一、IBR工藝簡介

IBR連續(xù)流間歇式生化處理一體化工藝，是集厭氧、缺氧、好氧反應、懸浮澄清及斜管沉淀于一體的連續(xù)進水、連續(xù)出水的周期循環(huán)活性污泥法，它同時兼具按空間分割的連續(xù)流活性污泥法以及按時間分割的間歇性活性污泥法的優(yōu)點。

二、IBR工藝流程簡介

IBR（連續(xù)流一體化間歇曝氣生物反應器）在結構上分為三個基本功能區(qū)：生化反應區(qū)、三相分離區(qū)、沉淀區(qū)。反應器構造詳如圖所示。

IBR反應器中間為曝氣反應區(qū)，兩邊為沉淀區(qū)。通過三相分離區(qū)的引入，將反應區(qū)和沉淀區(qū)有機聯(lián)系在一起，為反應器變模式運行過程中固液氣的三相分離提供了保證。IBR從反應池頂部中心進水，經(jīng)過反應區(qū)生化處理后，形成活性污泥/水/氣的三項混合液，混合液由導流縫進入三相分離區(qū)進行污泥、水、氣的分離。氣泡通過三相分離器上部氣孔升流至反應區(qū)；水和部分污泥進入沉淀區(qū)，通過斜管完成泥水分離，上清液經(jīng)集水堰出流。IBR沉淀區(qū)下沉污泥通過三相分離器自滑回流至反應區(qū)下部，實現(xiàn)污泥 100%無動力回流。剩余污泥通過反應器底部的排泥管定期排放。

（1）反應區(qū)

一般采用圓形或方形池型，位于反應器的中間。采用恒水位間歇曝氣方式形成曝氣、攪拌與靜沉三個階段，營造好氧、缺氧與厭氧生化環(huán)境而脫氮除磷。

（2）三相分離區(qū)

反應區(qū)的混合液通過三相分離器下部的導流縫流向三相分離區(qū)。在該區(qū)內(nèi)，混合液中的氣泡上升之后，從上部氣孔回流到反應區(qū)；混合液中的大部分污泥在區(qū)內(nèi)被分離，向下滑落至反應區(qū)，小部分的泥再通過向上的導流縫進入沉淀區(qū)，進行泥水分離。當混合液流經(jīng)三相分離區(qū)時，首先流動方向發(fā)生改變，由于三相分離器組件的阻力以及液流本身的內(nèi)摩擦力混合液的能量迅速降低其豎直方向上的上升流速就極大地被削弱，保證了沉淀區(qū)的水流穩(wěn)定，有利于泥水分離。

（3）沉淀區(qū)

經(jīng)三相分離區(qū)過來的一部分混合液在沉淀區(qū)進行泥水分離，經(jīng)過斜管沉淀進一步的消能，處理后的水經(jīng)沉淀區(qū)上部的清水區(qū)出水堰溢流出反應器，比重較大的污泥沿著三相分離器導流縫回流至反應區(qū)。清水區(qū)能夠分割固液分離工作區(qū)與出水區(qū)域，使固液分離工作區(qū)的分離過程不受出水水流影響。

（4）曝氣方式.

IBR 采用射流曝氣供氧。曝氣機垂直安裝于反應區(qū)，吸入的空氣與加壓水充分混合后高速向下噴射，沖至反應區(qū)底板后，由于氣水混合液比重小而迅速向上升流。水流上升而形成了垂直方向上的混合。由于射流器產(chǎn)生的是μm級的微氣泡，因此反應區(qū)內(nèi)氧轉(zhuǎn)移效率較高。

（5）控制方式

系統(tǒng)的運行采用可調(diào)節(jié)方式，通過PLC可編程序控制器進行信號控制，使IBR自動運行。設置溫度、pH、溶解氧等測定儀器等，反饋微生物活動狀態(tài)和水力狀態(tài)，控制射流曝氣器和攪拌器的啟停，優(yōu)化運行工藝設備，從而實現(xiàn)IBR的節(jié)能運行。

三、IBR去污原理

1、COD去除原理

IBR的生化反應分為曝氣、攪拌和靜沉三個階段。污水從反應區(qū)上部連續(xù)進入，在下部三相分離器內(nèi)實現(xiàn)氣固分離后進入沉淀區(qū)。

好氧階段在曝氣作用下，污水與反應區(qū)內(nèi)的混合液迅速混合，污水中呈懸浮和膠體狀態(tài)的有機物被活性污泥所吸附，出現(xiàn)初期的快速降解，這些被吸附的COD隨后被生物降解。隨后有機物被好氧分解，COD 大幅下降；攪拌階段停止曝氣，連續(xù)進水中的碳源作為內(nèi)部碳源，反硝化菌利用此碳源與曝氣階段剩余的碳源作為反硝化碳源，并為電子供體提供能量使之氧化穩(wěn)定，由此去除部分COD；靜沉階段聚磷菌在釋放磷的過程中，主要是利用攪拌階段殘留下來的部分碳源。反應器底部的混合液中積存的難降解COD被迅速降解。

2、脫氮機理

IBR工藝脫氮主要有兩種形式：同化作用和傳統(tǒng)生物脫氮方式。在曝氣階段，進行的是硝化反應，包括氨化、亞硝化、硝化三個過程。污水中有機氮化合物被氨化細菌轉(zhuǎn)化為氨氮，從曝氣開始一段時間后硝化才緩慢開始，此時，溶液中NH4+-N的濃度降低，NOx-N濃度逐漸增加，到好氧結束時，溶液中NH4+-N的濃度接近零，而NOx-N濃度達到最大。

在攪拌階段，停止曝氣使得反應器內(nèi)形成缺氧環(huán)境，反硝化菌將殘留NOx-N還原成為氮氧化物或N2，從廢水中脫除。

3、除磷機理

IBR中磷的去除包括兩部分：一部分磷作為微生物正常生長所必需的元素用于微生物菌體的合成，并以剩余污泥的形式排出。另一部分利用聚磷菌的超量吸磷，并將磷以聚合的形態(tài)貯藏在菌體內(nèi)，形成高磷污泥，通過排除剩余污泥實現(xiàn)磷的去除。聚磷菌厭氧釋磷是超量吸磷的前提條件，釋放磷的過程主要發(fā)生在靜沉階段。在曝氣階段，混合液中聚磷菌活力得到恢復，聚磷菌以氧為電子受體，利用靜沉階段儲存在胞內(nèi)的PHB作為碳源及能源進行正常的好氧代謝，同時產(chǎn)生大量的ATP，從而將厭氧段的釋放的磷全部吸收，合成新的貯磷菌細胞，產(chǎn)生富磷污泥，使污水中的磷得以去除。

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