SBR法的復(fù)興歷史

在美國(guó)直到20世紀(jì)40年代后期，在歐洲直到1959年，伴隨著自動(dòng)控制技術(shù)的日益成熟，SBR法才逐漸又被人們重新認(rèn)識(shí)。在1951～1953年，Hoover等在美國(guó)東部地區(qū)賓夕法尼亞州實(shí)驗(yàn)室首次采用SBR系統(tǒng)處理牛奶工業(yè)廢水。1959年，Pasveer將SBR工藝引入荷蘭。上述兩項(xiàng)應(yīng)用均取得了較大的成功，對(duì)SBR法的發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用。 1965～1975年，衍生出多種變形工藝。

20世紀(jì)70年代中期，在澳大利亞新南威爾士，序批排水延遲曝氣(inter-mitently decanted extended aeration，IDEA)系統(tǒng)對(duì)SBR工藝的廣泛應(yīng)用起到了非常重要的作用。IDEA系統(tǒng)的反應(yīng)池是一個(gè)簡(jiǎn)單的、長(zhǎng)方形的反應(yīng)池。采用連續(xù)進(jìn)水間歇曝氣和序批排水的運(yùn)行模式。該污水處理系統(tǒng)由于可獲得較好的出水水質(zhì)，并可高效去除廢水中的BOD5，SS和氮化合物，因此被廣泛應(yīng)用于實(shí)際工程中。

此外，隨著工業(yè)廢水和城市污水中營(yíng)養(yǎng)物(氮丶磷)排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，IDEA系統(tǒng)及其改進(jìn)工藝在污水脫氮除磷方面的優(yōu)勢(shì)更加明顯，所以被越來(lái)越多的應(yīng)用到實(shí)際工程中。

在20世紀(jì)90年代期間，為了滿足廢水中營(yíng)養(yǎng)物去除(BNR)的需要，人們將IDEA系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，在反應(yīng)器的前端增加了厭氧選擇區(qū)。這樣，既可以有效的控制污泥膨脹，又為厭氧釋磷創(chuàng)造了非常好的環(huán)境。與此同時(shí)，澳大利亞的鄰國(guó)也對(duì)IDEA污水處理系統(tǒng)進(jìn)行了深人研究和設(shè)計(jì)?？梢哉f(shuō)，這些國(guó)家和地區(qū)促進(jìn)了IDEA系統(tǒng)的深人研究和廣泛應(yīng)用，更加有力的推動(dòng)了新型SBR工藝的誕生。

為了考察IDEA系統(tǒng)對(duì)污水中營(yíng)養(yǎng)物的去除性能，澳大利亞的研究人員以其內(nèi)陸水和海水為研究對(duì)象，進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究。結(jié)果表明:IDEA系統(tǒng)可以非常有效的去除污水中營(yíng)養(yǎng)物，可滿足非常嚴(yán)格的出水水質(zhì)要求，一年中至少有一半時(shí)間內(nèi)出水TN<5mg/L，TP<lmg/L。即使現(xiàn)在，新南威爾士州的一些污水處理廠仍然采用IDEA污水處理系統(tǒng)。在澳大利亞，雖然這種序批式污水處理技術(shù)的分布還具有一定的局限性，但在污水廠中的應(yīng)用數(shù)量卻呈現(xiàn)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。這主要是因?yàn)樵跐M足同樣出水水質(zhì)的條件下，IDEA系統(tǒng)的基建費(fèi)用要低于連續(xù)流系統(tǒng)。

20世紀(jì)60年代，Irvine和他的合作者們通過(guò)對(duì)SBR系統(tǒng)不斷地研究，進(jìn)-步推進(jìn)了序批式活性污泥處理技術(shù)的發(fā)展。此外，具有重要?dú)v史意義的是，在1971年，Irvine和Davis第一次將Irvine(1969)設(shè)計(jì)的單池序批式反應(yīng)池應(yīng)用于美國(guó)得克薩斯州的科珀斯克里斯蒂工業(yè)廢水處理廠，并首次將該工藝命名為SBR工藝。在以后整個(gè)20世紀(jì)70年代，Irvine在他發(fā)表的有關(guān)廢水中有機(jī)物、氮等污染物去除和控制污泥膨脹等內(nèi)容的相關(guān)文獻(xiàn)中，一直采用“SBR”這個(gè)專業(yè)術(shù)語(yǔ)。

1979年，在實(shí)驗(yàn)室研究的基礎(chǔ)上，Dennis和Irvine首次報(bào)道了如何通過(guò)控制進(jìn)水時(shí)間與反應(yīng)時(shí)間的比值來(lái)創(chuàng)造利于絮狀生物體快速生長(zhǎng)的環(huán)境。在污水處理領(lǐng)域，這是一個(gè)非常重要的發(fā)現(xiàn)，有力證明了靜態(tài)進(jìn)水(不攪拌、不曝氣)能夠創(chuàng)造一個(gè)適于微生物生存的“富營(yíng)養(yǎng)”環(huán)境，并且能夠有效的控制污泥膨脹。

在整個(gè)20世紀(jì)70年代期間，Irvine在實(shí)驗(yàn)室研究方面獲得了大量關(guān)于SBR工藝的經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)Irvine等的報(bào)道，1980年5月，他們?cè)诿绹?guó)印第安納州Culver污水處理廠，成功地將連續(xù)流系統(tǒng)改造成了SBR系統(tǒng)。美國(guó)環(huán)保局對(duì)卡爾弗污水處理廠SBR 工藝的性能進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果表明:相對(duì)于連續(xù)流污水處理系統(tǒng)，SBR工藝具有相對(duì)較短的水力停留時(shí)間(少于14h)和較大的有機(jī)物負(fù)荷[大于0.1kgBOD/(kgVSS·d)]。而在此之前，人們普遍認(rèn)為SBR系統(tǒng)的水力停留時(shí)間應(yīng)在48h左右，有機(jī)負(fù)荷與延遲曝氣活性污泥系統(tǒng)相接近。

從20世紀(jì)70年代以后，污水處理領(lǐng)域衍生了許多序批性、周期運(yùn)行的污水處理工藝 ，SBR法在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。1985 年我國(guó)第一座SBR法污水處理廠在上海吳淞肉聯(lián)廠落成。