Vienlaicīgas slāpekļa un fosfora atdalīšanas ar SBR procesu salīdzinošā analīze

Darbības laikā SBR process var panākt vienlaicīgu slāpekļa un fosfora atdalīšanu tajā pašā reakcijas tvertnē, katrā posmā pielāgojot laika sadalījumu un vides apstākļus (piemēram, aerācijas ātrumu un maisīšanas stāvokli). Konkrēti, tas rada mainīgu aerobo, anoksisku un anaerobu vidi dažādos darbības posmos, lai apmierinātu dažādu mikrobu kopienu vielmaiņas vajadzības.

Darbības režīms: Anaerobs → Aerobs → Anoksisks (vai elastīgi kombinēts atbilstoši vajadzībām)

Ar laika -sērijas kontroli tiek panākta fosfora izdalīšanās anaerobajā stadijā, nitrifikācija un pārmērīga fosfora uzņemšana tiek pabeigta aerobajā stadijā, bet denitrifikācija tiek panākta anoksiskajā stadijā.

1. Ietekmējošā organisko vielu koncentrācija

Organiskās vielas ieplūdē ir svarīgs oglekļa avots polifosfātu{0}}akumulējošām baktērijām un denitrificējošām baktērijām. Starp polifosfātu{2}}akumulējošām baktērijām un denitrificējošām baktērijām pastāv oglekļa avota konkurence. Ja ieplūstošā organisko vielu koncentrācija ir nepietiekama, tas tieši ietekmēs slāpekļa un fosfora atdalīšanas efektivitāti. Tāpēc saprātīga oglekļa avota attiecība ir ļoti svarīga, lai vienlaicīga slāpekļa un fosfora atdalīšana būtu veiksmīga.

2. Aerācijas ātrums un izšķīdušais skābeklis (DO)

Izšķīdinātā skābekļa koncentrācija tieši ietekmē slāpekļa un fosfora atdalīšanas efektivitāti. Denitrifikācijai nepieciešami anoksiskie apstākļi ar DO < 0,5 mg/L; pārmērīgi augsts izšķīdušā skābekļa daudzums kavē denitrificējošo baktēriju darbību. Vienlaikus aerobās fāzes laikā ir jāuztur pietiekami daudz izšķīdušā skābekļa, lai nodrošinātu pilnīgu nitrifikācijas gaitu. Tāpēc ļoti svarīga ir precīza aerācijas ātruma un izšķīdušā skābekļa līmeņa kontrole.

3. pH vērtība

Sistēmas pH vērtība būtiski ietekmē bioloģiskās fosfora atdalīšanas efektivitāti. Pētījumi ir parādījuši, ka, ja pH > 8, fosfora izdalīšanās no polifosfātu-akumulējošiem organismiem (PAO) ievērojami samazinās, ietekmējot pārmērīgu fosfora uzņemšanas efektu turpmākajos aerobos posmos. Tāpēc darbības laikā pH vērtība ir jākontrolē atbilstošā diapazonā.

4. Dūņu aiztures laiks (SRT)

Nitrificējošām baktērijām ir ilgs ģenerēšanas cikls, un tām ir nepieciešams ilgs dūņu aiztures laiks; savukārt PAO ir nepieciešams īsāks dūņu aiztures laiks, lai panāktu labāku fosfora atdalīšanu. Pastāv kompromiss starp nitrifikāciju un fosfora atdalīšanu; parasti SRT ir jākontrolē aptuveni 10 dienu laikā, lai atrastu optimālo līdzsvaru starp šīm divām dienām.

SBR procesa priekšrocības

1. Nav nepieciešama plūsmas izlīdzināšanas tvertne, sekundārā sedimentācijas tvertne un dūņu atgriešanas sūknis; vienkārša procesa plūsma.

2. Notekūdeņu kvalitāte ir labāka nekā tradicionālais aktīvo dūņu process, un ūdens kvalitāte ir stabilāka.

3. Kompakta struktūra, mazs nospiedums.

4. Spēcīga izturība pret slodzes svārstībām, panākot labu attīrīšanas efektu.

5. Zemas investīcijas infrastruktūrā.

6. Viegli kontrolēt dūņu masas palielināšanu

SBR procesa trūkumi

1. Sarežģīta darbība, augstas prasības automatizācijai un operatora prasmju līmenis.

2. Zems iekārtu izmantošanas līmenis, pieaug iekārtu izmaksas un uzstādītā jauda.

3. Ilgs darbības cikls, liels tvertnes tilpums un drenāžas aprīkojums.

4. Grūti izpildīt nepārtrauktas pieplūdes un nepārtrauktas notekūdeņu attīrīšanas prasības liela mēroga-notekūdeņu attīrīšanas projektos.

5. Lielas ūdens līmeņa svārstības, liels galvas zudums.

(1) Notekūdeņu piesārņojošo vielu bioloģiskā transformācija un cieto{1}šķidruma atdalīšana tiek panākta vienā reakcijas tvertnē vai vairākās reakcijas tvertnēs secīgi;

(2) Dūņu -ūdens maisījuma tilpums reakcijas tvertnē palielinās ieplūdes posmā un pakāpeniski samazinās izplūdes posmā, nodrošinot ūdens tilpuma regulēšanas funkciju;

(3) Katra reakcijas posma darbības laiku var pielāgot nejauši, nodrošinot augstu elastību;

(4) Katra posma darbības secību un laiku var efektīvi un elastīgi pielāgot un kontrolēt, izmantojot automātiskos vadības instrumentus;

(5) Ja ieplūstošā slodze ievērojami svārstās, labu apstrādes veiktspēju var uzturēt, pielāgojot sistēmas darbības laiku;

(6) Attīrītu ūdeni var uzglabāt reaktorā un izvadīt pēc ūdens kvalitātes pārbaudes;

(7) Enerģijas ievadi sistēmā var elastīgi pielāgot atbilstoši ieplūstošā ūdens kvalitātei, optimizējot katras reakcijas tvertnes efektīvo tilpumu un darbināmo tvertņu skaitu.

Rezumējot, SBR procesam ar unikālo neregulāro darbības režīmu ir ievērojamas visaptverošas priekšrocības maza un vidēja mēroga{0}}notekūdeņu attīrīšanas jomā. Tomēr tā ierobežojumus nevar ignorēt liela mēroga-nepārtrauktas darbības scenārijos. Tāpēc pētnieki ir izstrādājuši dažādus uzlabotus SBR procesus, lai kompensētu tradicionālā SBR trūkumus.