【详解】IBR污水处理工艺
IBR（Continuous-flow Intermission Biological Reactor）技术，即连续流一体化间歇生物反应技术，是一种集厌氧、兼氧、好氧反应及沉淀于一体的连续进出水的周期循环活性污泥法。
该技术是针对我国城镇污水有机物负荷较低、氮和磷浓度较高的特点，特别研发的节能型城镇污水生物处理技术，并通过国家科学技术部的成果验收。通过几年的工程应用完善与发展，该技术已经成为适合城镇污水处理的成熟技术。
（1）技术来源和背景
IBR技术源自国家“十五”863重大科技专项中的高新技术研究课题：1）“城市污水生物/生态处理技术与示范”（编号：2003 AA60 1110）；2）“污水生物--生态处理技术集成与设备成套化”（编号：2005 AA601060）的成果，系该项目研发的系列技术中的核心技术，通过了国家科学技术部的成果验收。
（2）基本原理
IBR生物处理工艺是一种集厌氧、兼氧、好氧反应及沉淀于一体的连续进出水的，间歇曝气的周期循环活性污泥法。通过调节曝停比营造出污水在反应池中的多级A/A/O状态，使污水在反应池中处于较好的状态的脱氮除磷工况，以最大限度地去除氮和磷。根据原污水水质、水量、水温、季节变化调节生物反应池曝、搅、沉周期，从而实现生物反应池曝量较小且较大限度的脱氮除磷，系统整体节能的目的，是低能耗脱氮除磷先进技术。
通过多年的研究加实践，已经形成了包括生化反应动力学、絮凝动力学和沉降动力学的完善的理化体系。它同时兼具按空间分割的连续流活性污泥法及按时间进行分割的间歇性活性污泥法的优点。
IBR工艺流程简单，分期建设设计简单，根据需要调整设计可满足出水达到《城市污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002中不同排放标准要求（如一级B、一级A、或回用水标准）。
2、IBR的技术特点
IBR工艺与其他工艺相比，具有较大的优势。科技部验收结论：技术水平为国内专业国际先进。
与A20、氧化沟等空间系列的连续流活性污泥法相比，省去了污泥及混合液回流、独立设置二沉池等环节，因而节省运行能耗及减少相关设施。
与SBR、CASS等时间系列的间歇流活性污泥法相比，具备连续进出水的特点，省去了滗水器，提高处理设施的利用效率，并减少了提升水头。节省基建投资，处理能耗低。
其优势总结为以下几个方面。
（1） 构筑物少，节省用地
由于其连续进出水的特性，IBR池可方便地与平流沉砂池
及后续的消毒渠合建，整个污水处理厂工艺构筑物只有二座：调节池、IBR综合池。因此，流程布置顺畅，平面简洁，用地节省。其较低占地指标为0.5-0.8 M2 / M3 ﹒d-1 ，远低于《小城镇污水处理工程项目建设标准》的1.0-1.5 M2 / M3 ﹒d-1。
各种工艺生产构筑物对比表
生产构筑物
建筑物名称
工艺名称
IBR
时间系列
空间系列
A2/O
A/O
氧化沟
SBR、ICEAS、UNITANK
1、调节池
2、IBR综合池
3、污泥脱水间
4、办公室
1、调节池
2、初沉池
3、缺氧池
4、厌氧池
5、好氧池
6、二沉池
7、消毒池
8、鼓风机房
9、污泥脱水间
10、办公室
1、调节池
2、初沉池
3、厌氧池
4、好氧池
5、二沉池
6、消毒池
7、鼓风机房
8、污泥脱水间
9、办公室
1、调节池
2、氧化沟
3、二沉池
4、消毒池
5、污泥脱水间
6、鼓风机房
7、办公室
1、调节池
2、SBR组池
（一组四池）
（或ICEAS）
（UNITANK）
3、消毒池
4、污泥脱水间
5、控制室
6、鼓风机房
7、办公室
（2） 机电设备少、能量消耗低、运行费用低
IBR工艺 需要配备的机电设备非常少，IBR综合反应池内机电
设备只配备激波传质器配套水泵和潜水搅拌器，调节池中配备提升泵和粗格栅，污泥间配备污泥浓缩设备。
系统内的动力设备只有潜污泵与搅拌设备，所需的能耗为污水
提升、IBR生物反应池内维持两种模式运行所耗的电能，能耗非常低。
就整个污水处理厂系统而且，除了IBR池的能耗之外，不存在污泥回流和混合液回流能耗，只有提升泵站能耗及污泥浓缩所需能耗。由于连续进出水的特性，IBR池进出水水头相差小。污水处理系统配置的集中自控系统可以根据原污水水质，灵活地控制IBR的运行模式，在保证出水水质的前提下，使工艺的能量消耗较小化。
（3）控制简单
工艺设备少，同时IBR内的激波传质器及潜水搅拌器设备只
须按照时间控制其开停，没有复杂的反馈及执行元件，提升系统也仅须按照液位调整水泵的运行状态，因此，IBR工艺专用控制系统采用简单PLC控制加液位控制装置即可达到自控目的，操作管理非常简单，所需操作管理人员少。
(4)运行无噪音
系统内的动力设备只有潜污泵与搅拌设备，且这些设备淹没在水中运行，运行的声音很小，无其它产生噪音的动力设备，全系统处于交净音运行状态，对周围的环境没有噪音污染。
(5)设备保质时间长
污水处理厂核心的设备就是曝气设备。IBR污水处理厂中的
激波传质曝气器为全球同类唯一保质十年的产品。其它工艺曝气设备在使用过程中需要经常维护维修，甚至三五年需要更新，造成后期的维护维修成本高。
该技术具有“三低一少”即建设投资低、运行费用低、管理要求低，占地面积少的特点。
3、IBR在全国的应用情况
IBR污水处理技术已在全国14个省份总计超过200个项目中设计采用，稳居市场占有率第一。已建成和在建的IBR乡镇污水处理项目60多个，属全国较多。IBR污水厂被评为省级和国家级乡镇污水示范项目。
