Selvom traditionel SBR-teknologi tilbyder mange fordele, har den begrænsninger i kontinuerligt indløb, kontinuerligt spildevand og stor{0}}ingeniørapplikationer. Derfor har forskere og ingeniører udviklet en række forbedrede SBR-processer for bedre at tilpasse sig forskellige spildevandsbehandlingsbehov. Denne artikel introducerer systematisk fem væsentlige forbedrede SBR-processer.
I. ICEAS-proces – Intermitterende cyklisk forlænget beluftningssystem
ICEAS (Intermittent Cyclic Extended Aeration System)
Procesegenskaber: En præ-reaktionszone (også kaldet en udvælgelseszone) føjes til den indstrømmende ende af den traditionelle SBR, hvilket ændrer driftstilstanden fra intermitterende tilstrømning til kontinuerlig indstrømning og intermitterende spildevand.
Forbedringer: For-reaktionszonen forbedrer effektivt slamafsætningsydelsen, og den kontinuerlige indstrømningstilstand er mere velegnet til behandlingsscenarier med store vandmængder.
Vigtigste ulemper:
(1) Den hydrauliske retentionstid er relativt lang, og behandlingseffektiviteten skal forbedres;
(2) Sedimenteringsprocessen påvirkes af kontinuerligt indløb, som let kan forårsage hydraulisk interferens; derfor bør indløbsvolumenet ikke være for stort.
II. CAST-proces – cyklisk aktiveret slamteknologi
CAST (Cyclic Activated Sludge Technology)
CAST-processen, også kendt som CASS eller CASP, er en af de mest udbredte modificerede SBR-processer.
Strukturelle egenskaber: Reaktoren er opdelt i tre funktionelle zoner:
(1) Biologisk Selektiv Zone (anaerobe eller fakultative anaerobe forhold);
(2) fakultativ anaerob zone;
(3) Aerob zone.
Driftsmekanisme: Under indstrømnings- og beluftningsstadierne returneres slam fra den aerobe zone til den biologiske selektive zone, hvorved slammet udnyttes fuldt ud til at forbedre slamafsætningsevnen. Den fakultative anaerobe zone fungerer som en buffer for indflydende vandkvalitet og -mængde.
Vigtigste fordele: Den biologiske selektive zone hæmmer effektivt slamudfyldning, forbedrer systemstabiliteten og forbedrer slamafsætningsydelsen markant.
III. DAT-IAT Process – Continuous Aeration-Intermittent Aeration Series Process
DAT-IAT (Demand Aeration Tank - Intermittent Aeration Tank)
Processammensætning: Består af to dele forbundet i serie: en DAT (Continuous Aeration Tank) og en IAT (Intermittent Aeration Tank).
Driftsmekanisme: Vand strømmer konstant. Spildevand kommer først ind i DAT-tanken til foreløbig biologisk rensning, og strømmer derefter ind i IAT-tanken, hvor beluftning, sedimentering, dræning og fjernelse af overskydende slam afsluttes sekventielt. En del af det overskydende slam fra IAT-tanken returneres til DAT-tanken.
Vigtigste fordele:
(1) Høj modstand mod stødbelastninger;
(2) Høj udnyttelsesgrad af reaktionstanken;
(3) Stærk tilpasningsevne, enkel betjening og lav infrastrukturinvestering.
IV. UNITANK Process – Integreret aktiveret slamsystem
UNITANK (Unified Tank)
Procesfunktioner: Systemet består af tre indbyrdes forbundne korridorer, hver udstyret med et blæser- eller overfladebeluftningssystem og et blandesystem.
Driftsmekanisme: De tre korridorer fungerer skiftevis som beluftningstanke og sedimentationstanke i begge ender. Systemet opnår kontinuerlig indstrømning og kontinuerlig spildevand. Selvom den overordnede drift er kontinuerlig, fungerer individuelle tanke relativt intermitterende med tilløb og spildevand.
Kernefordel: Ved vekslende drift af flere tanke løser den problemet med kontinuerligt tilløb og spildevand i traditionelle SBR'er, hvilket gør det særligt velegnet til store-spildevandsrensningsprojekter, der kræver kontinuerligt spildevand.
V. MSBR-proces – modificeret sekventeringsbatchreaktor
MSBR (Modified Sequencing Batch Reactor)
Procesegenskaber: Anvender en enkelt-tank, multi-rumsdesign for at opnå kontinuerlig drift ved en konstant vandstand.
Strukturel sammensætning: Indeholder en anaerob tank, en anoxisk tank, en aerob tank og to SBR-tanke (en reaktionstank og en spildevandstank).
Driftsmekanisme: Recirkulation af blandet væske forekommer i den aerobe tank, og tilstrømningen fortsætter selv under spildevandsstadiet, hvilket opnår en virkelig kontinuerlig indstrømning og kontinuerlig spildevandsdriftstilstand.
Kernefordel: Fremragende effektivitet til fjernelse af nitrogen og fosfor og konstant vandstandsdrift undgår problemet med tryktab forårsaget af vandstandsudsving i traditionelle SBR'er.
VI. Sammenfatning af forbedrede processer
De fem forbedrede SBR-processer nævnt ovenfor har hver deres fokus:
ICEAS – Opnår kontinuerlig påvirkning gennem en præ-reaktionszone, der er egnet til små til mellemstore-operationer;
CAST – Forbedrer slamafsætningsevnen gennem en biologisk udvælgelseszone, den mest udbredte;
DAT-IAT – Forbedrer modstanden mod stødbelastninger og tankudnyttelse gennem dobbelt-tankserieforbindelse;
UNITANK – Opnår kontinuerlig indstrømning og spildevand gennem vekslende drift af flere tanke;
MSBR – Enkelttank med flere rum, konstant vandstandsdrift, bedst til nitrogen- og fosforfjernelse.
Fremkomsten af disse forbedrede processer har gjort SBR-teknologisystemet mere komplet, i stand til at tilpasse sig forskellige spildevandsbehandlingsbehov fra lille til stor skala, fra simpel til kompleks.