Ενώ η παραδοσιακή τεχνολογία SBR προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα, έχει περιορισμούς σε εφαρμογές συνεχούς εισροής, συνεχούς ροής αποβλήτων και μεγάλης κλίμακας-μηχανολογικές εφαρμογές. Ως εκ τούτου, ερευνητές και μηχανικοί έχουν αναπτύξει μια σειρά από βελτιωμένες διαδικασίες SBR για την καλύτερη προσαρμογή στις διαφορετικές ανάγκες επεξεργασίας λυμάτων. Αυτό το άρθρο εισάγει συστηματικά πέντε κύριες βελτιωμένες διαδικασίες SBR.
I. Διαδικασία ICEAS – Σύστημα Διαλείπουσας Κυκλικής Εκτεταμένου Αερισμού
ICEAS (Διακοπτόμενο Κυκλικό Σύστημα Εκτεταμένου Αερισμού)
Χαρακτηριστικά διεργασίας: Μια ζώνη προ-αντίδρασης (ονομάζεται επίσης ζώνη επιλογής) προστίθεται στο άκρο εισροής του παραδοσιακού SBR, αλλάζοντας τον τρόπο λειτουργίας από διακοπτόμενη εισροή σε συνεχή εισροή και διακοπτόμενη εκροή.
Βελτιώσεις: Η ζώνη προ-αντίδρασης βελτιώνει αποτελεσματικά την απόδοση καθίζησης λάσπης και η λειτουργία συνεχούς εισροής είναι πιο κατάλληλη για σενάρια επεξεργασίας με μεγάλους όγκους νερού.
Κύρια μειονεκτήματα:
(1) Ο υδραυλικός χρόνος συγκράτησης είναι σχετικά μεγάλος και η αποτελεσματικότητα της επεξεργασίας πρέπει να βελτιωθεί.
(2) Η διαδικασία καθίζησης επηρεάζεται από συνεχή εισροή, η οποία μπορεί εύκολα να προκαλέσει υδραυλικές παρεμβολές. Επομένως, ο όγκος εισροής δεν πρέπει να είναι πολύ μεγάλος.
II. Διαδικασία CAST – Τεχνολογία Cyclic Activated Sludge
CAST (Τεχνολογία Cyclic Activated Sludge Technology)
Η διαδικασία CAST, γνωστή και ως CASS ή CASP, είναι μια από τις πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες τροποποιημένες διαδικασίες SBR.
Δομικά χαρακτηριστικά: Ο αντιδραστήρας χωρίζεται σε τρεις λειτουργικές ζώνες:
(1) Βιολογική Επιλεκτική Ζώνη (αναερόβιες ή προαιρετικές αναερόβιες συνθήκες).
(2) Προαιρετική αναερόβια ζώνη.
(3) Αερόβια Ζώνη.
Μηχανισμός λειτουργίας: Κατά τα στάδια εισροής και αερισμού, η ιλύς από την αερόβια ζώνη επιστρέφει στη βιολογική επιλεκτική ζώνη, χρησιμοποιώντας πλήρως τη λάσπη για τη βελτίωση της απόδοσης καθίζησης της λάσπης. Η προαιρετική αναερόβια ζώνη δρα ως ρυθμιστικό για την ποιότητα και την ποσότητα του εισερχόμενου νερού.
Κύρια πλεονεκτήματα: Η βιολογική επιλεκτική ζώνη αναστέλλει αποτελεσματικά τη διόγκωση της λάσπης, βελτιώνει τη σταθερότητα του συστήματος και βελτιώνει σημαντικά την απόδοση καθίζησης της λάσπης.
III. DAT-Διαδικασία IAT – Συνεχής αερισμός-Διαδικασία σειράς διακοπτόμενου αερισμού
DAT-IAT (Demand Aeration Tank - Intermittent Aeration Tank)
Σύνθεση διεργασίας: Αποτελείται από δύο μέρη συνδεδεμένα σε σειρά: ένα DAT (δεξαμενή συνεχούς αερισμού) και ένα IAT (δεξαμενή διακεκομμένου αερισμού).
Μηχανισμός Λειτουργίας: Το νερό ρέει συνεχώς. Τα λύματα εισέρχονται πρώτα στη δεξαμενή DAT για προκαταρκτική βιολογική επεξεργασία, στη συνέχεια ρέουν στη δεξαμενή IAT, όπου ο αερισμός, η καθίζηση, η αποστράγγιση και η απομάκρυνση της περίσσειας λάσπης ολοκληρώνονται διαδοχικά. Ένα μέρος της περίσσειας λάσπης από τη δεξαμενή IAT επιστρέφεται στη δεξαμενή DAT.
