杨娅1 张志明2
云南世诚环境技术有限公司
摘要：介绍了 MSBR 和新的改进型 SBR 处理工艺，新的改进型 SBR 工艺是基于 MSBR 工艺上的改进，通过对 MSBR 工艺的介绍，了解这种新的改进型工艺的基本特点。同时比较分析了两者的特点，体现新的改进型SBR 工艺是从哪些方面对MSBR 工艺进行了改进。结果
表明，新的改进型工艺比 MSBR 工艺优势更明显。
关键词：SBR MSBR 新的改进型SBR 生物脱氮除磷
1.概述
SBR称序批式活性污泥法。最早由南美科学家们于 1970 年用于脱氮处理而引起环境学家们注意，近年来在国内外被引起广泛重视和研究的一种污水处理技术【1】。作为一种间歇运行的污水处理工艺，与传统污水处理工艺不同的是 SBR 技术采用时间分割的操作方式替代空间的操作方式，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是运行上的有序和间歇操作，SBR 技术的核心是 SBR 反应池，该池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，无污泥回流系统。该工艺自发展应用至今已衍生了很多经典的改进型工艺，在我国应用广泛的主要是ICEAS、CASS、CAST、DAT-1AT 和 MSBR 等工艺【2】，本文主要讨论的改进型SBR 工艺是基于 MSBR 工艺的再改进。
2.MSBR 工艺
20 世纪 80 年代初，美国 Yang 等根据序批反应特点结合传统活性污泥处理技术，研究开发出一种污水处理工艺【3】，取名改良型序批反应器（Modified Sequencing Batch Reactor）简称 MSBR，该工艺是 SBR 和 A2/O 工艺的组合。MSBR 系统通常以 7 个单元组合而成，分别为厌氧池、缺氧池、2 个序批池、泥水分离池和污泥缺氧池， 其工艺流程如图 1 。污水和脱氮后的活性污泥一并进入厌氧区，泥水混合液交替进入缺氧区、好氧区和 SBR 池，出水由空气堰排出。厌氧区有机物充足、硝酸盐含量低，为聚磷菌的释磷提供了良好的环境。同时，基质梯度大抑制了丝状菌的繁殖。 多次交替的缺氧与好氧工况和三个回流系统使脱氮和吸磷更充分。污泥浓缩区的设置既保障了厌氧区的泥量，又减少了混合液回流量和硝酸盐进入厌氧区的机会。池中间设底部挡板，它使池前端的水流由下而上。沉淀底泥可作为截流层，该层在截留、过滤混合液过程中既提高了底泥的浓度，泥内还能进行碳源反硝化。目前 MSBR 工艺被认为是最新、集约化程度最高的污水处理工艺。
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3.新的改进型 SBR 工艺
该改进型工艺是基于 MSBR 工艺的再改进，与 MSBR 工艺不同的是，结构上 MSBR 是通过分格实现各功能分区，而该工艺是在同一个池子里实现厌氧、缺氧、好氧的分区。该工艺可实现连续进水和出水，废水均匀进入好氧区，在这个区充分好氧，经过好氧处理后的污水则进入缺氧区，然后通过混合液回流区进行泥水分离，废水进入厌氧区（清水区）排入下一处理单元。整个池子是一个连通的池子，各分区不是通过结构实现，而是通过对曝气系统的分布和控制实现，在这个工艺中最关键的部分是混合液的回流，利用曝气上升气流带动下产生的水流在导流板夹缝间形成的负压让污泥由沉降区自动回流，取代了传统的机械回流。
从工艺流程上可以看出这种改进型 SBR 工艺比 MSBR 工艺流程更简单，结构更简单。这个技术能够存在高浓度的活性污泥，限制了氧气向污泥絮体内部的扩散，因而在污泥絮体内部能够形成缺氧环境， 在这种条件下，硝化反应可以在有氧的污泥絮体表面进行，而反硝化则可以在缺氧的絮体内部进行，从而使脱氮效果非常显著。该工艺在厌氧条件下，除磷菌处于压抑状态而分解体内的多聚磷酸盐产生能量，并放出磷酸盐以维持除磷菌的代谢，同时将胞外有机酸摄入胞内并合成聚β—羟基丁酸(PHB)；合成 PHB 的能量来自聚磷酸盐分解过程中产生的三磷酸腺苷(ATP)；压抑状态越长，磷释放越彻底，同时也可在胞内合成更多的 PHB。在好氧条件下，除磷菌利用分解胞内 PHB 产生的 ATP 将废水中的磷酸盐过量摄取到胞内，并转变成聚磷酸盐。
由于厌、好氧的交替，除磷菌可利用胞内和胞外的能量进行分解代谢和合成代谢，因而在与其他微生物的竞争中占优势，可在系统中大量增殖，形成一种稳定的高效除磷污泥体系。通过混合液的回流实现了硝化菌与反硝化菌的共存，聚磷菌的优势增长，使得整个系统不光具备对 COD 的高效去除效果，同时具备高效得脱氮除磷效果。
4.两种工艺的对比
4.1共同特点
（1）两种均为连续进水、连续出水、恒水位的改进型 SBR 工艺， 兼有传统联系活性污泥工艺和序批反应工艺的两者的优点，与传统的SBR 工艺相比提高了容积利用率和设备利用率；与传统活性污泥工艺相比，不需要另建初沉池、二沉池，布置紧凑，占地面积省；
（2）系统都有厌氧、缺氧、好氧的分区，各区分界明显，具有高效和稳定的脱氮除磷效果;
（3）与 SBR 系统比较，具有水位恒定、水头损失小，氧转移效
率高、两者的滗水方式都是结构简单、加工方便和造价低廉的设备等优点。
（4）由于为连续运行状态，避免了进水和供气的复杂切换；
（5）两者都考滤了回流污泥对 PAOs 厌氧释磷的不利影响，设置缺氧段，使回流污泥带来的硝酸盐充分反硝化，保证了除磷的高效和稳定性。
4.2两种工艺的浅析
通过上述工艺对比分析，MSBR 工艺结构比较复杂，但是由于设置了三道回流系统，其脱氮的效果要比新的改进型SBR工艺更好；MSBR工艺采用空气堰出水，其出水效果优于新型改进型SBR工艺的三角堰出水方式。新型改进型工艺的工艺流程简单，由于设备配置的减少则能耗也要低于MSBR工艺。
5.结语
（1）从艺简洁、管理方便，配套设备少而经济的角度考虑，新的改进型SBR工艺优于MSBR工艺。
（2）从土建费用考虑，新的改进型工艺稍优于MSBR工艺。
（3）从生物除磷效果看，两者的效果都很好，但是在脱氮方面，新的改进型SBR 工艺不如 MSBR 工艺效率高，但是通过工程实例验证，仍然能满足我国《城镇污水处理厂污染吴排放标准》中相关的控制值。
参考文献:
[1]刘芳荣、孟霖华--SBR 工艺特点及其应用发展.科技前沿.
2008.2;29-30
[2]谢小虎--SBR及其改良工艺.中国给排水，2006.22（21）24-37
[3]李探微、彭永臻等--一种新的污水处理技术--MSBR法.给排水.1999.25(6);10-12