环保工艺之——SBR的反应阶段

1.进水阶段：反应池接纳废水的过程，在废水开始流入之前是前一周期排水或闲置状态，因此反应池内有高浓度的活性污泥混合液。当废水进入反应器内，池内水位逐渐上升，当达到最高水位或设定的时间时，停止进水。由于进水阶段仅仅流入废水，不排放处理水，因此反应池具有调节池的功能。

2.反应阶段：当废水注入达到预定容积后，进行曝气或搅拌反应，以达到去除有机物、硝化、脱氮除磷的目的。如果进行曝气，则系统处于好氧状态，通过好氧生物反应，实现有机物氧化、氨氮硝化和吸磷反应。若进行搅拌，且存在电子供体和电子受体的情况下，则系统处于缺氧状态，通过缺氧生物反应，实现反硝化脱氮和缺氧吸磷。如果系统不曝气，仅进行搅拌或静态，并且存在电子供体的情况下，则系统处于厌氧状态，通过厌氧反应实现有机物厌氧硝化、厌氧释磷。

沉淀阶段：停止曝气和搅拌，本阶段相当于传统活性污泥的二沉池。混合液中污泥通过重力沉降实现固液分离，澄清的上清液排出。由于静止沉降，因此沉降效率很高(1.5-2h)。

排水期：经过沉淀后产生的上清液作为处理水排放，一直到最低水位。此时也排出一部分剩余污泥，在反应器内残留一部分活性污泥作为泥种。

闲置期：处理水排放后，反应器处于停滞状态，等待下一个操作周期开始的阶段。此期间的长短应根据现场的情况而定。如时间过长，为避免污泥完全失去活性，应进行轻微曝气或间断的曝气。在新的操作周期开始之前，也可考虑对污泥进行一定时间的曝气，使污泥再生，恢复、提高其活性。

在SBR工艺中，剩余污泥的排放通常选在沉淀阶段之后，而不是在反应几乎完成时或沉淀过程中，并且可以每周、每天或任一周期内进行定期排放。由于SBR工艺是一个固定容积的活性污泥系统，当进水流量较大时，处于闲置阶段的SBR反应器可以起到调节池的功能。但是，如果通过调节池、储水池或其他有效方法来调节、控制进水水量的变化，那么SBR工艺可以不设置闲置阶段。

从输入能量角度分析，进水阶段和反应阶段又包括几个亚级阶段：

进水阶段：

①静态进水：进水阶段系统没有能量输入，仅仅是基质积累过程。

②搅拌进水：进水阶段只进行搅拌，同时进行最小限度的好氧曝气，主要是抑制好氧反应，此过程也称为限制曝气过程。典型的运行模式是缺氧或厌氧反应。

③曝气进水：进水阶段进行搅拌，同时曝气，为典型的好氧生化反应。有机物在进水过程几乎被氧化，该过程称之为非限制曝气过程。此过程常伴随同步缺氧反应。

反应阶段：

①搅拌反应：系统处于仅进行搅拌，不曝气的状态，将好氧氧化反应降至最小限度，主要是抑制好氧反应，此过程也称为限制曝气过程，主要进行缺氧或厌氧反应。

②曝气反应：系统内同时进行搅拌和曝气，该过程称为非限制曝气过程。主要进行好氧生化反应，几乎全部有机物、氨氮和磷在曝气过程被去除。

在SBR工艺的进水阶段，当废水进入反应池后，废水组分与反应池内前一周期剩余活性污泥微生物反应的程度，完全取决于曝气系统和搅拌系统所处的状态。在静态进水阶段，反应池内主要进行废水组分的积累，没有发生明显的生物降解。但在曝气进水阶段，反应池内不仅实现了废水组分的积累，而且还可以观察到明显的好养生物反应。此外，缺氧和厌氧反应可以同时发生在搅拌进水阶段。总体来说，这些生化反应进行的程度取决于易生物降解基质的质量流速和所采取的进水策略。

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