I. Ταυτόχρονη αφαίρεση αζώτου και φωσφόρου στη διαδικασία SBR
Κατά τη λειτουργία, η διαδικασία SBR μπορεί να επιτύχει ταυτόχρονη απομάκρυνση αζώτου και φωσφόρου μέσα στην ίδια δεξαμενή αντίδρασης προσαρμόζοντας την κατανομή χρόνου και τις περιβαλλοντικές συνθήκες (όπως ρυθμός αερισμού και κατάσταση ανάδευσης) σε κάθε στάδιο. Συγκεκριμένα, δημιουργεί εναλλασσόμενα αερόβια, ανοξικά και αναερόβια περιβάλλοντα σε διαφορετικά στάδια λειτουργίας για την κάλυψη των μεταβολικών αναγκών διαφορετικών μικροβιακών κοινοτήτων.
Τρόπος λειτουργίας: Αναερόβιο → Αερόβιο → Ανοξικό (ή συνδυάζεται ευέλικτα ανάλογα με τις ανάγκες)
Μέσω του χρονικού-ελέγχου της σειράς, η απελευθέρωση φωσφόρου επιτυγχάνεται στο αναερόβιο στάδιο, η νιτροποίηση και η περίσσεια πρόσληψη φωσφόρου ολοκληρώνονται στο αερόβιο στάδιο και η απονιτροποίηση στο ανοξικό στάδιο.
II. Βασικοί παράγοντες που επηρεάζουν την ταυτόχρονη απομάκρυνση αζώτου και φωσφόρου
1. Συγκέντρωση εισερχόμενης οργανικής ύλης
Η οργανική ύλη στην εισροή είναι μια σημαντική πηγή άνθρακα για τα πολυφωσφορικά-συσσώρευση βακτηρίων και τα βακτήρια απονιτροποίησης. Υπάρχει ανταγωνισμός στην πηγή άνθρακα μεταξύ των βακτηρίων που συσσωρεύουν πολυφωσφορικά-και των βακτηρίων που απονιτροποιούν. Εάν η συγκέντρωση της εισερχόμενης οργανικής ύλης είναι ανεπαρκής, θα επηρεάσει άμεσα την απόδοση απομάκρυνσης αζώτου και φωσφόρου. Επομένως, μια λογική αναλογία πηγής άνθρακα είναι ζωτικής σημασίας για την επιτυχία της ταυτόχρονης απομάκρυνσης αζώτου και φωσφόρου.
2. Ρυθμός αερισμού και διαλυμένο οξυγόνο (DO)
Η συγκέντρωση του διαλυμένου οξυγόνου επηρεάζει άμεσα την αποτελεσματικότητα της απομάκρυνσης του αζώτου και του φωσφόρου. Η απονιτροποίηση απαιτεί ανοξικές συνθήκες με DO < 0,5 mg/L. Το υπερβολικά υψηλό διαλυμένο οξυγόνο αναστέλλει τη δραστηριότητα των βακτηρίων απονιτροποίησης. Ταυτόχρονα, πρέπει να διατηρηθεί επαρκές διαλυμένο οξυγόνο κατά τη διάρκεια της αερόβιας φάσης για να διασφαλιστεί η πλήρης πρόοδος της νιτροποίησης. Επομένως, ο ακριβής έλεγχος του ρυθμού αερισμού και των επιπέδων διαλυμένου οξυγόνου είναι ζωτικής σημασίας.
3. Τιμή pH
Η τιμή του pH του συστήματος επηρεάζει σημαντικά την αποτελεσματικότητα της βιολογικής απομάκρυνσης του φωσφόρου. Μελέτες έχουν δείξει ότι όταν το pH > 8, η απελευθέρωση φωσφόρου από τους συσσωρευόμενους οργανισμούς πολυφωσφορικών-(PAOs) μειώνεται σημαντικά, επηρεάζοντας την επίδραση υπερβολικής πρόσληψης φωσφόρου στα επόμενα αερόβια στάδια. Επομένως, η τιμή του pH πρέπει να ελέγχεται εντός ενός κατάλληλου εύρους κατά τη λειτουργία.
4. Χρόνος κατακράτησης λάσπης (SRT)
Τα νιτροποιητικά βακτήρια έχουν μακρύ κύκλο παραγωγής και απαιτούν μεγάλο χρόνο συγκράτησης της λάσπης. ενώ τα PAO απαιτούν μικρότερο χρόνο κατακράτησης λάσπης για να επιτευχθεί καλύτερη απομάκρυνση του φωσφόρου. Υπάρχει ανταλλαγή- μεταξύ της νιτροποίησης και της απομάκρυνσης του φωσφόρου. Συνήθως, το SRT πρέπει να ελέγχεται σε περίπου 10 ημέρες για να βρεθεί η βέλτιστη ισορροπία μεταξύ των δύο.
