П'ять типових процесів очищення стічних вод

Процес реактора періодичної дії (SBR), також відомий як процес з періодичним активним мулом, складається з одного або кількох резервуарів SBR. Під час роботи стічні води надходять у резервуари порціями, послідовно проходячи п’ять незалежних стадій: припливну, реакційну, відстійну, стічну та холосту. Приплив і витік контролюються рівнем води, тоді як реакція та осадження контролюються часом. Тривалість одного робочого циклу змінюється залежно від навантаження та вимог до стоків, як правило, коливається від 4 до 12 годин, при цьому реакція становить 40%. Ефективний об’єм резервуара – це сума вхідного об’єму та необхідного об’єму мулу в межах циклу.

Порівняно з методами безперервного потоку, метод SBR забезпечує більш високу швидкість реакції, вищу ефективність обробки та більшу стійкість до ударів навантаження. Завдяки високій концентрації субстрату та великому градієнту концентрації чергування безкисневих і аеробних станів пригнічує надмірну проліферацію облігатних аеробних бактерій, сприяючи біологічному видаленню азоту та фосфору. Крім того, менший вік осаду запобігає домінуванню ниткоподібних бактерій, таким чином зменшуючи накопичення осаду. У порівнянні з методами безперервного потоку, процес SBR має коротший шлях потоку та простішу структуру. Коли об’єм води невеликий, потрібен тільки один реактор періодичної дії, що усуває потребу в спеціальних відстійниках і вирівнювальних резервуарах і рециркуляції осаду, що призводить до зниження експлуатаційних витрат.

Цей метод повністю використовує початкову здатність видалення активного мулу. Протягом короткого часу (10–40 хв) зважені та колоїдні органічні речовини зі стічних вод видаляються шляхом адсорбції. Відділення рідин-твердих речовин потім очищає стічні води, видаляючи приблизно 85–90% БПК5. Частина насиченого активного мулу, що вимагає рециркуляції, вводиться в регенераційний бак для подальшого окислення і розкладання для відновлення його активності; мул, що залишився, скидається в систему обробки мулу без подальшого окислення та розкладання. Цей процес здійснюється в двох окремих ємностях (адсорбційній та регенераційній) або в двох секціях однієї ємності. Він має сильну здатність протистояти ударним навантаженням і може усунути потребу в первинному відстійнику. Його головна перевага – значна економія інвестицій в інфраструктуру. Він найкраще підходить для очищення стічних вод, що містять високий рівень зважених і колоїдних речовин, таких як стічні води дублення та коксування, і забезпечує гнучкість процесу. Однак через менший час адсорбції ефективність його обробки не така висока, як традиційні методи.

Окислювальна канава є особливим видом розширеного методу аерації. У плані нагадує іподром з двома аераційними обертовими щітками (дисками), встановленими в канаві. Також використовуються поверхневі аератори, струминні аератори або аераційні пристрої стояка-. Коли обладнання для аерації працює, воно змушує рідину з канави швидко текти, забезпечуючи подачу кисню та перемішування.

Порівняно зі звичайними методами аерації, канави для окислення мають такі переваги, як менші інвестиції в інфраструктуру, легше технічне обслуговування та управління, стабільний ефект очищення, краща якість стоків, менше утворення осаду, краще видалення азоту та фосфору та сильніша адаптованість до ударів навантаження.

Реактор ICEAS має перед-зону попередньої реакції (займає 10% об’єму резервуара) спереду. Реакційний резервуар складається із попередньо-зони реакції та основної реакційної зони, що забезпечує безперервний приплив і періодичний вихід. Попередня{5}}зона реакції зазвичай перебуває в анаеробному та безкисневому стані, де органічні речовини адсорбуються активним мулом. Ця зона також виконує функцію біологічного відбору, пригнічуючи ріст ниткоподібних бактерій і запобігаючи утворенню мулу. Адсорбована органічна речовина окислюється і розкладається активним мулом в основній зоні реакції.

Постійний вплив вирішує протиріччя між впливом і переривчастим впливом. Однак цей процес має поганий ефект осадження та очищення, схильний до утворення осаду, має низьке навантаження осаду, тривалий час реакції, вимагає більшого об’єму обладнання та передбачає більші інвестиції.

Стічні води спочатку потрапляють в анаеробний резервуар і змішуються з повернутим мулом. Під дією бактерій факультативного анаеробного бродіння велика{1}}молекулярна органічна речовина у стічних водах, що легко біологічно розкладається, перетворюється на поліфосфат-акумулюючі бактерії (PAB). ПАБ поглинаються ПАБ і зберігаються всередині бактерій, при цьому необхідна енергія надходить від розкладання ланцюгів ПАБ. Згодом стічна вода потрапляє в безкисневу зону, де денітрифікуючі бактерії використовують органічну матрицю стічної води для денітрифікації NO3, що приноситься повернутою змішаною рідиною. Коли стічна вода потрапляє в аеробний резервуар, концентрація органічних речовин низька. ПАВ в основному отримують енергію шляхом розкладання ПАБ у своїх тілах для розмноження бактерій. Одночасно вони поглинають розчинний фосфор із навколишнього середовища та зберігають його у вигляді ланцюгів PAB, які потім виводяться із системи у вигляді надлишкового мулу. Низька концентрація органічної речовини в аеробній зоні системи сприяє росту в цій зоні автотрофних нітрифікуючих бактерій.

Органічне поєднання трьох різних умов навколишнього середовища -анаеробного, безкисневого й аеробного-і різних типів мікробних спільнот може одночасно видаляти органічні речовини, азот і фосфор. Процес простий, з коротким часом гідравлічного утримання. SVI, як правило, менше 100, що запобігає накопиченню осаду. Шлам має високий вміст фосфору, зазвичай понад 2,5%. В анаеробному-аноксидному резервуарі потрібне лише обережне перемішування, щоб змішати мул без збільшення вмісту розчиненого кисню. У відстійнику слід уникати анаеробних-безкисневих умов, щоб запобігти вивільненню фосфору-бактеріями, що накопичують поліфосфат, що може погіршити якість стоків, і утворенню азоту в результаті денітрифікації, який заважатиме седиментації. Ефект видалення азоту залежить від коефіцієнта рециркуляції змішаного розчину, тоді як ефект видалення фосфору залежить від розчиненого кисню (DO) і нітратного кисню, що переносяться у зворотному мулі. Таким чином, неможливо покращити ефективність видалення азоту та фосфору.