Jämförande analys av samtidig kväve- och fosforavskiljning med SBR-process

Under drift kan SBR-processen uppnå samtidig kväve- och fosforavskiljning inom samma reaktionstank genom att justera tidsfördelningen och miljöförhållandena (såsom luftningshastighet och omrörningsstatus) i varje steg. Specifikt skapar den alternerande aeroba, anoxiska och anaeroba miljöer i olika driftsstadier för att möta de metaboliska behoven hos olika mikrobiella samhällen.

Driftläge: Anaerob → Aerob → Anoxisk (eller flexibelt kombinerad efter behov)

Genom tids-seriekontroll uppnås fosforfrisättning i det anaeroba stadiet, nitrifikation och överskottsfosforupptag fullbordas i det aeroba stadiet och denitrifikation uppnås i det anoxiska stadiet.

1. Inflytande koncentration av organiskt material

Organiskt material i inflödet är en viktig kolkälla för polyfosfat-ackumulerande bakterier och denitrifierande bakterier. Det finns kolkällkonkurrens mellan polyfosfat-ackumulerande bakterier och denitrifierande bakterier. Om koncentrationen av inflödet av organiskt material är otillräcklig kommer det direkt att påverka kväve- och fosforavskiljningseffektiviteten. Därför är ett rimligt förhållande mellan kolkällor avgörande för framgången med samtidig borttagning av kväve och fosfor.

2. Luftningshastighet och upplöst syre (DO)

Koncentrationen av löst syre påverkar direkt kväve- och fosforavskiljningseffektiviteten. Denitrifikation kräver anoxiska tillstånd med DO < 0,5 mg/L; för högt löst syre hämmar aktiviteten hos denitrifierande bakterier. Samtidigt måste tillräckligt med löst syre upprätthållas under den aeroba fasen för att säkerställa att nitrifikationen fortskrider fullt ut. Därför är exakt kontroll av luftningshastigheten och nivåerna av löst syre avgörande.

3. pH-värde

Systemets pH-värde påverkar avsevärt den biologiska fosforavskiljningens effektivitet. Studier har visat att när pH > 8 minskar fosforfrisättningen av polyfosfat-ackumulerande organismer (PAO) signifikant, vilket påverkar den överdrivna fosforupptagningseffekten i efterföljande aeroba stadier. Därför måste pH-värdet kontrolleras inom ett lämpligt område under drift.

4. Slamretentionstid (SRT)

Nitrifierande bakterier har en lång generationscykel och kräver lång slamretentionstid; medan PAO kräver en kortare slamretentionstid för att uppnå bättre fosforavskiljning. Det finns en avvägning-mellan nitrifikation och borttagning av fosfor; typiskt sett måste SRT kontrolleras efter cirka 10 dagar för att hitta den optimala balansen mellan de två.

Fördelar med SBR Process

1. Inget behov av flödesutjämningstank, sekundär sedimentationstank och slamreturpump; enkelt processflöde.

2. Avloppsvattenkvaliteten är bättre än traditionell aktivslamprocess, och vattenkvaliteten är mer stabil.

3. Kompakt struktur, litet fotavtryck.

4. Starkt motstånd mot belastningsfluktuationer, vilket ger god reningseffekt.

5. Låga infrastrukturinvesteringar.

6. Lätt att kontrollera slambulkning

Nackdelar med SBR Process

1. Komplex drift, höga krav på automatisering och förarens skicklighetsnivå.

2. Låg utrustningsutnyttjandegrad, ökande utrustningskostnader och installerad kapacitet.

3. Lång driftcykel, stor tankvolym och dräneringsutrustning.

4. Svårt att uppfylla reningskraven för kontinuerligt inflöde och kontinuerligt avlopp i storskaliga-avloppsreningsprojekt.

5. Stora vattenståndsfluktuationer, stor fallhöjd.

(1) Biologisk omvandling och fast-vätskeseparation av föroreningar i avloppsvatten uppnås i en enda reaktionstank eller flera reaktionstankar i sekvens;

(2) Volymen av slam-vattenblandningen i reaktionstanken ökar under inflödessteget och minskar gradvis under avloppssteget, vilket ger en vattenvolymreglerande funktion;

(3) Drifttiden för varje reaktionssteg kan justeras slumpmässigt, vilket ger hög flexibilitet;

(4) Driftssekvensen och tiden för varje steg kan effektivt och flexibelt justeras och kontrolleras med hjälp av automatiska styrinstrument;

(5) När den inflytande belastningen fluktuerar avsevärt kan god behandlingsprestanda upprätthållas genom att justera systemets drifttid;

(6) Behandlat vatten kan lagras i reaktorn och släppas ut efter vattenkvalitetstestning;

(7) Energitillförseln till systemet kan flexibelt justeras i enlighet med den ingående vattenkvaliteten, vilket optimerar den effektiva volymen för varje reaktionstank och antalet drifttankar.

Sammanfattningsvis har SBR-processen, med sitt unika intermittenta driftläge, betydande omfattande fördelar inom området för små och medelstora-avloppsvattenrening. Dess begränsningar kan dock inte ignoreras i stor-scenarier med kontinuerlig drift. Därför har forskare utvecklat olika förbättrade SBR-processer för att kompensera för bristerna med traditionell SBR.