SBR 法即序列間歇式（ 序批式） 活性污泥法（sequencing batch reactor），該方法自20 世紀(jì)70 年代由美國R.IrVine 教授等發(fā)起研究，具有工藝簡單，節(jié)省費用，理想的推流過程使生化反應(yīng)推力大，效率高，運行方式靈活，脫氮除磷效果好，能防止污泥膨脹等特點。
近幾年，SBR 工藝在我國的研究和應(yīng)用得到了迅速發(fā)展，尤其是在處理水質(zhì)水量變化很大的工業(yè)廢水時，得到了廣泛的應(yīng)用，特別是隨著PLC 自動控制技術(shù)在SBR 工藝上的應(yīng)用，使其處理效果得到了提高，減輕了工人的勞動強度，保證了設(shè)備的正常運行。本文結(jié)合前人研究及實際工程控制，討論了SBR 工藝實際操作中的時間設(shè)置及設(shè)置的理由和作用。
1、SBR 工藝的處理流程
SBR 工藝的運行過程主要分為5 個過程：（1）進(jìn)水期：廢水進(jìn)入SBR 反應(yīng)池，進(jìn)水達(dá)到預(yù)先設(shè)置的zui大液位線為止；（2）反應(yīng)期：通過風(fēng)機對其進(jìn)行曝氣，使微生物進(jìn)行生化反應(yīng)；（3）沉淀期：停止曝氣使活性污泥自然沉淀，使其固液分離；（4）排水期：固液分離完后，把上清液潷出；（5）閑置期：反應(yīng)器閑置，準(zhǔn)備進(jìn)入下一個循環(huán)周期。
但是，在實際的運行中都對這五個基本階段進(jìn)行一個變動。由于硝化反應(yīng)結(jié)束后，微生物要進(jìn)行反硝化反應(yīng)，反硝化菌是兼性異養(yǎng)菌，在反硝化反應(yīng)過程中要消耗有機物，但由于在好氧階段有機物基本全部被降解，所以要進(jìn)水補充一定的碳源，為反硝化菌提供有機碳源，在反硝化階段會產(chǎn)生大量的氮氣，如果不能及時把產(chǎn)生的氮氣吹脫，氮氣就會附在活性污泥上，阻礙其沉淀階段的沉淀，所以在實際運行過程中要進(jìn)水補充一定的碳源和進(jìn)行一定時間的吹脫，吹脫掉反硝化階段產(chǎn)生的氮氣。即運行的設(shè)置為進(jìn)水、延遲曝氣、曝氣、二次進(jìn)水、吹脫、沉淀、潷水、閑置等8 個階段。進(jìn)水時間包含在延遲曝氣和曝氣的時間內(nèi)。而所有的這些階段的執(zhí)行都是PLC 根據(jù)時間設(shè)定的。
2、SBR 工藝處理廢水的實際控制
在廢水生物處理新技術(shù)一書中，沈耀梁等把曝氣方式分為非限制曝氣（一邊進(jìn)水一邊曝氣）、限制曝氣（進(jìn)水完畢后開始曝氣）和半限制曝氣（進(jìn)水的后期開始曝氣）三種方式。
其實，每種曝氣方式都有其適應(yīng)的范圍，非限制曝氣適應(yīng)進(jìn)水濃度比較高的水，為了防止進(jìn)水濃度過高，導(dǎo)致活性污泥在吸附階段過度吸附，抑制活性污泥的活性，故在進(jìn)水時即開始曝氣，使微生物邊吸附邊進(jìn)行生化反應(yīng)，減少高濃度的污水對微生物的抑制作用；限制曝氣是在進(jìn)水完成后開始曝氣，適應(yīng)于進(jìn)水濃度比較低的水質(zhì)，因為活性污泥的吸附強度和快慢與污水中有機物的濃度有關(guān)，濃度越高吸附的越快，這種曝氣方式可以使污水中有機物的濃度相對提高，減少活性污泥的吸附時間；半限制曝氣介于限制曝氣和非限制曝氣之間。
