MSBR(ModifiedSequencingBatchReactor)是改良式序列間歇反應(yīng)器，是C.Q.Yang等人根據(jù)SBR技術(shù)特點(diǎn)。結(jié)合傳統(tǒng)活性污泥法技術(shù)，研究開發(fā)的一種更為理想的污水處理系統(tǒng)。MSBR既不需要初沉池和二沉池，又能在反應(yīng)器充滿并在恒定液位下連續(xù)進(jìn)水。采用單池多格方式，結(jié)合了傳統(tǒng)活性污泥法和SBR技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。不但需間斷流量，還省去了多池工藝所需要的更多的連接管、泵和閥門。通過中試研究及性，證明MSBR法是一種效、可靠、易于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制的污水處理工藝。

1MSBR法的基本原理與點(diǎn)

1.1MSBR的基本組成

反應(yīng)器由三個(gè)主要部分組成：曝格和兩個(gè)交替序批處理格。主曝格在整個(gè)周期過程中保持連續(xù)曝，而每半個(gè)周期過程中，兩個(gè)序批處理格交替分別作為SBR和澄清池。

1.2MSBR的操作步驟

在每半個(gè)周期中，主曝格連續(xù)曝，序批處理格中的一個(gè)作為澄清池(相當(dāng)于普通活性污泥法的二沉池)，另一個(gè)序批處理格則進(jìn)行以下一系列操作步驟，

步驟1：原水與循環(huán)液混合，進(jìn)行缺氧攪拌。

在這半個(gè)周期的開始，原水進(jìn)入序批處理格，與被控制回到主曝格的回流液混合。在缺氧和豐富的硝化態(tài)氮條件下，序批處理格內(nèi)的兼性反硝化菌利用硝酸鹽和亞硝酸鹽作為電子受體，以原水及內(nèi)源呼吸所釋放的機(jī)碳作為碳源，進(jìn)行氧呼吸代謝。由于初期序批處理格內(nèi)MLSS濃，硝化態(tài)氮濃度較高，因此碳源成為反硝化速率的限制條件。

隨著原水的加入，機(jī)碳的濃度增加，提高了反硝化的速率。來自曝格和序批格原的硝態(tài)氮經(jīng)反硝化得以去除。另外，該階段也是序批處理格中較高濃度的污泥向曝格回流的過程，以提高曝格中的污泥濃度。

步驟2：部分原水和循環(huán)液混合，進(jìn)行缺氧攪拌。

隨著步驟1中原水的不斷進(jìn)入，序批處理格內(nèi)機(jī)物和氨氮的濃度逐漸增加。為阻止在序批處理格內(nèi)機(jī)物和氨氮的過分增加，原水分別流入序批處理格和主曝格。使序批處理格內(nèi)維持一個(gè)適當(dāng)?shù)臋C(jī)碳水平，以利于反硝化的進(jìn)行。混合液通過循環(huán)，繼續(xù)使序批處理格原來積聚的MLSS向主曝格內(nèi)流動。

步驟3：序批格停止進(jìn)原水，循環(huán)液繼續(xù)缺氧攪拌。

此后中斷進(jìn)入序批處理格的原水。原水在剩下的操作中，直接進(jìn)入主曝格。這使得主曝格降解大量機(jī)碳，并減弱微生物的好氧內(nèi)源呼吸。序批處理格利用循環(huán)液中殘留的機(jī)物作為電子供體，以硝化態(tài)氮作電子受體，繼續(xù)進(jìn)行缺氧反硝化。由于機(jī)碳源的減少，缺氧內(nèi)源呼吸的速率將提高。來自主曝格的混合液具較低的機(jī)物和MLSS濃度。經(jīng)循環(huán)，把序批處理格內(nèi)的殘余機(jī)物和活性污泥推入主曝格，在此進(jìn)行曝反應(yīng)降解機(jī)物，并維持物質(zhì)平衡。

步驟4：曝，并繼續(xù)循環(huán)。

進(jìn)行曝，降低初進(jìn)水所殘余的機(jī)碳、機(jī)氮和氨氮，以及來自主曝格未被降解的機(jī)物和內(nèi)源呼吸釋放的氨氮，并吹脫在前面缺氧階段產(chǎn)生的截留在混合液中的氮。連續(xù)的循環(huán)增加了主曝格內(nèi)的微生物量，同時(shí)進(jìn)一步降低序批處理格中的懸浮固體，降低了MLSS濃度，利于其在下半個(gè)周期中作為澄清池時(shí)，減少污泥量以提高沉淀池的效率。

步驟5：停止循環(huán)，延時(shí)曝。

為進(jìn)一步降低序批處理格內(nèi)的機(jī)物和氮濃度，減少剩余的氮泡，采用延時(shí)曝。這步是在沒循環(huán)，沒進(jìn)出流量的隔離狀態(tài)下進(jìn)行。延時(shí)曝使序批處理格中的BOD5和TKN達(dá)到處理的要求水平。

