Vaikka perinteinen SBR-tekniikka tarjoaa monia etuja, sillä on rajoituksia jatkuvassa sisäänvirtauksessa, jatkuvassa poistovirtauksessa ja suurissa{0}}suunnittelusovelluksissa. Siksi tutkijat ja insinöörit ovat kehittäneet sarjan parannettuja SBR-prosesseja mukautuakseen paremmin erilaisiin jätevedenkäsittelytarpeisiin. Tässä artikkelissa esitellään järjestelmällisesti viisi tärkeintä parannettua SBR-prosessia.
I. ICEAS-prosessi – Jaksottainen syklinen laajennettu ilmastusjärjestelmä
ICEAS (jaksoittainen syklinen laajennettu ilmastusjärjestelmä)
Prosessin ominaisuudet: Esireaktiovyöhyke (kutsutaan myös valintavyöhykkeeksi) lisätään perinteisen SBR:n sisääntulopäähän, mikä muuttaa toimintatilan jaksoittaisesta sisäänvirtauksesta jatkuvaan sisäänvirtaukseen ja jaksoittaiseen poistovirtaan.
Parannuksia: Esireaktiovyöhyke{0}} parantaa tehokkaasti lietteen laskeutumista, ja jatkuva sisäänvirtaustila sopii paremmin käsittelyskenaarioihin, joissa vesimäärät ovat suuria.
Tärkeimmät haitat:
(1) Hydraulinen retentioaika on suhteellisen pitkä, ja käsittelytehoa on parannettava;
(2) Sedimentaatioprosessiin vaikuttaa jatkuva sisäänvirtaus, joka voi helposti aiheuttaa hydraulisia häiriöitä; siksi sisäänvirtaustilavuus ei saa olla liian suuri.
II. CAST-prosessi – Cyclic Activated Sludge Technology
CAST (Cyclic Activated Sludge Technology)
CAST-prosessi, joka tunnetaan myös nimellä CASS tai CASP, on yksi laajimmin käytetyistä modifioiduista SBR-prosesseista.
Rakenteelliset ominaisuudet: Reaktori on jaettu kolmeen toiminnalliseen vyöhykkeeseen:
(1) Biological Selective Zone (anaerobiset tai fakultatiiviset anaerobiset olosuhteet);
(2) fakultatiivinen anaerobinen vyöhyke;
(3) Aerobinen vyöhyke.
Toimintamekanismi: Tulo- ja ilmastusvaiheiden aikana aerobisen vyöhykkeen liete palautetaan biologiselle selektiiviselle vyöhykkeelle hyödyntäen lietteen täysin lietteen laskeutumiskyvyn parantamiseksi. Fakultatiivinen anaerobinen vyöhyke toimii puskurina sisäänvirtaavan veden laadulle ja määrälle.
Tärkeimmät edut: Biologinen selektiivinen vyöhyke estää tehokkaasti lietteen bulkkia, parantaa järjestelmän vakautta ja parantaa merkittävästi lietteen laskeutumiskykyä.
III. DAT-IAT-prosessi – jatkuva ilmastus-jaksollinen ilmastussarjaprosessi
DAT-IAT (tarveilmastussäiliö - Intermittent Aeration Tank)
Prosessin kokoonpano: Koostuu kahdesta sarjaan kytketystä osasta: DAT (Continuous Aeration Tank) ja IAT (Intermittent Aeration Tank).
Toimintamekanismi: Vesi virtaa jatkuvasti. Jätevesi tulee ensin DAT-säiliöön biologista esikäsittelyä varten, jonka jälkeen se virtaa IAT-säiliöön, jossa ilmastus, sedimentointi, tyhjennys ja ylimääräisen lietteen poisto suoritetaan peräkkäin. Osa IAT-säiliön ylimääräisestä lietteestä palautetaan DAT-säiliöön.
Tärkeimmät edut:
(1) Korkea iskunkesto;
(2) Reaktiosäiliön korkea käyttöaste;
(3) Vahva sopeutumiskyky, yksinkertainen toiminta ja vähäiset infrastruktuuri-investoinnit.
IV. UNITANK-prosessi – Integroitu aktiivilietejärjestelmä
UNITANK (Unified Tank)
Prosessin ominaisuudet: Järjestelmä koostuu kolmesta toisiinsa yhdistetystä käytävästä, joista jokainen on varustettu puhallin- tai pintailmastusjärjestelmällä ja sekoitusjärjestelmällä.
Toimintamekanismi: Kolme käytävää toimivat vuorotellen ilmastussäiliöinä ja sedimentointisäiliöinä molemmissa päissä. Järjestelmä saavuttaa jatkuvan tulon ja jatkuvan jäteveden. Vaikka kokonaistoiminta on jatkuvaa, yksittäiset säiliöt toimivat suhteellisen ajoittain tulo- ja jäteveden kanssa.
Ydinetu: Vuorottelemalla useiden säiliöiden käyttöä se ratkaisee perinteisten SBR:ien jatkuvan tulo- ja jäteveden ongelman, mikä tekee siitä erityisen sopivan suuriin{0}}jätevedenkäsittelyprojekteihin, jotka edellyttävät jatkuvaa jätevettä.
V. MSBR-prosessi – Modified Sequencing Batch Reactor
MSBR (Modified Sequencing Batch Reactor)
Prosessin ominaisuudet: käyttää yhtä-säiliötä ja useaa-osastoa mahdollistaakseen jatkuvan toiminnan tasaisella vedenkorkeudella.
Rakennekoostumus: Sisältää anaerobisen säiliön, hapettoman säiliön, aerobisen säiliön ja kaksi SBR-säiliötä (reaktiosäiliö ja jätevesisäiliö).
Toimintamekanismi: Aerobisessa säiliössä tapahtuu sekalipeän kierrätystä, ja sisäänvirtaus jatkuu myös poistovaiheen aikana, jolloin saavutetaan todella jatkuva sisääntulo ja jatkuva poistovirtaustila.
Ydinetu: Erinomainen typen ja fosforin poistotehokkuus ja jatkuva vedenkorkeuskäyttö välttävät vedenpinnan vaihteluiden aiheuttaman painehäviön perinteisissä SBR:issä.
VI. Yhteenveto parannetuista prosesseista
Viidellä edellä mainitulla parannetulla SBR-prosessilla on kullakin oma painopisteensä:
ICEAS – Saavuttaa jatkuvan vaikutuksen esi{0}}reaktiovyöhykkeen kautta, soveltuu pieniin ja keskisuuriin{1}}operaatioihin;
CAST – Parantaa lietteen laskeutumiskykyä biologisen valintavyöhykkeen kautta, joka on laajimmin käytetty;
DAT-IAT – Parantaa iskukuormituksen kestävyyttä ja säiliön käyttöä kaksois-säiliösarjakytkennän ansiosta;
UNITANK – Saavuttaa jatkuvan tulon ja poiston useiden säiliöiden vuorotellen;
MSBR – Yksi säiliö, jossa on useita osastoja, jatkuva vedenkorkeus, paras typen ja fosforin poistoon.
Näiden parannettujen prosessien ilmaantuminen on tehnyt SBR-teknologiajärjestelmästä täydellisemmän, ja se pystyy mukautumaan erilaisiin jätevedenkäsittelytarpeisiin pienistä suuriin, yksinkertaisista monimutkaisiin.