Κύρια πλεονεκτήματα:
(1) Υψηλή αντοχή σε φορτία κραδασμών.
(2) Υψηλός ρυθμός χρήσης της δεξαμενής αντίδρασης.
(3) Ισχυρή προσαρμοστικότητα, απλή λειτουργία και χαμηλή επένδυση σε υποδομή.
IV. UNITANK Process – Ολοκληρωμένο σύστημα ενεργού λάσπης
UNITANK (Ενοποιημένη δεξαμενή)
Χαρακτηριστικά διεργασίας: Το σύστημα αποτελείται από τρεις διασυνδεδεμένους διαδρόμους, ο καθένας εξοπλισμένος με φυσητήρα ή σύστημα αερισμού επιφάνειας και σύστημα ανάμειξης.
Μηχανισμός Λειτουργίας: Οι τρεις διάδρομοι λειτουργούν εναλλάξ ως δεξαμενές αερισμού και ως δεξαμενές καθίζησης στα δύο άκρα. Το σύστημα επιτυγχάνει συνεχή εισροή και συνεχή εκροή. Αν και η συνολική λειτουργία είναι συνεχής, μεμονωμένες δεξαμενές λειτουργούν σχετικά με διαλείμματα με εισροή και εκροή.
Βασικό πλεονέκτημα: Με την εναλλασσόμενη λειτουργία πολλαπλών δεξαμενών, λύνει το πρόβλημα της συνεχούς εισροής και εκροής στα παραδοσιακά SBR, καθιστώντας το ιδιαίτερα κατάλληλο για έργα επεξεργασίας λυμάτων μεγάλης-κλίμακας που απαιτούν συνεχή εκροή.
V. Διαδικασία MSBR – Τροποποιημένος αντιδραστήρας αλληλουχίας παρτίδας
MSBR (Τροποποιημένος αντιδραστήρας αλληλουχίας παρτίδας)
Χαρακτηριστικά διεργασίας: Χρησιμοποιεί ένα ενιαίο-δεξαμενή, σχεδιασμό πολλαπλών-διαμερισμάτων για την επίτευξη συνεχούς λειτουργίας σε σταθερή στάθμη νερού.
Δομική Σύνθεση: Περιλαμβάνει μια αναερόβια δεξαμενή, μια ανοξική δεξαμενή, μια αερόβια δεξαμενή και δύο δεξαμενές SBR (μια δεξαμενή αντίδρασης και μια δεξαμενή εκροής).
Μηχανισμός λειτουργίας: Η ανακυκλοφορία μικτού υγρού λαμβάνει χώρα στην αερόβια δεξαμενή και η εισροή συνεχίζεται ακόμη και κατά το στάδιο της εκροής, επιτυγχάνοντας έναν πραγματικά συνεχή τρόπο λειτουργίας εισροής και συνεχούς εκροής.
Βασικό πλεονέκτημα: Η εξαιρετική απόδοση αφαίρεσης αζώτου και φωσφόρου και η σταθερή λειτουργία της στάθμης του νερού αποφεύγει το πρόβλημα απώλειας κεφαλής που προκαλείται από τις διακυμάνσεις της στάθμης του νερού στα παραδοσιακά SBR.
VI. Περίληψη Βελτιωμένων Διαδικασιών
Οι πέντε βελτιωμένες διαδικασίες SBR που αναφέρθηκαν παραπάνω έχουν η καθεμία τη δική της εστίαση:
ICEAS – Επιτυγχάνει συνεχή εισροή μέσω μιας ζώνης προ-αντίδρασης, κατάλληλης για επιχειρήσεις μικρής έως μεσαίας κλίμακας-.
CAST – Βελτιώνει την απόδοση καθίζησης της λάσπης μέσω μιας ζώνης βιολογικής επιλογής, της πιο ευρέως χρησιμοποιούμενης.
DAT-IAT – Βελτιώνει την αντοχή σε φορτία κραδασμών και τη χρήση της δεξαμενής μέσω της σύνδεσης διπλής-σειράς δεξαμενών.
UNITANK – Επιτυγχάνει συνεχή εισροή και εκροή μέσω εναλλασσόμενης λειτουργίας πολλαπλών δεξαμενών.
MSBR – Ενιαία δεξαμενή με πολλαπλά διαμερίσματα, σταθερή λειτουργία στάθμης νερού, καλύτερη για την αφαίρεση αζώτου και φωσφόρου.
Η εμφάνιση αυτών των βελτιωμένων διαδικασιών έχει κάνει το σύστημα τεχνολογίας SBR πιο ολοκληρωμένο, ικανό να προσαρμόζεται σε διάφορες ανάγκες επεξεργασίας λυμάτων από μικρή έως μεγάλη κλίμακα, από απλό έως πολύπλοκο.
