料：采用YDT彈性立體填料，上下固定，填料層高度50cm。
?、?曝氣裝置：采用砂頭曝氣，Z-0.036空氣壓縮機(jī)，轉(zhuǎn)子流量計(jì)控制空氣流量。
1.3 生物膜法和污泥馴化
取富邦公司氧化溝內(nèi)活性污泥，沉降后棄去上清液，以沉淀污泥作為菌種，加入一定量皮革廢水和生活廢水。為了滿足微生物生長(zhǎng)的需要，以5∶1的氮磷比投加氯化銨和磷酸二氫鉀。以小氣量曝氣1d，停止曝氣，澄清，棄上清液，補(bǔ)充培養(yǎng)液繼續(xù)曝氣。以后逐漸加大皮革廢水的加入量。一周后，填料上有稀薄的菌膠團(tuán)和大量的游離**，但結(jié)合比較疏松；無(wú)填料的池內(nèi)污泥顏色顯黃褐色，污泥濃度增加，絮凝狀態(tài)良好，沉降速率大。之后，正常進(jìn)水，即每日棄去5L上清液，加入5L原水進(jìn)一步培養(yǎng)馴化。2周后，出水清澈，BSBR出水COD為425mg/L,SBR出水COD為608mg/L，COD去除率＞70％，這表明馴化成功，即投入正常運(yùn)行。
2 運(yùn)行結(jié)果
SBR運(yùn)行周期中沉淀、排水、排泥時(shí)間一般都變化不大，因此，試驗(yàn)中取曝氣時(shí)間為運(yùn)行參數(shù)。正常運(yùn)行條件下達(dá)到穩(wěn)定時(shí)試驗(yàn)結(jié)果如表1。
表1 BSBR運(yùn)行結(jié)果
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運(yùn)行周期曝氣時(shí)間（h）
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進(jìn)水COD（mg/L）
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出水COD（mg/L）
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COD去除率（%）
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BSBR
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SBR
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BSBR
|
SBR
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6（2）
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2000
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361
|
678
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81.9
|
66.1
|
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7（3）
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1940
|
300
|
595
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84.5
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70.3
|
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9（5）
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1950
|
249
|
460
|
87.2
|
76.5
|
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12（8）
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1010
|
236
|
400
|
88.3
|
80
|
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24（12）
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1980
|
200
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344
|
90.1
|
83.6
|
3.1 填料的選擇
軟性填料雖然比較經(jīng)濟(jì)，但掛膜慢，運(yùn)行一段時(shí)間后很容易結(jié)成球團(tuán)，使球心深度厭氧，處理效果隨之下降。選用高強(qiáng)、輕質(zhì)、比表面積大、空隙率亦大的YDT型彈性立體填料，具有掛膜快、膜更新速率高、充氧轉(zhuǎn)換率高等優(yōu)點(diǎn)。
3.2 曝氣方式的選擇
SBR法可分為限制曝氣、非限制曝氣和半限制曝氣三種。限制曝氣是在廢水進(jìn)曝氣池時(shí)只作混合而在進(jìn)水完畢后曝氣；非限制曝氣是在廢水進(jìn)水同時(shí)開始曝氣；半限制曝氣是在廢水進(jìn)水的中期開始曝氣。采用限制曝氣運(yùn)行方式時(shí)，進(jìn)水階段的厭氧狀態(tài)有利于難降解有機(jī)物的分解，無(wú)氧或低氧狀態(tài)促進(jìn)了世代時(shí)間短、生長(zhǎng)繁殖快的酸化**的大量增殖，對(duì)提高系統(tǒng)的有機(jī)物降解能力起了決定性作用。皮革廢水的成分復(fù)雜，含有多種難降解有機(jī)物，按照傳統(tǒng)的生物處理方法出水COD只能達(dá)到600mg/L左右，因此在這里采用完全限制曝氣運(yùn)行方式
