Pet tipičnih procesa tretmana otpadnih voda

Proces sekventnog šaržnog reaktora (SBR), također poznat kao proces povremenog aktivnog mulja, sastoji se od jednog ili više SBR spremnika. Tokom rada, otpadne vode ulaze u rezervoare u serijama, uzastopno prolazeći kroz pet nezavisnih faza: dotok, reakcija, taloženje, efluent i mirovanje. Dotok i efluent se kontrolišu nivoom vode, dok se reakcija i taloženje kontrolišu vremenom. Trajanje jednog radnog ciklusa varira ovisno o opterećenju i zahtjevima za efluentom, općenito se kreće od 4 do 12 sati, pri čemu reakcija čini 40%. Efektivna zapremina rezervoara je zbir ulazne zapremine i potrebne zapremine mulja unutar ciklusa.

U poređenju sa metodama kontinuiranog protoka, SBR metoda nudi veće brzine reakcije, veću efikasnost tretmana i veću otpornost na udarce opterećenja. Zbog visoke koncentracije supstrata i velikog gradijenta koncentracije, naizmjenična anoksična i aerobna stanja inhibiraju pretjeranu proliferaciju obaveznih aerobnih bakterija, pospješujući biološko uklanjanje dušika i fosfora. Nadalje, kraća starost mulja sprječava da filamentne bakterije postanu dominantne, čime se smanjuje nakupljanje mulja. U poređenju sa metodama kontinuiranog protoka, SBR proces ima kraći put protoka i jednostavniju strukturu. Kada je zapremina vode mala, potreban je samo jedan intermitentni reaktor, eliminišući potrebu za namenskim rezervoarima za taloženje i izjednačavanje i recirkulacijom mulja, što rezultira nižim operativnim troškovima.

Ova metoda u potpunosti koristi početni kapacitet uklanjanja aktivnog mulja. U kratkom vremenu (10-40 min), suspendirana i koloidna organska tvar u otpadnoj vodi se uklanja adsorpcijom. Tečno{4}}odvajanje čvrste tvari zatim pročišćava otpadnu vodu, uklanjajući otprilike 85% – 90% BPK5. Od zasićenog aktivnog mulja, dio koji zahtijeva recirkulaciju se uvodi u rezervoar za regeneraciju radi dalje oksidacije i razgradnje kako bi se obnovila njegova aktivnost; preostali mulj se ispušta u sistem za obradu mulja bez dalje oksidacije i razlaganja. Ovaj proces se izvodi u dva odvojena rezervoara (adsorpcioni rezervoar i rezervoar za regeneraciju) ili u dva dela istog rezervoara. Ima jaku sposobnost da izdrži udare opterećenja i može eliminirati potrebu za primarnim taložnikom. Njegova glavna prednost je značajna ušteda u infrastrukturnim investicijama. Najprikladniji je za tretman otpadnih voda koje sadrže visoke razine suspendiranih i koloidnih supstanci, kao što su otpadne vode za štavljenje i otpadne vode od koksanja, i nudi fleksibilnost procesa. Međutim, zbog kraćeg vremena adsorpcije, njegova efikasnost tretmana nije tako visoka kao tradicionalne metode.

Oksidacijski jarak je posebna vrsta metode produžene aeracije. Njegov plan podsjeća na trkačku stazu, sa dvije rotirajuće četke (diskova) za aeraciju postavljene u jarku. Koriste se i površinski aeratori, mlazni aeratori ili uređaji za aeraciju tipa riser-. Kada oprema za aeraciju radi, ona pokreće tekućinu iz rova ​​da brzo teče, postižući opskrbu kisikom i miješanje.

U poređenju sa običnim metodama aeracije, oksidacioni kanali imaju prednosti kao što su niže investicije u infrastrukturu, lakše održavanje i upravljanje, stabilan efekat tretmana, bolji kvalitet otpadnih voda, manje proizvodnje mulja, bolje uklanjanje azota i fosfora i jača prilagodljivost udarima opterećenja.

ICEAS reaktor ima pred{0}}reakcionu zonu (koja zauzima 10% zapremine rezervoara) na prednjoj strani. Reakcioni rezervoar se sastoji od pred-reakcione zone i glavne reakcione zone, čime se postiže kontinuirani dotok i povremeni efluent. Pred{5}}reakciona zona je općenito u anaerobnom i anoksičnom stanju, gdje se organska tvar adsorbira aktivnim muljem. Ova zona također ima funkciju biološke selekcije, inhibirajući rast filamentoznih bakterija i sprječavajući nakupljanje mulja. Adsorbirana organska tvar se oksidira i razgrađuje aktivnim muljem u glavnoj zoni reakcije.

Kontinuirani uticaj rješava kontradikciju između influentnog i povremenog utjecaja. Međutim, ovaj proces ima slabe efekte sedimentacije i prečišćavanja, sklon je nakupljanju mulja, ima malo opterećenje muljem, dugo vrijeme reakcije, zahtijeva veću zapreminu opreme i uključuje veće investicije.

Otpadna voda prvo ulazi u anaerobni rezervoar i miješa se sa vraćenim muljem. Pod djelovanjem fakultativnih anaerobnih fermentacijskih bakterija, lako biorazgradiva organska tvar velikih-molekula u otpadnoj vodi se pretvara u bakterije koje akumuliraju polifosfat- (PAB). PAB se apsorbuju od strane PAB-a i pohranjuju u bakterijama, a potrebna energija dolazi od razgradnje PAB lanaca. Nakon toga, otpadna voda ulazi u anoksičnu zonu, gdje denitrifikujuće bakterije koriste organski matriks u otpadnoj vodi za denitrifikaciju NO3- unesenog vraćenom miješanom tekućinom. Kada otpadna voda uđe u aerobni rezervoar, koncentracija organske materije je niska. PAB prvenstveno dobijaju energiju razlaganjem PAB-a u svojim tijelima za proliferaciju bakterija. Istovremeno, apsorbuju rastvorljivi fosfor iz okolnog okruženja i skladište ga kao PAB lance, koji se zatim ispuštaju iz sistema kao višak mulja. Niska koncentracija organske materije u aerobnoj zoni sistema je pogodna za rast autotrofnih nitrifikujućih bakterija u ovoj zoni.

Organska kombinacija tri različita stanja okoline-anaerobnog, anoksičnog i aerobnog-i različitih tipova mikrobnih zajednica može istovremeno ukloniti organsku tvar, dušik i fosfor. Proces je jednostavan, sa kratkim hidrauličkim vremenom zadržavanja. SVI je općenito manji od 100, što sprječava nakupljanje mulja. Mulj ima visok sadržaj fosfora, obično iznad 2,5%. U anaerobnom-anoksičnom rezervoaru, potrebno je samo lagano miješanje da se mulj pomiješa bez povećanja rastvorenog kiseonika. Taložni rezervoar mora izbjegavati anaerobne-anoksične uslove kako bi spriječio bakterije koje akumuliraju polifosfate{11}}da otpuštaju fosfor, što bi umanjilo kvalitet efluenta, a denitrifikacijom proizvede N2, što bi ometalo sedimentaciju. Na učinak uklanjanja dušika utječe omjer recirkulacije miješane tekućine, dok na učinak uklanjanja fosfora utječe otopljeni kisik (DO) i kisik nitrata koji se prenose u vraćenom mulju. Zbog toga je nemoguće poboljšati efikasnost uklanjanja azota i fosfora.