1. Principio di lavoro e operazioni di base
Il processo SBR tratta le acque reflue. La sua apparecchiatura di trattamento principale è un reattore batch di sequenziamento (SBR). Il processo SBR elimina molte strutture di trattamento. Tutti i reattori operano all'interno di un singolo reattore SBR. Il controllo del tempo viene utilizzato per raggiungere gli obiettivi operativi di ogni fase all'interno del reattore SBR. Il modello di flusso è completamente miscelato, raggiungendo il flusso di spinta nel tempo e gli inquinanti organici vengono degradati nel tempo.
L'intero ciclo di processo SBR è costituito da cinque passaggi di base: ingresso dell'acqua, reazione, sedimentazione, uscita dell'acqua e tempo inattivo. Questi passaggi vengono eseguiti in sequenza all'interno di un reattore dotato di aerazione o agitazione. Questo ciclo si ripete ripetutamente durante il processo di trattamento per ottenere i risultati del trattamento delle acque reflue desiderati.
1.1 Processo di assunzione dell'acqua
Prima che le acque reflue vengano iniettate, il reattore è in modalità standby. Il liquido surnatante dopo la sedimentazione è stato drenato e il reattore contiene ancora una miscela di fanghi attivati a concentrazione -. Il livello dell'acqua nel reattore è al massimo. Le acque reflue vengono iniettate e la reazione procede dopo il completamento. In questo senso, il reattore funge anche da serbatoio di regolamentazione. Pertanto, il processo SBR è meno influenzato dalle fluttuazioni del carico ed è più adattabile ai cambiamenti nella qualità e nella quantità dell'acqua.
1.2 Processo di reazione
Quando le acque reflue raggiungono un'altezza predeterminata, inizia il processo di reazione. L'operazione appropriata può essere selezionata in base a diversi obiettivi di trattamento. Ad esempio, il controllo del tempo di aerazione può raggiungere requisiti diversi, come la rimozione del BOD, la digestione e l'assorbimento del fosforo. Il controllo dell'intensità di aerazione o agitatore può mantenere condizioni anaerobiche o anossiche nel reattore, consentendo la digestione e la denitrificazione.
1.3 Processo di sedimentazione
In questo processo, il reattore SBR funge da serbatoio di sedimentazione secondaria. L'aerazione e l'agitazione vengono interrotte, consentendo al liquore misto di rimanere statico e i fanghi attivati si depositano per gravità e si separano dal surnatante. La sedimentazione dei fanghi nel reattore SBR si verifica in uno stato completamente statico, minimizzando l'interferenza esterna. Inoltre, la sedimentazione statica evita il problema del trasporto di effluenti continui che trasportano luce e fanghi altamente attivi. Di conseguenza, il processo SBR offre brevi tempi di assestamento e un'elevata efficienza di sedimentazione, mantenendo un'elevata attività dei fanghi. Il tempo di assestamento è determinato dal tipo di acque reflue e dai requisiti di trattamento, in genere che vanno da 1 a 2 ore.
1.4 Processo di scarico
Il surnatante dopo la sedimentazione viene scaricato, ripristinando il livello dell'acqua al minimo all'inizio del ciclo. L'acqua trattata restante funge da acqua circolante e acqua diluizione. La maggior parte dei fanghi attivati stabiliti funge da fanghi di ritorno per il ciclo successivo, mentre i fanghi rimanenti vengono scaricati.
1.5 Processo inattivo
Quando il serbatoio SBR è inattivo, i microrganismi si rigenerano attraverso la respirazione endogena, riducendo la concentrazione di ossigeno disciolto e consentendo un certo grado di denitrificazione e rimozione dell'azoto, creando condizioni iniziali favorevoli per il ciclo successivo. Poiché i microrganismi sono in uno stato di fame dopo il periodo di inattività, i fanghi attivati hanno una superficie più ampia. Pertanto, durante la fase influente del nuovo ciclo, i fanghi attivati possono esercitare la sua forte capacità di adsorbimento per la rimozione iniziale della materia organica. Inoltre, il processo di standby riduce ulteriormente il livello di ossigeno disciolto nel serbatoio, fornendo condizioni favorevoli per il processo di denitrificazione.