IBR在多个省份被有关部门高度重视并行文推荐，例如贵州省住建厅、环保厅联合发布的技术指南中推荐IBR，湖北人大调研出文肯定IBR。IBR被广泛应用在“南水北调”库区、“山峡库区” 等国家重点流域项目中，省级的重点项目也广泛采用，例如广西“漓江流域”、“九州江重点流域”有80%以上采用IBR。
IBR与传统工艺的比较
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对比项目 |
IBR工艺 |
空间系统生物法 |
时间系统生物法 |
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A/O、A2 /O、氧化沟、AB法等 |
SBR、CASS、ICEAS、UNITANK等 |
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工艺原理 |
规模调节 |
不同水质、水量随时可调 |
不同水质、水量难调 |
不同水质、水量难调 |
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脱氮除磷 |
低溶解氧同步硝化和反硝化 |
普通硝化和反硝化 |
普通硝化和反硝化 |
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曝气原理 |
激波传质，提高曝气效率 |
鼓风机曝气，噪音大效率低 |
鼓风机曝气，噪音大效率低 |
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污泥浓度 |
造膜反应，低至700mg/1可稳定 |
造粒反应，2000mg/1以上稳定 |
造粒反应，2000mg/1以上稳定 |
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工程投资 （省20%） |
反应池 |
反应、沉淀、消毒一体化 |
厌氧、好氧分池或分区 |
不能单吃设计、不能连续进出水 |
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沉淀构筑物 |
无需独立二沉池 |
需独立二沉池 |
半放空沉淀，池体部分闲置 |
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沉淀设备 |
无需刮泥机 |
需设刮泥机 |
需设滗水器 |
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回流设备 |
无需回流泵 |
需设污泥和混合液回流泵 |
无需回流泵 |
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控制系统 |
简单 |
较复杂 |
复杂 |
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曝气系统 |
激波传质器曝气保修十年 |
效率逐步降低，国产3年需更换 |
效率逐步降低，国产4年需更换 |
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鼓风机房 |
无需 |
需鼓风机房 |
需鼓风机房 |
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运行成本 （省30%） |
曝气效率 |
激波传质器曝气效率可达35% |
传统曝气效率15-25% |
传统曝气效率15-25% |
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需溶解氧浓度 |
低溶解氧0.5-2.0mg/1 |
溶解氧2-4mg/1 |
溶解氧2-4 mg/1 |
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曝气量控制 |
根据需要曝气设备台数 |
曝气设备只能全开 |
曝气设备只能全开 |
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规模调节 |
根据实际调节规模 |
不能调节规模 |
不能调节规模 |
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维护维修 |
激波传质器曝气保修十年 |
效率逐步降低，3年内均发生维修 |
效率逐步降低，3年内均发生维修 |
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设备大修 |
激波传质器曝气保修十年 |
普通曝气器基本5年换 |
普通曝气器基本5年换 |
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人员配备 |
实际1人可轻松管理 |
2-3人 |
2-3人 |
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占地面积 （省50%） |
每吨/天占地 |
0.5-0.8平方米 |
0.8-1.5平方米 |
0.8-1.2平方米 |
