I. Gelijktijdige verwijdering van stikstof en fosfor in het SBR-proces
Tijdens bedrijf kan het SBR-proces gelijktijdige stikstof- en fosforverwijdering binnen dezelfde reactietank bereiken door de tijdsbesteding en omgevingsomstandigheden (zoals beluchtingssnelheid en roerstatus) in elke fase aan te passen. Concreet creëert het afwisselend aerobe, anoxische en anaerobe omgevingen in verschillende bedrijfsfasen om te voldoen aan de metabolische behoeften van verschillende microbiële gemeenschappen.
Bedrijfsmodus: Anaeroob → Aeroob → Anoxisch (of flexibel gecombineerd volgens behoeften)
Door tijdreekscontrole wordt fosforafgifte bereikt in het anaerobe stadium, worden nitrificatie en overtollige fosforopname voltooid in het aërobe stadium, en wordt denitrificatie bereikt in het anoxische stadium.
II. Belangrijkste beïnvloedende factoren bij gelijktijdige verwijdering van stikstof en fosfor
1. Invloedrijke organische stofconcentratie
Organisch materiaal in het influent is een belangrijke koolstofbron voor polyfosfaat-accumulerende bacteriën en denitrificerende bacteriën. Er is concurrentie op koolstofbronnen tussen polyfosfaat-accumulerende bacteriën en denitrificerende bacteriën. Als de influentconcentratie van organische stof onvoldoende is, heeft dit direct invloed op de stikstof- en fosforverwijderingsefficiëntie. Daarom is een redelijke koolstofbronverhouding cruciaal voor het succes van gelijktijdige stikstof- en fosforverwijdering.
2. Beluchtingssnelheid en opgeloste zuurstof (DO)
De concentratie opgeloste zuurstof heeft rechtstreeks invloed op de efficiëntie van de verwijdering van stikstof en fosfor. Denitrificatie vereist anoxische omstandigheden met DO < 0,5 mg/L; een te hoog opgeloste zuurstof remt de activiteit van denitrificerende bacteriën. Tegelijkertijd moet er tijdens de aerobe fase voldoende opgeloste zuurstof worden gehandhaafd om de volledige voortgang van de nitrificatie te garanderen. Daarom is een nauwkeurige controle van de beluchtingssnelheid en het gehalte aan opgeloste zuurstof van cruciaal belang.
3. pH-waarde
De pH-waarde van het systeem heeft een aanzienlijke invloed op de biologische efficiëntie van de fosforverwijdering. Uit onderzoek is gebleken dat wanneer de pH > 8 is, de fosforafgifte door polyfosfaat-accumulerende organismen (PAO's) aanzienlijk afneemt, waardoor het overmatige fosforopname-effect in de daaropvolgende aerobe stadia wordt beïnvloed. Daarom moet de pH-waarde tijdens bedrijf binnen een geschikt bereik worden geregeld.
4. Slibretentietijd (SRT)
Nitrificerende bacteriën hebben een lange generatiecyclus en vereisen een lange slibretentietijd; terwijl PAO's een kortere slibretentietijd nodig hebben om een betere fosforverwijdering te bereiken. Er is een afweging-tussen nitrificatie en fosforverwijdering; Normaal gesproken moet de SRT na ongeveer 10 dagen worden gecontroleerd om de optimale balans tussen de twee te vinden.
III. Vergelijking van het SBR-proces en het continue stroom-actiefslibproces
Voordelen van het SBR-proces
1. Geen stroomvereffeningstank, secundaire sedimentatietank en slibretourpomp nodig; eenvoudige processtroom.
2. De kwaliteit van het afvalwater is beter dan het traditionele actiefslibproces en de waterkwaliteit is stabieler.
3. Compacte structuur, kleine voetafdruk.
4. Sterke weerstand tegen belastingsschommelingen, waardoor een goed zuiveringseffect wordt bereikt.
5. Lage investeringen in infrastructuur.
6. Eenvoudig te controleren slibophoping
Nadelen van het SBR-proces
1. Complexe bediening, hoge eisen aan automatisering en vaardigheidsniveau van de operator.
2. Lage bezettingsgraad van apparatuur, stijgende apparatuurkosten en geïnstalleerde capaciteit.
3. Lange bedrijfscyclus, groot tankvolume en drainageapparatuur.
4. Moeilijk om te voldoen aan de behandelingsvereisten van continu influent en continu effluent bij grootschalige afvalwaterzuiveringsprojecten.
5. Grote schommelingen in het waterpeil, groot waterverlies.
IV. Algemene kenmerken van het SBR-proces
(1) Biologische transformatie en scheiding van vaste- vloeistoffen van verontreinigende stoffen in afvalwater worden bereikt in een enkele reactietank of in meerdere reactietanks achter elkaar;
(2) Het volume van het slib-watermengsel in de reactietank neemt toe tijdens de influentfase en neemt geleidelijk af tijdens de effluentfase, waardoor een functie voor het regelen van het watervolume ontstaat;
(3) De bedrijfstijd van elke reactietrap kan willekeurig worden aangepast, wat een hoge flexibiliteit biedt;
(4) De werkingsvolgorde en tijd van elke fase kunnen effectief en flexibel worden aangepast en gecontroleerd met behulp van automatische besturingsinstrumenten;
(5) Wanneer de influentbelasting aanzienlijk fluctueert, kunnen goede behandelingsprestaties worden gehandhaafd door de bedrijfstijd van het systeem aan te passen;
(6) Behandeld water kan in de reactor worden opgeslagen en na het testen van de waterkwaliteit worden afgevoerd;
(7) De energie-input naar het systeem kan flexibel worden aangepast aan de kwaliteit van het influentwater, waardoor het effectieve volume van elke reactietank en het aantal operationele tanks wordt geoptimaliseerd.
Samenvattend heeft het SBR-proces, met zijn unieke intermitterende bedrijfsmodus, aanzienlijke uitgebreide voordelen op het gebied van afvalwaterzuivering op kleine en middelgrote- schaal. De beperkingen ervan kunnen echter niet worden genegeerd in grootschalige scenario's voor continu gebruik. Daarom hebben onderzoekers verschillende verbeterde SBR-processen ontwikkeld om de tekortkomingen van traditionele SBR te compenseren.