Även om traditionell SBR-teknik erbjuder många fördelar, har den begränsningar i kontinuerligt inflytande, kontinuerligt avloppsvatten och storskaliga tekniska tillämpningar. Därför har forskare och ingenjörer utvecklat en rad förbättrade SBR-processer för att bättre anpassa sig till olika behov av avloppsvattenrening. Den här artikeln introducerar systematiskt fem huvudsakliga förbättrade SBR-processer.
I. ICEAS Process – Intermittent Cyclic Extended Aeration System
ICEAS (Intermittent Cyclic Extended Aeration System)
Processegenskaper: En för-reaktionszon (även kallad en urvalszon) läggs till i inflödesänden av den traditionella SBR, vilket ändrar driftläget från intermittent influent till kontinuerligt influent och intermittent effluent.
Förbättringar: För-reaktionszonen förbättrar effektivt slamavsättningsprestanda, och det kontinuerliga inflödesläget är mer lämpligt för behandlingsscenarier med stora vattenvolymer.
Huvudsakliga nackdelar:
(1) Den hydrauliska uppehållstiden är relativt lång och behandlingseffektiviteten måste förbättras;
(2) Sedimenteringsprocessen påverkas av kontinuerligt inflöde, vilket lätt kan orsaka hydraulisk interferens; därför bör inflödesvolymen inte vara för stor.
II. CAST Process – Cyklisk Activated Sludge Technology
CAST (Cyclic Activated Sludge Technology)
CAST-processen, även känd som CASS eller CASP, är en av de mest använda modifierade SBR-processerna.
Strukturella egenskaper: Reaktorn är uppdelad i tre funktionella zoner:
(1) Biologisk selektiv zon (anaeroba eller fakultativa anaeroba förhållanden);
(2) Fakultativ anaerob zon;
(3) Aerobic zon.
Driftsmekanism: Under inflödes- och luftningsstadierna återförs slam från den aeroba zonen till den biologiskt selektiva zonen, och slammet utnyttjas fullt ut för att förbättra slamavsättningsförmågan. Den fakultativa anaeroba zonen fungerar som en buffert för inflytande vattenkvalitet och kvantitet.
Huvudfördelar: Den biologiskt selektiva zonen hämmar effektivt slambulkning, förbättrar systemets stabilitet och förbättrar avsevärt slamavsättningsprestanda.
III. DAT-IAT Process – Continuous Aeration-Intermittent Aeration Series Process
DAT-IAT (Demand Aeration Tank - Intermittent Aeration Tank)
Processsammansättning: Består av två delar kopplade i serie: en DAT (Continuous Aeration Tank) och en IAT (Intermittent Aeration Tank).
Driftsmekanism: Vatten strömmar kontinuerligt. Avloppsvatten kommer först in i DAT-tanken för preliminär biologisk rening och strömmar sedan in i IAT-tanken, där luftning, sedimentering, dränering och borttagning av överskottsslam slutförs sekventiellt. En del av överskottsslammet från IAT-tanken återförs till DAT-tanken.
Huvudfördelar:
(1) Hög motståndskraft mot stötbelastningar;
(2) Hög utnyttjandegrad av reaktionstanken;
(3) Stark anpassningsförmåga, enkel drift och låga investeringar i infrastruktur.
IV. UNITANK Process – Integrerat aktivt slamsystem
UNITANK (Unified Tank)
Processegenskaper: Systemet består av tre sammankopplade korridorer, var och en utrustad med ett fläkt- eller ytluftningssystem och ett blandningssystem.
Driftsmekanism: De tre korridorerna fungerar växelvis som luftningstankar och sedimentationstankar i båda ändar. Systemet uppnår kontinuerligt inflöde och kontinuerligt avlopp. Även om den totala driften är kontinuerlig, arbetar individuella tankar relativt intermittent med influent och effluent.
Kärnfördel: Genom omväxlande drift av flera tankar löser den problemet med kontinuerligt inflöde och avloppsvatten i traditionella SBR, vilket gör det särskilt lämpligt för storskaliga reningsprojekt för avloppsvatten som kräver kontinuerligt avlopp.
V. MSBR Process – Modified Sequencing Batch Reactor
MSBR (Modified Sequencing Batch Reactor)
Processegenskaper: Använder en enda-tank, design med flera-fack för att uppnå kontinuerlig drift vid konstant vattennivå.
Strukturell sammansättning: Innehåller en anaerob tank, en anoxisk tank, en aerob tank och två SBR-tankar (en reaktionstank och en avloppstank).
Driftsmekanism: Återcirkulation av blandad lut sker i den aeroba tanken, och inflödet fortsätter även under avloppsstadiet, vilket ger ett verkligt kontinuerligt inflöde och kontinuerligt avloppsdriftläge.
Kärnfördel: Utmärkt kväve- och fosforavlägsnande effektivitet, och konstant vattennivådrift undviker problem med tryckförlust som orsakas av vattennivåfluktuationer i traditionella SBR.
VI. Sammanfattning av förbättrade processer
De fem förbättrade SBR-processerna som nämns ovan har var och en sitt eget fokus:
ICEAS – uppnår kontinuerlig inflytande genom en för-reaktionszon, lämplig för små till medelstora-operationer;
CAST – Förbättrar slamavsättningsförmågan genom en biologisk urvalszon, den mest använda;
DAT-IAT – Förbättrar motståndet mot stötbelastningar och tankanvändning genom dubbel-tankserieanslutning;
UNITANK – Uppnår kontinuerligt inflöde och avlopp genom alternerande drift av flera tankar;
MSBR – Enkel tank med flera fack, konstant vattennivådrift, bäst för kväve- och fosforavskiljning.
Framväxten av dessa förbättrade processer har gjort SBR-tekniksystemet mer komplett, kapabelt att anpassa sig till olika behov av avloppsvattenrening från små till storskaliga, från enkelt till komplext.