III. Σύγκριση διεργασίας SBR και διεργασίας ενεργοποιημένης λάσπης συνεχούς ροής
Πλεονεκτήματα της διαδικασίας SBR
1. Δεν χρειάζεται δεξαμενή εξισορρόπησης ροής, δευτερεύουσα δεξαμενή καθίζησης και αντλία επιστροφής λάσπης. απλή ροή διαδικασίας.
2. Η ποιότητα των εκροών είναι καλύτερη από την παραδοσιακή διαδικασία ενεργού ιλύος και η ποιότητα του νερού είναι πιο σταθερή.
3. Συμπαγής δομή, μικρό αποτύπωμα.
4. Ισχυρή αντίσταση στις διακυμάνσεις του φορτίου, επιτυγχάνοντας καλό αποτέλεσμα καθαρισμού.
5. Χαμηλές επενδύσεις σε υποδομές.
6. Εύκολος έλεγχος διόγκωσης λάσπης
Μειονεκτήματα της διαδικασίας SBR
1. Πολύπλοκη λειτουργία, υψηλές απαιτήσεις για αυτοματισμό και επίπεδο δεξιοτήτων χειριστή.
2. Χαμηλό ποσοστό χρήσης εξοπλισμού, αύξηση του κόστους εξοπλισμού και της εγκατεστημένης ισχύος.
3. Μακρύς κύκλος λειτουργίας, μεγάλος όγκος δεξαμενής και εξοπλισμός αποστράγγισης.
4. Δύσκολη η κάλυψη των απαιτήσεων επεξεργασίας συνεχούς εισροής και συνεχούς εκροής σε έργα επεξεργασίας λυμάτων μεγάλης κλίμακας-.
5. Μεγάλες αυξομειώσεις της στάθμης του νερού, μεγάλη απώλεια κεφαλής.
IV. Συνολικά χαρακτηριστικά της διαδικασίας SBR
(1) Ο βιολογικός μετασχηματισμός και ο στερεός-διαχωρισμός των ρύπων στα λύματα επιτυγχάνονται σε μία δεξαμενή αντίδρασης ή σε πολλαπλές δεξαμενές αντίδρασης διαδοχικά.
(2) Ο όγκος του μίγματος λάσπης-του νερού στη δεξαμενή αντίδρασης αυξάνεται κατά το στάδιο εισροής και σταδιακά μειώνεται κατά το στάδιο της εκροής, παρέχοντας μια λειτουργία ρύθμισης όγκου νερού.
(3) Ο χρόνος λειτουργίας κάθε σταδίου αντίδρασης μπορεί να ρυθμιστεί τυχαία, προσφέροντας υψηλή ευελιξία.
(4) Η ακολουθία και ο χρόνος λειτουργίας κάθε σταδίου μπορούν να ρυθμιστούν και να ελεγχθούν αποτελεσματικά και ευέλικτα χρησιμοποιώντας όργανα αυτόματου ελέγχου.
(5) Όταν το εισερχόμενο φορτίο παρουσιάζει σημαντικές διακυμάνσεις, η καλή απόδοση επεξεργασίας μπορεί να διατηρηθεί προσαρμόζοντας τον χρόνο λειτουργίας του συστήματος.
(6) Το επεξεργασμένο νερό μπορεί να αποθηκευτεί στον αντιδραστήρα και να απορριφθεί μετά από δοκιμή ποιότητας νερού.
(7) Η εισροή ενέργειας στο σύστημα μπορεί να ρυθμιστεί ευέλικτα σύμφωνα με την ποιότητα του εισερχόμενου νερού, βελτιστοποιώντας τον ενεργό όγκο κάθε δεξαμενής αντίδρασης και τον αριθμό των δεξαμενών λειτουργίας.
Συνοπτικά, η διαδικασία SBR, με τον μοναδικό τρόπο διαλείπουσας λειτουργίας της, έχει σημαντικά ολοκληρωμένα πλεονεκτήματα στον τομέα της επεξεργασίας λυμάτων μικρής και μεσαίας κλίμακας-. Ωστόσο, οι περιορισμοί του δεν μπορούν να αγνοηθούν σε-σενάρια συνεχούς λειτουργίας μεγάλης κλίμακας. Ως εκ τούτου, οι ερευνητές έχουν αναπτύξει διάφορες βελτιωμένες διαδικασίες SBR για να αντισταθμίσουν τις ελλείψεις του παραδοσιακού SBR.