در حالی که فناوری سنتی SBR مزایای بسیاری را ارائه میکند، اما محدودیتهایی در کاربردهای مهندسی با نفوذ پیوسته، پساب پیوسته و{0}}مقیاس بزرگ دارد. بنابراین، محققان و مهندسان مجموعه ای از فرآیندهای بهبود یافته SBR را برای انطباق بهتر با نیازهای مختلف تصفیه فاضلاب توسعه داده اند. این مقاله به طور سیستماتیک پنج فرآیند اصلی بهبود یافته SBR را معرفی می کند.
I. فرآیند ICEAS - سیستم هوادهی طولانی دوره ای متناوب
ICEAS (سیستم هوادهی طولانی مدت دوره ای متناوب)
ویژگی های فرآیند: یک ناحیه پیش{0}واکنش (که منطقه انتخاب نیز نامیده می شود) به انتهای ورودی SBR سنتی اضافه می شود و حالت عملیات را از ورودی متناوب به جریان ورودی پیوسته و پساب متناوب تغییر می دهد.
بهبودها: منطقه قبل از واکنش به طور موثری عملکرد ته نشینی لجن را بهبود می بخشد و حالت جریان پیوسته برای سناریوهای تصفیه با حجم آب زیاد مناسب تر است.
معایب اصلی:
(1) زمان نگهداری هیدرولیک نسبتا طولانی است و راندمان درمان باید بهبود یابد.
(2) فرآیند ته نشینی تحت تأثیر نفوذ مداوم است که به راحتی می تواند باعث تداخل هیدرولیکی شود. بنابراین، حجم ورودی نباید خیلی زیاد باشد.
II. فرآیند CAST - فناوری لجن فعال چرخه ای
CAST (فناوری لجن فعال چرخه ای)
فرآیند CAST که با نامهای CASS یا CASP نیز شناخته میشود، یکی از پرکاربردترین فرآیندهای اصلاحشده SBR است.
ویژگی های ساختاری: راکتور به سه ناحیه عملکردی تقسیم می شود:
(1) منطقه انتخابی بیولوژیکی (شرایط بی هوازی یا بی هوازی اختیاری).
(2) منطقه بی هوازی اختیاری.
(3) منطقه هوازی.
مکانیسم عملیاتی: در طی مراحل نفوذ و هوادهی، لجن از ناحیه هوازی به منطقه انتخابی بیولوژیکی بازگردانده می شود و از لجن برای بهبود عملکرد ته نشینی لجن استفاده کامل می شود. منطقه بی هوازی اختیاری به عنوان یک بافر برای کیفیت و کمیت آب ورودی عمل می کند.
مزایای اصلی: منطقه انتخابی بیولوژیکی به طور موثری از حجیم شدن لجن جلوگیری می کند، پایداری سیستم را بهبود می بخشد و به طور قابل توجهی عملکرد ته نشینی لجن را افزایش می دهد.
III. DAT-فرآیند IAT – هوادهی مداوم-فرایند سری هوادهی متناوب
DAT-IAT (مخزن هوادهی تقاضای - مخزن هوادهی متناوب)
ترکیب فرآیند: شامل دو قسمت است که به صورت سری به هم متصل می شوند: یک DAT (مخزن هوادهی پیوسته) و یک IAT (مخزن هوادهی متناوب).
مکانیسم عملیاتی: آب به طور مداوم جریان دارد. فاضلاب ابتدا برای تصفیه بیولوژیکی اولیه وارد مخزن DAT می شود، سپس به مخزن IAT می ریزد، جایی که هوادهی، ته نشینی، زهکشی و حذف لجن اضافی به صورت متوالی تکمیل می شود. بخشی از لجن اضافی مخزن IAT به مخزن DAT بازگردانده می شود.
مزایای اصلی:
(1) مقاومت بالا در برابر بارهای شوک؛
(2) میزان استفاده بالا از مخزن واکنش؛
(3) سازگاری قوی، عملیات ساده و سرمایه گذاری کم زیرساخت.
IV. فرآیند UNITANK - سیستم لجن فعال یکپارچه
یونیتنک (تانک یکپارچه)
ویژگی های فرآیند: این سیستم از سه راهرو به هم پیوسته تشکیل شده است که هر یک مجهز به سیستم دمنده یا هوادهی سطحی و سیستم اختلاط است.
مکانیسم عملیاتی: سه راهرو به طور متناوب به عنوان مخازن هوادهی و مخازن رسوب در هر دو انتها عمل می کنند. این سیستم به پساب پیوسته و پیوسته دست می یابد. اگرچه عملیات کلی مستمر است، مخازن جداگانه به طور نسبتاً متناوب با ورودی و پساب کار می کنند.
مزیت اصلی: با استفاده متناوب از مخازن متعدد، مشکل ورودی و پساب پیوسته را در SBR های سنتی حل می کند و آن را به ویژه برای پروژه های تصفیه فاضلاب در مقیاس بزرگ که نیاز به پساب مداوم دارند، مناسب می کند.
V. فرآیند MSBR - راکتور دسته ای توالی اصلاح شده
MSBR (راکتور دسته ای توالی اصلاح شده)
ویژگی های فرآیند: از طراحی یک-مخزن و چند محفظه-برای دستیابی به عملکرد مداوم در سطح آب ثابت استفاده می کند.
ترکیب ساختاری: شامل یک مخزن بی هوازی، یک مخزن بدون اکسیژن، یک مخزن هوازی و دو مخزن SBR (یک مخزن واکنش و یک مخزن پساب) است.
مکانیسم عملیاتی: چرخش مشروب مخلوط در مخزن هوازی اتفاق میافتد، و پساب حتی در مرحله پساب نیز ادامه مییابد و به یک حالت عملیاتی پساب ورودی و پیوسته واقعاً پیوسته دست مییابد.
مزیت اصلی: راندمان عالی حذف نیتروژن و فسفر و عملکرد ثابت سطح آب از مشکل از دست دادن سر ناشی از نوسانات سطح آب در SBR های سنتی جلوگیری می کند.
VI. خلاصه فرآیندهای بهبود یافته
پنج فرآیند بهبود یافته SBR که در بالا ذکر شد، هر کدام تمرکز خاص خود را دارند:
ICEAS - به نفوذ پیوسته از طریق یک منطقه قبل از واکنش، مناسب برای عملیاتهای کوچک تا متوسط- میرسد.
CAST - عملکرد ته نشینی لجن را از طریق منطقه انتخاب بیولوژیکی، که بیشترین استفاده را دارد، بهبود می بخشد.
DAT-IAT - مقاومت در برابر بارهای ضربه ای و استفاده از مخزن را از طریق اتصال سری دوگانه{1}}مخزن بهبود می بخشد.
UNITANK - از طریق عملیات متناوب مخازن متعدد به جریان ورودی و پساب پیوسته دست می یابد.
MSBR - مخزن منفرد با چندین محفظه، عملکرد ثابت سطح آب، بهترین برای حذف نیتروژن و فسفر.
ظهور این فرآیندهای بهبودیافته سیستم فناوری SBR را کاملتر کرده است و قادر به تطبیق با نیازهای مختلف تصفیه فاضلاب از مقیاس کوچک تا بزرگ، از ساده تا پیچیده است.