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1. 研究目的与意义（文献综述）
序批式活性污泥法（sbr）由美国irvine 在20世纪70 年代初开发，1980年建成第一个sbr工艺污水处理厂[1]，但由于当时的运行管理条件限制不能大规模投入使用，随着自动控制技术水平的提高，sbr工艺重回视野，并对它进行了深入的研究和改造。1985年我国建成第一座sbr工艺处理设施在上海市吴淞肉联厂投入使用，经过数十年发展，至今在我国许多行业广泛应用[2]。
sbr工艺是活性污泥法的一种，序批式反应池属于“注水-反应-排水”类型的反应器，流态上属于完全混合式，其操作流程由：进水、反应、沉淀、出水、闲置五个过程组成，同一个处理周期内，所有处理过程在同一个反应器中进行[3]。
相比于传统活性污泥法，sbr工艺具有以下特点：（1）系统组成简单，曝气池兼具二沉池作用，无需另设沉淀池，无需污泥回流；（2）耐冲击负荷；（3）运行方便，操作灵活；（4）污泥沉降性能好；（5）维护管理方便；比较适合中小型污水处理厂使用[4]。
2. 研究的基本内容与方案
一、基本内容
1. 了解城镇污水水质条件，确定处理工艺及工艺条件；
2. 进行污水处理厂的构筑物的计算和设备的选型；
3. 进行污水处理厂的平面布置，并根据平面布置图计算高程；
4. 根据计算说明书画出图纸，包括污水处理厂平面布置图、污水处理工艺流程图、污水处理厂高程设计图、污水处理厂工艺设计图；
二、研究目标
本工程设计规模为6万吨/日，近期设备按照3万吨/日规模进行配置，污水总变化系数1.31。设计进水水质见表1：
表1设计进水水质
| 项目 | COD | BOD5 | SS | NH3-N | TN | TP |
| 指标 | 220mg/L | 80mg/L | 150mg/L | 20 mg/L | 30 mg/L | 4 mg/L |
对该城镇污水进行处理，使出水水质满足GB 18918-2002 《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级标准。
表2城镇污水排放一级A标准
| 项目 | COD | BOD5 | SS | NH3-N | TN | TP |
| 指标 | ≤50mg/L | ≤10 mg/L | ≤10 mg/L | ≤5 mg/L | ≤15 mg/L | ≤0.5 mg/L |
三、技术方案
本次城镇污水处理设计中，处理水量规模不大，要求出水水质稳定，有机物去除率较高，且建设和处理费用不宜过高。基于本次设计废水水质水量及城镇规模分析，建议采用序批式活性污泥法（SBR）进行废水处理。
SBR 工艺是通过在时间上的交替来实现传统活性污泥法的整个运行过程, 它在流程上只有一个基本单元, 将调节池、曝气池和二沉池的功能集于一池, 进行水质水量调节、微生物降解有机物和固液分离等[9]。经典SBR 反应器的运行过程为:进水→曝气→沉淀→滗水→待机[10]。
SBR反应器具有以下特点[11]：
(1) 沉淀性能好
(2) 有机物去除效率高
(3) 提高难降解废水的处理效率
(4) 抑制丝状菌膨胀
(5) 可以除磷脱氮, 不需要新增反应器
(6) 不需二沉池和污泥回流, 工艺简单
本次采用的SBR工艺生物池的主体流程如图：
其中，生物池主要设计参数如下：
1. 污泥浓度：4g/L
2. 总停留时间：15.2h
3. 预缺氧池停留时间：0.3h
4. 厌氧池停留时间：1.0h
5. 一段缺氧池停留时间：5.7h
6. 一段好氧池停留时间：7.0h
7. 二段缺氧池停留时间：0.7h
8. 二段好氧区停留时间：0.5h
（1）生物池进水及放空：
生物池进水来自曝气沉砂池，进水处设有阀门；生物池设有中位放空管道和全放空管道，并设置集水坑，可实现全池放空。
（2）生物池好氧池底部曝气系统设计要求：
本工程近期在1座生物池内布置橡胶膜片式不堵塞盘式曝气盘2640套，单个曝气器工作气量2.5Nm3/h。
（3）预缺氧池、厌氧池、一段缺氧池及二段缺氧池的推流器及搅拌器：
为了充分保证生物池内水流的畅通，使得厌氧池、一段缺氧池及二段缺氧池内混合液处理完全混合的状态，应在池内潜水推流器及搅拌器[12]。其中：1.预缺氧池，采用高速搅拌器，共1台；2.厌氧池，采用高速搅拌器，共1台；3．一段缺氧池，采用潜水推流器，共4台;4.二段缺氧池，采用高速搅拌器，共1台。
进水经格栅、沉砂池等构筑物初次处理，去除水中的悬浮物及少部分BOD5，进入SBR生物反应池，在池内依次进过预缺氧池，厌氧池，再经一、二两段好养消化和厌氧反硝化，以实现对有机物和总磷的高效去除[13]。在运行过程中一段缺氧池和一段好氧池之间进行混合液内回流，以补充一段缺氧池的氮源。在二段好氧反应结束后进行污泥回流，以保持生物池内的活性污泥浓度,且需要适当投入外加碳源[14]。由于SBR反应器是间歇性曝气方式，要实现连续性进出水往往需要采用多个生物池轮换使用，以保证连续运转，但此种方式对于进水阀门的频繁切换要求较高[15]。
四、措施
按照“城镇废水→格栅→曝气沉砂池→生物反应池→出水”的处理工艺流程，进行构筑物的计算设计选用，包括各设备进出水质计算，曝气机、滗水器等设备选型，后进行整体污水厂的布置设计，完成图纸的绘制，撰写设计计算说明书。
3. 研究计划与安排
第1~2周 查阅文献；分析题目研究现状，学习基本理论；
第3~4周 查阅相关资料，完成开题报告；
第5~8周 完成污水处理厂工艺设计和高程设计；
4. 参考文献（12篇以上）
[1]周锐锋.sbr工艺在城市污水处理厂的应用[j].环境保护与循环经济,2010,30(06):53-54 58.
[2]王兵凯.浅析sbr工艺在我国污水处理中的实用性[j].科技创新与应用,2015(05):97.
[3]史向荣.sbr工艺的应用现状与发展趋势探讨[j].赤峰学院学报(自然科学版),2018,34(12):97-99.
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