3.3 pH的影響
皮革廢水pH值變化很大，常為10～12。試驗(yàn)證明，BSBR法能處理pH值較高的皮革廢水，出水pH能符合排放的要求。
表2 PH影響
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進(jìn)水
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出水
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COD去除率（%）
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|
PH
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COD（mg/L)
|
PH
|
COD（mg/L)
|
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12.32
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2000
|
7.84
|
361
|
81.9
|
|
12.34
|
1940
|
7.35
|
300
|
84.5
|
|
11.57
|
1950
|
8.09
|
249
|
87.2
|
|
11.45
|
2010
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7.58
|
236
|
88.3
|
|
11.65
|
1980
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8.14
|
200
|
90.1
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由表2可見，在進(jìn)水pH值介于11.45～12.34條件下，通過(guò)BSBR法處理后，出水pH值可降為7.35～8.14，而且COD的去除率均＞80％，因此可認(rèn)為pH不影響處理效果。
3.4 曝氣時(shí)間的影響
反應(yīng)前反應(yīng)器中底物濃度大，梯度大，因此氧利用率高。反應(yīng)階段的前段時(shí)間COD去除快。從圖1可見，前段曲線坡度大，但到某一時(shí)刻起曲線變得平緩，去除率增加緩慢，考慮到能耗的因素，曝氣時(shí)間取5 h比較適宜。
3.5 運(yùn)行周期
工業(yè)廢水運(yùn)行周期一般8～12 h，此時(shí)處理水COD值穩(wěn)定在200 mg/L左右。運(yùn)行周期可根據(jù)原廢水性質(zhì)和出水值要求靈活確定。
?、?具有較高的氧利用率。由于空氣泡在填料中曲折穿過(guò)，產(chǎn)生氣泡切割，縮小了氣泡體積，增加了停留時(shí)間，從而提高了氧從氣相向液相的轉(zhuǎn)移效率。
?、?生物膜附著在填料表面，更加分散，從而擴(kuò)大了微生物與廢水中有機(jī)質(zhì)的接觸面，使有機(jī)質(zhì)更易被吸附、降解。
?、?生物膜附著在固體表面，不易流失，微生物量高。在填料之間空隙中，還有大量懸浮生長(zhǎng)的微生物，所以微生物濃度高于活性污泥SBR，有利于有機(jī)質(zhì)的降解。
⑤ BSBR法周期比SBR短，如圖2所示，曝氣剛運(yùn)行時(shí)，COD下降很快，在很短時(shí)間內(nèi)就能達(dá)到較高的去除率，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，下降速率減慢，相對(duì)于普通SBR，BSBR法的降解速率大。要達(dá)到同樣的出水標(biāo)準(zhǔn)，BSBR的曝氣時(shí)間比普通SBR法短。所以BSBR法能縮短周期，節(jié)約能耗。
4 結(jié)論
?、?傳統(tǒng)活性污泥法處理皮革廢水，出水COD為600mg/L左右，普通SBR法出水COD為400mg/L左右。而BSBR法可降到200mg/L左右，且降解速率快。
?、?BSBR法中，大部分污泥以生物膜形式附著在填料上，生物膜有豐富的生物相，其中高營(yíng)養(yǎng)級(jí)的微生物較多，故相對(duì)于普通SBR法而言，BSBR法產(chǎn)生的剩余污泥量少。
?、?生物膜上形成了穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，生物種類多，數(shù)量多，因此使BSBR系統(tǒng)具有更強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力。
?、?投產(chǎn)期短，啟動(dòng)快，投資少，能耗低，適合于皮革廢水處理，亦可推廣于其他廢水處理。
參考文獻(xiàn)
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3.6 BSBR與SBR比較
試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，膜法SBR處理效果好于普通SBR法。這是因?yàn)锽SBR法結(jié)合了生物接觸氧化法和SBR法的優(yōu)點(diǎn)：
?、?生物膜法附著在固體填料表面，微生物沿固體表面生長(zhǎng)，即使增殖速度較慢的微生物也能在此生息。因此，微生物數(shù)量多，種類亦多。除一般**外，還有大量絲狀菌存在(絲狀菌對(duì)有機(jī)物具有較大的氧化分解能力)，并穿插于菌膠團(tuán)之間。另外在生物膜上還有多種種屬的原生動(dòng)物和后生動(dòng)物，形成了穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)。