2. Caratteristiche delle prestazioni del processo SBR
(1) Il flusso di processo è semplice, l'operazione è flessibile e il costo della costruzione del capitale è basso. L'attrezzatura principale nel processo SBR è un reattore SBR. Dall'analisi di cui sopra, si può vedere che un serbatoio SBR svolge più ruoli: un serbatoio di miscelazione, un serbatoio di reazione (anaerobico, anossico e aerobico), un serbatoio di sedimentazione e un serbatoio di concentrazione parziale. Fondamentalmente, tutte le operazioni sono completate in un tale reattore e la miscelazione di fango e acqua, ossidazione della materia organica, digestione, denitrificazione, assorbimento e rilascio del fosforo e la separazione di fango e acqua vengono eseguiti in momenti diversi. Non richiede un serbatoio di sedimentazione secondaria e attrezzatura di ritorno dei fanghi e generalmente non richiede un serbatoio di regolazione e un serbatoio di sedimentazione primaria. Pertanto, il sistema di trattamento delle acque reflue che utilizza il processo SBR riduce notevolmente il numero di strutture, risparmia i costi di costruzione del capitale e spesso presenta i vantaggi del layout compatto e del risparmio spaziale.
(2) L'effetto del trattamento è buono e l'effluente è affidabile. Dal punto di vista della cinetica di reazione, il reattore SBR presenta i suoi vantaggi unici. Secondo il modello cinetico di reazione dei fanghi attivati, l'attuale reattore di trattamento biologico a flusso continuo ha principalmente due stati di flusso: miscelazione completa e flusso di spine. Nel reattore a flusso a flusso continuo, esiste solo una miscelazione orizzontale su ogni sezione del serbatoio di aerazione e non vi è alcuna "miscelazione posteriore" verticale. La concentrazione del substrato si degrada gradualmente dalla massima concentrazione all'ingresso alla più bassa concentrazione all'uscita, fornendo la più grande forza trainante per la reazione biochimica. Durante la fase operativa di reazione di aerazione, sebbene il liquido misto nel reattore sia in uno stato completamente misto, la concentrazione del suo substrato e i microrganismi diminuisce gradualmente nel tempo, il che è equivalente a uno stato di flusso di spina nel senso del tempo. Pertanto, il reattore SBR realizza le caratteristiche di due reattori nel flusso continuo.
(3) Migliore effetto di rimozione del fosforo e di rimozione dell'azoto. La rimozione del fosforo e la rimozione dell'azoto sono un processo relativamente complesso. È necessario fornire stadi anaerobici, anossici e aerobici nel processo di trattamento per raggiungere lo scopo della nitrificazione, dell'assorbimento e del rilascio del fosforo. Nel metodo SBR, si possono raggiungere diversi scopi in un singolo reattore. Poiché il metodo SBR può facilmente raggiungere l'alternanza di stati anaerobici, anossici e aerobici attraverso la disposizione del tempo dei cinque processi, può massimizzare la soddisfazione delle condizioni ambientali teoriche per la denitrificazione biologica e la rimozione del fosforo.
(4) Buone prestazioni di assestamento dei fanghi. Il bulking dei fanghi attivati è un problema comune nel processo di trattamento dei fanghi attivi. Oltre il 90% dei problemi di massa di fanghi è causata da fanghi di fanghi filamentosi. A causa dell'eccessiva crescita dei batteri filamentosi, la crescita e la riproduzione dei fuscini batterici sono inibiti e molti batteri filamentosi si estendono oltre la superficie dei fanghi, peggiorando i floc e le proprietà di sedimentazione peggiori. Il metodo SBR può controllare efficacemente l'eccessiva crescita dei batteri filamentosi e la SVI dei fanghi è bassa. È un processo con prestazioni di risoluzione dei fanghi relativamente buone.
Forte adattabilità ai cambiamenti nel rapporto qualità dell'acqua e quantità di acqua. L'effetto del trattamento sarà influenzato dalla qualità dell'acqua e dalla quantità di acqua, principalmente perché cambierà l'ambiente di trattamento e i microrganismi sono spesso più rigorosi nelle loro condizioni di ambiente di vita. Pertanto, da un'analisi teorica, il reattore completamente misto ha una più forte capacità di resistere ai carichi di shock rispetto al reattore a flusso di spina. Mentre il processo SBR è un processo di trattamento del flusso ideale -, la sua struttura del reattore mantiene le caratteristiche tipiche di un reattore a miscelazione completa. Pertanto, può resistere a grandi fluttuazioni della qualità e della quantità dell'acqua e ha una forte capacità di resistere ai carichi di shock.