Реактор SBR

Реактор SBR

1 SBR Краткое описание процесса

SBR расшифровывается как Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process (Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process). Первоначально он был предложен британскими учеными Ардерном и Локеттом в 1914 году, но вскоре был заменен методом непрерывного активного шлама из - за того, что в то время аэратор был легко заблокирован, уровень автоматического управления был низким, а управление операциями было сложным. До 1970 - х годов, благодаря разработке различных новых типов аэраторов, плавучих водосборных сооружений (водозаборников) и аппаратного и программного обеспечения для автоматического контроля и мониторинга, в частности, непрерывному совершенствованию компьютерных и промышленных технологий самоконтроля, стало возможным автоматизировать процесс очистки сточных вод, технология SBR привлекла большое внимание благодаря своим уникальным преимуществам и быстро развивалась и применялась. В настоящее время в мире успешно работают сотни очистных сооружений SBR. Национальное агентство по охране окружающей среды США (EPA) рассматривает процесс SBR как низкоинвестиционную, недорогую технологию управления окружающей средой с низкими эксплуатационными и эксплуатационными затратами.

SBR - это метод активного шлама, механизм реакции и удаления загрязняющих веществ в основном такой же, как и традиционный метод активного шлама, за исключением того, что методы работы сильно отличаются. Это разделение элементов процесса в хронологическом порядке, и весь процесс прерывается для отдельных операционных единиц. Типичный SBR собирает экспозицию, осаждается в бассейне, не требует установки вторичного бассейна и оборудования для обратного потока шлама. В этой системе реакционный бассейн заполнен сточными водами через определенный промежуток времени, работает в режиме периодической обработки, после обработки смесь осаждается, с помощью специального дренажного оборудования исключается очищенная жидкость, осажденный биологический осадок остается в бассейне, используется для повторной смешивания с сточными водами для обработки сточных вод, таким образом, многократно работает, образуя последовательный процесс пакетной обработки. Типичная система SBR работает в пять этапов: подача воды, реакция, осаждение, дренаж и бездействие. Типичный базовый режим работы с использованием технологии SBR для обработки сточных вод показан на рисунке ниже:

Процесс SBR имеет следующие основные преимущества:

1. Обрабатывающих сооружений очень мало, один реактор SBR накапливает воздух и осаждается в одном, исключая бассейн первоначального погружения, бассейн второго погружения и насосную станцию обратного шлама. Таким образом, значительная экономия площади обрабатываемых сооружений, соединительных трубопроводов между сооружениями и оборудования для транспортировки жидкостей, как правило, может снизить общий объем инвестиций в проект на 10 - 20%.

2. Из - за прерывистого притока воды в течение этого периода, продолжительность, количество воды может быть несколько отрегулировано, поэтому изменения количества и качества воды имеют сильную адаптивность, нет необходимости в отдельном регулирующем бассейне.

3. Небольшой участок земли, на 30% - 50% меньше, чем традиционный метод активного шлама, является одним из самых экономичных процессов в различных процессах очистки сточных вод в настоящее время.

4. Деазотируемый дефосфос. Регулируя время экспозиции и перерывы, сточные воды находятся в реактивном бассейне в чередующемся хорошем кислороде, гипоксии и анаэробном состоянии, создавая условия для технологического удаления азота и фосфора. В то же время это изменение условий окружающей среды также может эффективно подавлять рост нитевидных бактерий и уменьшать влияние расширения осадка.

5. Когда установка по очистке сточных вод только что была построена и введена в эксплуатацию, расход воды, как правило, ниже проектной стоимости, и SBR может увеличивать или уменьшать количество эксплуатируемых бассейнов в соответствии с требованиями качества воды, что позволяет избежать ненужного потребления энергии, которого нет в других процессах.

Основными недостатками процесса SBR являются:

1. Процессы подачи воды, аэрации и дренажа реакторных бассейнов часто меняются и не могут управляться вручную, поэтому требования к приборам оборудования очистных сооружений выше и требуют, чтобы менеджеры имели определенный технический уровень.

При больших объемах воды возникает проблема низкого использования объема.

1.2 Введение и сравнение усовершенствованных процессов SBR

Режим работы SBR гибкий, адаптивный, для удовлетворения различных требований к качеству воды и фактической инженерии, технологический процесс может быть улучшен, с непрерывным прогрессом в фундаментальных исследованиях и постепенным пониманием механизма удаления загрязняющих веществ из активного осадка, учитывая некоторые ограничения классической технологии SBR в практическом инженерном применении, технология SBR постепенно выводит различные новые формы для удовлетворения реальных инженерных потребностей.

В настоящее время применяется больше улучшенных процессов: ICEAS, UNITANK, DAT - IAT, CAST (CASS) и так далее.

1.2.1 Принципы процесса ICEAS

Наиболее характерной особенностью ICEAS, полностью известного как метод аэроактивного шлама с прерывистым циклом задержки (Intermittent Cycle Extended Aeration), является добавление зоны предварительной реакции к входному концу реактора, работающей в режиме непрерывного притока воды (период осаждения, период дренажа по - прежнему непрерывный), прерывистого дренажа без видимой фазы реакции и периода простоя. Сточные воды поступают в главную зону реакции с очень низкой скоростью потока из зоны предварительной реакции и не оказывают существенного влияния на разделение грязевой воды в основной зоне реакции. Поскольку объекты ICEAS просты и удобны в управлении, в частности, очистка муниципальных и промышленных сточных вод дешевле, чем классическая система SBR, они широко ценятся как внутри страны, так и за рубежом. С начала 1980 - х годов в Австралии было построено и введено в эксплуатацию более 300 очистных сооружений.

Режим работы ICEAS показан на рисунке 1 - 2:

Реакционный бассейн SBR делится на две части по длине, передняя часть - область предварительной реакции, а задняя - основная область реакции. Зона предварительной реакции может играть роль регулятора потока, основная зона реакции является основным объектом экспозиции и осаждения. ICEAS представляет собой непрерывный процесс подачи воды не только на этапе реакции, но и на этапе осаждения и осаждения. После того, как сточные воды попадают в зону предварительной реакции, они попадают в главный реактор в стратосфере через соединительное отверстие на дне перегородки, где происходит прерывистая экспозиция воздуха и осаждение воды, и становятся реактивным бассейном SBR с непрерывным входом и периодическим выходом воды, что значительно упрощает распределение воды и делает работу более гибкой.

Функции операционных элементов в процессе ICEAS заключаются в следующем:

A、 Этап экспозиции прерывается подачей кислорода из системы экспозиции в реактивный бассейн, когда органическое вещество биоокисляется микробиологическим действием, в то время как аммиак и азот в сточных водах нитрифицируются микроорганизмами для достижения эффекта азота.

B、 На этом этапе осаждения прекращается подача кислорода в реактивный бассейн, активный осадок падает в состоянии покоя, достигая разделения грязевой воды.

C、 После того, как осадок достиг определенной глубины, система цистерны начала работать, чтобы выпустить очищающую жидкость из реактивного бассейна. В процессе очистки воды, поскольку осадок осаждается на дне бассейна, концентрация выше, остаточный осадок может быть сброшен в грязевой бассейн при необходимости, чтобы поддерживать определенную концентрацию активного осадка в реакторе. После того, как вода закончилась, она вступила в следующий новый цикл, начала подвергаться воздействию воздуха, снова и снова, чтобы завершить очистку сточных вод.