Sammenlignende analyse af samtidig nitrogen- og fosforfjernelse med SBR-proces

Under drift kan SBR-processen opnå samtidig nitrogen- og fosforfjernelse i den samme reaktionsbeholder ved at justere tidsallokeringen og miljøforholdene (såsom beluftningshastighed og omrøringsstatus) på hvert trin. Specifikt skaber det skiftende aerobe, anoxiske og anaerobe miljøer på forskellige driftsstadier for at imødekomme de metaboliske behov i forskellige mikrobielle samfund.

Driftstilstand: Anaerob → Aerob → Anoxisk (eller fleksibelt kombineret efter behov)

Gennem tids-seriekontrol opnås fosforfrigivelse i det anaerobe stadie, nitrifikation og overskydende fosforoptagelse afsluttes i det aerobe stadie, og denitrifikation opnås i det anoxiske stadie.

1. Indflydelse af organisk stofkoncentration

Organisk stof i influenten er en vigtig kulstofkilde til polyphosphat-akkumulerende bakterier og denitrificerende bakterier. Der er kulstofkildekonkurrence mellem polyphosphat-akkumulerende bakterier og denitrificerende bakterier. Hvis koncentrationen af ​​det indgående organiske stof er utilstrækkelig, vil det direkte påvirke effektiviteten af ​​nitrogen- og fosforfjernelsen. Derfor er et rimeligt kulstofkildeforhold afgørende for succesen med samtidig nitrogen- og fosforfjernelse.

2. Beluftningshastighed og opløst ilt (DO)

Koncentrationen af ​​opløst ilt påvirker direkte effektiviteten af ​​nitrogen- og fosforfjernelse. Denitrifikation kræver anoxiske tilstande med DO < 0,5 mg/L; for højt opløst ilt hæmmer aktiviteten af ​​denitrificerende bakterier. Samtidig skal der opretholdes tilstrækkeligt opløst ilt under den aerobe fase for at sikre nitrifikationens fulde fremskridt. Derfor er præcis kontrol af beluftningshastigheden og niveauet af opløst ilt afgørende.

3. pH-værdi

Systemets pH-værdi påvirker signifikant effektiviteten af ​​den biologiske fosforfjernelse. Undersøgelser har vist, at når pH > 8, falder fosforfrigivelsen fra polyphosphat-akkumulerende organismer (PAO'er) signifikant, hvilket påvirker den overdrevne fosforoptagelseseffekt i efterfølgende aerobe stadier. Derfor skal pH-værdien kontrolleres inden for et passende område under drift.

4. Slamretentionstid (SRT)

Nitrificerende bakterier har en lang generationscyklus og kræver en lang slamretentionstid; mens PAO'er kræver en kortere slamretentionstid for at opnå bedre fosforfjernelse. Der er en afvejning- mellem nitrifikation og fosforfjernelse; typisk skal SRT kontrolleres efter omkring 10 dage for at finde den optimale balance mellem de to.

Fordele ved SBR Process

1. Intet behov for flowudligningstank, sekundær sedimentationstank og slamreturpumpe; enkelt procesflow.

2. Spildevandskvaliteten er bedre end traditionel aktiveret slamproces, og vandkvaliteten er mere stabil.

3. Kompakt struktur, lille fodaftryk.

4. Stærk modstand mod belastningsudsving, opnår god renseeffekt.

5. Lav infrastrukturinvestering.

6. Let at kontrollere slam bulking

Ulemper ved SBR Process

1. Kompleks betjening, høje krav til automatisering og operatørfærdighedsniveau.

2. Lav udstyrsudnyttelsesgrad, stigende udstyrsomkostninger og installeret kapacitet.

3. Lang driftscyklus, stort tankvolumen og drænudstyr.

4. Svært at opfylde rensningskravene for kontinuerligt indløb og kontinuerligt spildevand i store-spildevandsrensningsprojekter.

5. Store vandstandsudsving, stort hovedtab.

(1) Biologisk omdannelse og fast-væskeseparation af forurenende stoffer i spildevand opnås i en enkelt reaktionstank eller flere reaktionstanke i rækkefølge;

(2) Volumenet af slam-vandblandingen i reaktionstanken stiger under indløbstrinnet og falder gradvist under afløbstrinnet, hvilket giver en vandvolumenreguleringsfunktion;

(3) Driftstiden for hvert reaktionstrin kan justeres tilfældigt, hvilket giver høj fleksibilitet;

(4) Driftssekvensen og tidspunktet for hvert trin kan effektivt og fleksibelt justeres og kontrolleres ved hjælp af automatiske kontrolinstrumenter;

(5) Når den indgående belastning svinger betydeligt, kan god behandlingsydelse opretholdes ved at justere systemets driftstid;

(6) Behandlet vand kan opbevares i reaktoren og udledes efter vandkvalitetstestning;

(7) Energitilførslen til systemet kan justeres fleksibelt i henhold til den indgående vandkvalitet, hvilket optimerer den effektive volumen af ​​hver reaktionsbeholder og antallet af driftstanke.

Sammenfattende har SBR-processen med sin unikke intermitterende driftstilstand betydelige omfattende fordele inden for små og mellemstore-spildevandsrensning. Dens begrænsninger kan dog ikke ignoreres i store-scenarier med kontinuerlig drift. Derfor har forskere udviklet forskellige forbedrede SBR-processer for at kompensere for manglerne ved traditionel SBR.