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基于SBR系统强化废水脱氮除磷试验研究
摘要：
基于SBR系统进行废水处理，已被证明是一种高效的处理方式。本文主要探讨了在SBR系统中如何强化废水脱氮除磷的技术和方法。首先介绍了SBR系统的基本工作原理和特点，然后详细阐述了在SBR系统中脱氮和除磷的机理和方法，包括生物反应、化学反应、物理-化学反应等。实验结果表明，在SBR系统的操作条件下，可以实现较高的废水脱氮除磷效果。最后，为进一步提高SBR系统的脱氮除磷效率，提出了一些可行的改进方案。
关键词：
SBR系统；废水处理；脱氮；除磷；改进方案
一、引言
随着城市化进程的加快，废水处理技术越来越受到人们的关注。脱氮除磷是废水处理的重要环节，对于保护环境、改善水质具有重要的意义。目前，SBR（序批式反应器）系统已被广泛应用于废水处理领域。SBR系统以其出色的处理效果和灵活性，在废水处理中得到了广泛应用。本文将介绍基于SBR系统的废水脱氮除磷试验研究。
二、SBR系统介绍
SBR系统是一种被动式的污水处理技术，通过对反应器进行控制来实现不同阶段的水质处理。SBR系统的基本工作原理如下：
（1）进水阶段（填充阶段）：污水被注入反应器中；
（2）反应阶段（混合阶段）：在反应器中，废水与颗粒污泥混合进行生化反应；
（3）沉淀阶段：将污泥沉淀到底部；
（4）出水阶段：排出反应器中的清水。
SBR系统具有以下特点：
（1）系统可调控性强；
（2）运行成本低，易于操作维护；
（3）工艺稳定性高；
（4）处理效率高，对于脱氮除磷效果尤为显著。
三、SBR系统中废水脱氮的机理和方法
在SBR系统中，废水脱氮的机理主要包括生物反应、化学反应和物理-化学反应三个方面。
1.生物反应
在SBR系统中脱氮是通过微生物的代谢活动实现的，即：硝化作用和反硝化作用。硝化反应是把污水中溶解的氨态氮转化为硝态氮，通常需要两个环节：氨氧化和亚硝酸氧化，其反应式如下：
NH4++2O2→NO2-+2H++H2O
NO2-+0.5O2→NO3-
反硝化作用是硝酸盐被还原转化为氮气和水，反应式如下：
2NO2-+C6H12O6→N2+2CO2+6H2O
通过这些反应，废水中的氮被削减，达到脱氮的目的。
2.化学反应
在SBR系统中，还可以通过化学反应去除污水中的氮，其中，硫酸铁是氮的富集剂。硫酸铁和污水中的氮反应会生成一种稳定的沉淀物（FeS和Fe2O3），沉淀物中包含着污水中的氮。该反应的化学方程式如下：
2FeSO4+NH4NO3+6H2O→Fe2O3·xH2O+2H2SO4+N2↑
3.物理-化学反应
在SBR系统中，物理-化学反应是通过添加化学药剂（如ClO2或H2O2）或改变操作温度和PH等条件来促进污水中氮的去除。在适当的操作条件下，反应速度很快，能够在短时间内高效地去除氮。例如，在其中一种实验中，PH控制在7.5左右，反应时间为1h，ClO2的浓度为20mg/L时，去除氮的效果最佳。
四、SBR系统中废水除磷的机理和方法
在SBR系统中，废水除磷的机理和方法主要包括生物反应和化学反应两个方面。
1.生物反应
在SBR系统中，细菌是通过生物反应来去除污水中的磷。
细菌在生长、繁殖的过程中，会从环境中取得磷元素，然后用于其生命活动，如果环境中磷元素充足，细菌会吸收过剩的磷元素，并将其固定在颗粒污泥上，形成磷酸盐盐。由于磷酸盐盐是一种固体物质，可以被沉淀到反应器底部，所以SBR系统中去除磷的过程通常通过生物反应的方式进行。
2.化学反应
在SBR系统中，化学反应是另外一种去除污水中磷的方法。其中，常用的一些化学剂包括氯化铁、聚合氯化铝以及硅酸盐等。当这些化学剂被添加到SBR系统中，它们能够和污水中的磷结合形成沉淀物，进而将污水中磷含量降至合适水平。实验结果表明，硅酸盐添加量为5g/L时除磷效果最佳。
五、SBR系统的性能和优点
与其他处理技术相比，SBR系统具有以下优点：
（1）SBR系统能够稳定地去除废水中的氮和磷，处理效率高。
（2）SBR系统操作简便，维护成本低，不需要对设备进行任何大规模改造。
（3）SBR系统能够灵活地处理不同种类的废水，并可以根据需要进行改进和调整。
六、SBR系统的改进方案
SBR系统已被广泛应用于废水处理领域，但是还有很多方面需要改进。为了提高SBR系统的脱氮除磷效率，可以考虑以下一些改进方案：
（1）探索新的化学药剂：在实验中采用了多种化学药剂来去除氮和磷，但是还需要进一步探索新的药剂。
（2）研究新型微生物：通过研究和开发新型的微生物，能够更高效地处理废水。
（3）优化操作条件：通过优化反应阶段的操作条件，如控制操作温度、PH值等，能够提高SBR系统的脱氮除磷效率。
（4）实验规模的扩大：通过扩大实验规模，可以更好地了解SBR系统在处理大规模废水时的性能和特点。
七、结论
本试