步驟6：靜置沉淀。

延時(shí)曝停止后，在隔離狀態(tài)下，開始靜置沉淀，使活性污泥與上清液效分離，為下半個(gè)周期作為澄清池出水做準(zhǔn)備。沉淀開始時(shí)，由于仍存在剩余的溶解氧，沉淀污泥中的硝化菌繼續(xù)硝化殘余的氨，而好氧微生物繼續(xù)進(jìn)行好氧內(nèi)源呼吸。當(dāng)混合液中氧減少到一定程度時(shí)，兼性菌開始利用硝化態(tài)氮作為電子受體進(jìn)行缺氧內(nèi)源呼吸，進(jìn)行程度較低的反硝化。

在整個(gè)半周期過程中，此時(shí)序批處理格中上清液的BOD、TKN、氨、硝酸鹽、亞硝酸鹽的濃度低，懸浮固體總量也少，因此該序批處理格在下半個(gè)周期作為沉淀池，其出水質(zhì)量是可靠的。在這一步，可以從交替序批處理格中放剩余污泥。二個(gè)半周期：步驟6的結(jié)束標(biāo)志著處理的下半個(gè)循環(huán)操作開始。通過兩個(gè)半周期，改變交替序批處理格的操作形式。二個(gè)半周期與*個(gè)半周期的6個(gè)操作步驟相同。

2MSBR法的主要特點(diǎn)

(1)MSBR系統(tǒng)能進(jìn)行不同配置的設(shè)計(jì)和，以達(dá)到不同的處理。

(2)每半個(gè)周期中，步驟的數(shù)量和每步驟所需的時(shí)間，取決于原水的性和出水的要求。這里了6個(gè)步驟，但所需總的步驟可以被系統(tǒng)設(shè)計(jì)者所。常?？梢栽趯?shí)際中減少，以便使過程簡單化。例如，步驟1和步驟2能通過延長步驟1和減少步驟2的時(shí)間來合并這兩步為一步。增加步驟1的時(shí)間則增加序批處理格機(jī)碳的量，這使得在不進(jìn)原水的缺氧混合時(shí)間需要更長，以平衡步驟3.也可以增加步驟，進(jìn)行更多的缺氧好氧序批操作，來處理機(jī)物和氨氮濃度更高的原水，以達(dá)到更低出水總氮的要求。

(3)在每半個(gè)循環(huán)中，原水大部分時(shí)間是進(jìn)入主曝格。接著是部分或部污水進(jìn)入作為SBR的序批處理格。在主曝格中完成了大部分機(jī)碳、機(jī)氮和氨氮的氧化。另外，主曝格在完混合狀態(tài)下連續(xù)曝，創(chuàng)造了一個(gè)穩(wěn)定的生物反應(yīng)環(huán)境。這使得整個(gè)設(shè)備能承受沖擊負(fù)荷的影響。

(4)從序批處理格到主曝格的循環(huán)流動，使得前者積聚的懸浮固體運(yùn)送到了后者。循環(huán)也把主曝格內(nèi)的被氧化的硝化氮運(yùn)送到在半個(gè)循環(huán)的大部分時(shí)期處在缺氧攪拌狀態(tài)下的序批處理格，實(shí)現(xiàn)脫氮的。

(5)污泥層作為一個(gè)污泥過濾器，對改善出水質(zhì)量和缺氧內(nèi)源呼吸進(jìn)行的反硝化重要。

3MSBR法的與發(fā)展

MSBR技術(shù)已在幾個(gè)污水處理。位于加拿大Saskatchewan的Estevan污水處理則為一實(shí)例。雖然由于嚴(yán)寒造成一些冰凍問題，但污水還是取得了相當(dāng)好的處理效率。平均溫度為13℃，系統(tǒng)處理效果。

實(shí)踐表明MSBR是一種可連續(xù)進(jìn)水、的污水處理工藝，且簡單，容積小，單池。易于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)。在較低的投資和下，能效地去除含高濃度BOD5、TSS、氮和磷的污水。總之，系統(tǒng)在低HRT、低MLSS和低溫情況下，具優(yōu)異的處理能力。MSBR技術(shù)的研究與發(fā)展方向如下：

(1)MSBR技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展是生物除磷或同時(shí)脫氮除磷。目前同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院對此正在作進(jìn)一步的研究，并已取得了重要理論意義與價(jià)值的研究成果。

(2)MSBR系統(tǒng)可以各種不同配置，例如溝(渠)形式，并且現(xiàn)在已經(jīng)在開發(fā)研究。

(3)MSBR生物處理的動力學(xué)研究，以提供普遍的設(shè)計(jì)和依據(jù)。

(4)MSBR過程化控制的研究，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各操作過程具適應(yīng)性和*控制。由于系統(tǒng)各格互聯(lián)、交替操作，且可以通過、組合與取舍操作步驟，調(diào)整各操作步驟時(shí)間來控制，其過程比較復(fù)雜。此外，如果進(jìn)水水質(zhì)變化，MSBR法的過程更具非線性、時(shí)變性與模糊性的點(diǎn)，難于用數(shù)學(xué)模型根據(jù)傳統(tǒng)控制理論進(jìn)行效控制，因此對MSBR法這樣復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行在線模糊控制，將能得到其它法實(shí)現(xiàn)的令人滿意的控制效果。