I. Одночасне видалення азоту та фосфору в процесі SBR
Під час роботи процес SBR може досягати одночасного видалення азоту та фосфору в одній реакційній ємності шляхом регулювання розподілу часу та умов навколишнього середовища (таких як швидкість аерації та статус перемішування) на кожному етапі. Зокрема, він створює чергування аеробних, безкисневих і анаеробних середовищ на різних стадіях роботи для задоволення метаболічних потреб різних мікробних спільнот.
Режим роботи: Анаеробний → Аеробний → Аноксичний (або гнучко комбінований відповідно до потреб)
Завдяки-контролю часових рядів вивільнення фосфору досягається на анаеробній стадії, нітрифікація та надлишкове поглинання фосфору завершуються на аеробній стадії, а денітрифікація досягається на безкисневій стадії.
II. Основні фактори, що впливають на одночасне видалення азоту та фосфору
1. Концентрація впливової органічної речовини
Органічні речовини у стічній воді є важливим джерелом вуглецю для поліфосфат{0}}акумулюючих бактерій і денітрифікуючих бактерій. Існує конкуренція джерел вуглецю між поліфосфат-акумулюючими бактеріями та денітрифікуючими бактеріями. Якщо концентрація органічної речовини, що надходить, недостатня, це безпосередньо вплине на ефективність видалення азоту та фосфору. Тому розумне співвідношення джерел вуглецю має вирішальне значення для успіху одночасного видалення азоту та фосфору.
2. Швидкість аерації та розчинений кисень (DO)
Концентрація розчиненого кисню безпосередньо впливає на ефективність видалення азоту та фосфору. Денітрифікація вимагає безкисневих умов з DO < 0,5 мг/л; надмірно високий вміст розчиненого кисню пригнічує активність денітрифікуючих бактерій. Одночасно необхідно підтримувати достатню кількість розчиненого кисню протягом аеробної фази, щоб забезпечити повний прогрес нітрифікації. Тому точний контроль швидкості аерації та рівня розчиненого кисню має вирішальне значення.
3. Значення pH
Значення pH системи значно впливає на ефективність біологічного видалення фосфору. Дослідження показали, що коли pH > 8, вивільнення фосфору організмами, що накопичують поліфосфат- (PAO), значно зменшується, що впливає на ефект надмірного поглинання фосфору на наступних аеробних стадіях. Тому під час роботи необхідно контролювати значення рН у відповідних межах.
4. Час утримання осаду (SRT)
Нітрифікуючі бактерії мають тривалий цикл генерації і вимагають тривалого утримування мулу; в той час як PAO вимагає меншого часу утримування осаду для досягнення кращого видалення фосфору. Існує компроміс-між нітрифікацією та видаленням фосфору; як правило, SRT потрібно контролювати приблизно через 10 днів, щоб знайти оптимальний баланс між ними.
III. Порівняння процесу SBR і процесу безперервного потоку активованого мулу
Переваги процесу SBR
1. Немає потреби в резервуарі для вирівнювання потоку, вторинному відстійнику та насосі для повернення мулу; простий процес.
2. Якість стічних вод краща, ніж традиційний процес з активним мулом, а якість води стабільніша.
3. Компактна структура, невелика площа.
4. Сильна стійкість до коливань навантаження, досягнення хорошого ефекту очищення.
5. Низькі інвестиції в інфраструктуру.
6. Легко контролювати накопичення осаду
Недоліки процесу SBR
1. Складна експлуатація, високі вимоги до автоматизації та рівня кваліфікації оператора.
2. Низький рівень використання обладнання, збільшення вартості обладнання та встановленої потужності.
3. Тривалий робочий цикл, великий об'єм резервуара і дренажного обладнання.
4. Важко задовольнити вимоги щодо очищення безперервного притоку та безперервного витоку у велико-масштабних проектах очищення стічних вод.
5. Великі коливання рівня води, великі втрати напору.
IV. Загальні характеристики процесу SBR
(1) Біологічне перетворення та відділення твердих-рідин забруднюючих речовин у стічних водах досягаються в одній реакційній ємності або кількох реакційних ємностях послідовно;
(2) Об’єм суміші осаду-води в реакційному резервуарі збільшується на стадії надходження та поступово зменшується на стадії витікання, забезпечуючи функцію регулювання об’єму води;
(3) Час роботи кожної стадії реакції можна регулювати випадковим чином, що забезпечує високу гнучкість;
(4) Робочу послідовність і час кожного етапу можна ефективно та гнучко регулювати та контролювати за допомогою приладів автоматичного керування;
(5) Коли впливове навантаження суттєво коливається, хорошу ефективність обробки можна підтримувати, регулюючи час роботи системи;
(6) Очищену воду можна зберігати в реакторі та скидати після перевірки якості води;
(7) Введення енергії в систему можна гнучко регулювати відповідно до якості води, що надходить, оптимізуючи ефективний об’єм кожного реакційного резервуару та кількість робочих резервуарів.
Таким чином, процес SBR із його унікальним режимом переривчастої роботи має значні комплексні переваги в галузі очищення стічних вод малого та середнього-масштабів. Однак його обмеження не можна ігнорувати у великомасштабних-сценаріях безперервної роботи. Тому дослідники розробили різні вдосконалені процеси SBR, щоб компенсувати недоліки традиційного SBR.