I. Samtidig fjerning av nitrogen og fosfor i SBR-prosessen
Under drift kan SBR-prosessen oppnå samtidig nitrogen- og fosforfjerning i samme reaksjonstank ved å justere tidsallokeringen og miljøforholdene (som luftingshastighet og omrøringsstatus) på hvert trinn. Spesifikt skaper den vekslende aerobe, anoksiske og anaerobe miljøer på forskjellige driftsstadier for å møte de metabolske behovene til forskjellige mikrobielle samfunn.
Driftsmodus: Anaerob → Aerob → Anoksisk (eller fleksibelt kombinert etter behov)
Gjennom tids-seriekontroll oppnås fosforfrigjøring i det anaerobe stadiet, nitrifikasjon og overflødig fosforopptak fullføres i det aerobe stadiet, og denitrifisering oppnås i det anoksiske stadiet.
II. Viktige påvirkningsfaktorer ved samtidig fjerning av nitrogen og fosfor
1. Innflytende konsentrasjon av organisk materiale
Organisk materiale i innløpet er en viktig karbonkilde for polyfosfatakkumulerende-bakterier og denitrifiserende bakterier. Det er karbonkildekonkurranse mellom polyfosfat-akkumulerende bakterier og denitrifiserende bakterier. Hvis konsentrasjonen av innflytende organisk materiale er utilstrekkelig, vil det direkte påvirke effektiviteten til fjerning av nitrogen og fosfor. Derfor er et rimelig karbonkildeforhold avgjørende for å lykkes med samtidig fjerning av nitrogen og fosfor.
2. Luftingshastighet og oppløst oksygen (DO)
Konsentrasjonen av oppløst oksygen påvirker direkte effektiviteten til fjerning av nitrogen og fosfor. Denitrifikasjon krever anoksiske tilstander med DO < 0,5 mg/L; for høyt oppløst oksygen hemmer aktiviteten til denitrifiserende bakterier. Samtidig må tilstrekkelig oppløst oksygen opprettholdes under den aerobe fasen for å sikre full fremdrift av nitrifikasjon. Derfor er nøyaktig kontroll av luftehastigheten og nivåene av oppløst oksygen avgjørende.
3. pH-verdi
Systemets pH-verdi påvirker den biologiske fosforfjerningseffektiviteten betydelig. Studier har vist at når pH > 8, reduseres fosforfrigjøringen av polyfosfat-akkumulerende organismer (PAOs) betydelig, noe som påvirker den overdrevne fosforopptakseffekten i påfølgende aerobe stadier. Derfor må pH-verdien kontrolleres innenfor et passende område under drift.
4. Slamretensjonstid (SRT)
Nitrifiserende bakterier har en lang generasjonssyklus og krever lang slamretensjonstid; mens PAO krever kortere slamretensjonstid for å oppnå bedre fosforfjerning. Det er en avveining- mellom nitrifikasjon og fjerning av fosfor; vanligvis må SRT kontrolleres etter rundt 10 dager for å finne den optimale balansen mellom de to.
III. Sammenligning av SBR-prosess og kontinuerlig strømningsaktivert slamprosess
Fordeler med SBR Process
1. Ikke behov for strømningsutjevningstank, sekundær sedimentasjonstank og slamreturpumpe; enkel prosessflyt.
2. Avløpskvaliteten er bedre enn tradisjonell aktivert slamprosess, og vannkvaliteten er mer stabil.
3. Kompakt struktur, lite fotavtrykk.
4. Sterk motstand mot belastningssvingninger, oppnår god renseeffekt.
5. Lav infrastrukturinvestering.
6. Lett å kontrollere slambulking
Ulemper med SBR-prosess
1. Kompleks drift, høye krav til automatisering og operatørkompetansenivå.
2. Lav utstyrsutnyttelsesgrad, økende utstyrskostnader og installert kapasitet.
3. Lang driftssyklus, stort tankvolum og dreneringsutstyr.
4. Vanskelig å oppfylle rensekravene til kontinuerlig innflytende og kontinuerlig avløp i store-avløpsrenseprosjekter.
5. Store vannstandssvingninger, stort falltap.
IV. Generelle kjennetegn ved SBR-prosessen
(1) Biologisk transformasjon og fast-væskeseparasjon av forurensninger i avløpsvann oppnås i en enkelt reaksjonstank eller flere reaksjonstanker i rekkefølge;
(2) Volumet av slammet-vannblandingen i reaksjonstanken øker under tilløpstrinnet og avtar gradvis under avløpstrinnet, noe som gir en vannvolumreguleringsfunksjon;
(3) Driftstiden for hvert reaksjonstrinn kan justeres tilfeldig, noe som gir høy fleksibilitet;
(4) Driftssekvensen og tiden for hvert trinn kan effektivt og fleksibelt justeres og kontrolleres ved hjelp av automatiske kontrollinstrumenter;
(5) Når den innflytende belastningen svinger betydelig, kan god behandlingsytelse opprettholdes ved å justere systemets driftstid;
(6) Behandlet vann kan lagres i reaktoren og slippes ut etter vannkvalitetstesting;
(7) Energitilførselen til systemet kan justeres fleksibelt i henhold til innflytende vannkvalitet, og optimaliserer det effektive volumet til hver reaksjonstank og antall driftstanker.
Oppsummert har SBR-prosessen, med sin unike intermitterende driftsmodus, betydelige og omfattende fordeler innen små og mellomstore- avløpsvannbehandling. Begrensningene kan imidlertid ikke ignoreres i store-scenarier med kontinuerlig drift. Derfor har forskere utviklet ulike forbedrede SBR-prosesser for å kompensere for manglene ved tradisjonell SBR.