通過合理的設(shè)置延遲曝氣時間就可以利用這三種曝氣方式的優(yōu)點，當(dāng)延遲曝氣時間設(shè)置為“0”時曝氣方式為非限制曝氣；當(dāng)延遲曝氣時間設(shè)置小于進(jìn)水時間時曝氣方式為半限制曝氣；當(dāng)延遲曝氣時間大于進(jìn)水時間即為限制曝氣。
曝氣是整個SBR 工藝的核心部分，曝氣強度和曝氣時間的設(shè)置至關(guān)重要。PLC 對曝氣強度的控制有兩種方式：一種是曝氣時間固定不變，通過設(shè)置風(fēng)機的頻率調(diào)整曝氣量；一種是以DO 為控制參數(shù)，使DO 在整個曝氣時間內(nèi)保持在一定得范圍內(nèi)。以曝氣時間不變的控制方式可以以DO 做為有機物和氨氮被降解完的標(biāo)志，但是這種方式會導(dǎo)致在曝氣后期DO 含量過高，并且會造成一定的浪費。比較而言，以DO 為控制參數(shù)方式操作比較繁瑣。
但是，在實際操作過程中是把這兩種方式結(jié)合起來，手動的給風(fēng)機設(shè)置一個頻率，這時可用DO 作為有機物和氨氮被降解到難降解程度的標(biāo)志。當(dāng)DO 出現(xiàn)*次突躍，標(biāo)志著有機物被降解到難降解的程度，當(dāng)DO 出現(xiàn)第二次突躍，標(biāo)志著氨氮被降解到難降解的程度，這時應(yīng)該結(jié)束曝氣。這種以DO 作為曝氣結(jié)束的標(biāo)志。硝化菌在活性污泥中所占的比例非常小，故硝化反應(yīng)的耗氧率沒有碳化階段大，所以在DO 出現(xiàn)*次突躍時應(yīng)該把風(fēng)機的頻率改小，以防止曝氣后期污水中DO 含量太高導(dǎo)致活性污泥的絮凝性降低，降低污泥的沉淀性能。二次進(jìn)水的時間既是為反硝化階段提供碳源，也是反硝化的時間，二次進(jìn)水的時間設(shè)置的長短可根據(jù)pH 的變化來判斷，pH 停止升高標(biāo)志著反硝化的結(jié)束。有時在工業(yè)生產(chǎn)中會產(chǎn)生氨氮非常高的廢水，處理這種廢水就不能按上面的設(shè)置，這是因為在曝氣階段硝化反應(yīng)非常強烈，會產(chǎn)生大量的硝酸鹽和亞硝酸鹽，硝酸鹽和亞硝酸鹽在水中積累阻礙了硝化反應(yīng)得進(jìn)行，且硝化反應(yīng)消耗產(chǎn)生大量的H+，使水中的平pH下降阻礙硝化反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行。
在這種情況下，單純的靠延長曝氣時間效果不是太明顯，因此，可把SBR 工藝的運行方式改為分段運行，把吹脫設(shè)置成二次曝氣，把二次進(jìn)水時間設(shè)置成*次反硝化時間。*次曝氣以DO 和PH 這種參數(shù)結(jié)合作為控制參數(shù)，當(dāng)DO 突然上升時意味著有機物被降解到難降解的階段，在降解有機物的過程中PH 是在連續(xù)上升的，當(dāng)PH 由上升轉(zhuǎn)為下降說明有機物被降解到難降解的階段消化反應(yīng)開始大量進(jìn)行，在硝化反應(yīng)階段pH 是應(yīng)該下降的，當(dāng)pH 不再下降，而DO 持續(xù)上升時，說明硝酸鹽和亞硝酸鹽已經(jīng)阻礙了硝化反應(yīng)的進(jìn)行，這是停止曝氣使其進(jìn)行反硝化，反硝化時間還是以pH 為控制參數(shù)，在反硝化階段pH 應(yīng)是連續(xù)上升的，當(dāng)PH 不在上升說明反硝化反應(yīng)結(jié)束，第二次曝氣以DO 做為參數(shù)，當(dāng)DO 出現(xiàn)突躍時停止曝氣，實現(xiàn)了廢水的達(dá)標(biāo)處理。