1. اصل کار و عملیات اساسی
فرآیند SBR فاضلاب را درمان می کند. تجهیزات درمانی اصلی آن یک راکتور دسته ای توالی (SBR) است. فرایند SBR بسیاری از ساختارهای درمانی را از بین می برد. همه راکتورها در یک راکتور SBR واحد کار می کنند. از کنترل زمان برای دستیابی به اهداف عملیاتی هر مرحله در راکتور SBR استفاده می شود. الگوی جریان کاملاً مختلط است ، به جریان فشار به مرور زمان رسیده و آلاینده های آلی با گذشت زمان تخریب می شوند.
کل چرخه فرآیند SBR از پنج مرحله اساسی تشکیل شده است: ورودی آب ، واکنش ، رسوب ، خروجی آب و زمان بیکار. این مراحل به صورت متوالی در یک راکتور مجهز به هوادهی یا آشفتگی انجام می شود. این چرخه خود را بارها و بارها در طی فرآیند تصفیه تکرار می کند تا به نتایج تصفیه فاضلاب مورد نظر برسد.
1.1 فرآیند مصرف آب
قبل از تزریق فاضلاب ، راکتور در حالت آماده به کار است. مایع رویی پس از رسوب تخلیه شده است ، و راکتور هنوز هم حاوی مخلوط لجن فعال شده با غلظت بالا {1} است. سطح آب موجود در راکتور در پایین ترین سطح خود قرار دارد. فاضلاب تزریق می شود و واکنش پس از اتمام پیش می رود. به این معنا ، راکتور نیز به عنوان مخزن تنظیم کننده عمل می کند. بنابراین ، فرآیند SBR کمتر تحت تأثیر نوسانات بار قرار می گیرد و با تغییر در کیفیت و کمیت آب سازگار تر است.
1.2 روند واکنش
هنگامی که فاضلاب به ارتفاع از پیش تعیین شده می رسد ، روند واکنش آغاز می شود. عملیات مناسب را می توان بر اساس اهداف مختلف درمانی انتخاب کرد. به عنوان مثال ، کنترل زمان هوادهی می تواند به نیازهای مختلفی مانند حذف BOD ، هضم و جذب فسفر دست یابد. کنترل شدت هوادهی یا آشوبگر می تواند شرایط بی هوازی یا اکسیژن را در راکتور حفظ کند و باعث هضم و انسداد شود.
1.3 فرآیند رسوب
در این فرایند ، راکتور SBR به عنوان یک مخزن رسوب ثانویه عمل می کند. هوادهی و آشفتگی متوقف می شود و به مشروبات الکلی مخلوط می شود که استاتیک باقی بماند ، و لجن فعال شده برای تسویه حساب و جدا شدن از رویی. رسوب لجن در راکتور SBR در یک حالت کاملاً استاتیک رخ می دهد و تداخل خارجی را به حداقل می رساند. علاوه بر این ، رسوب استاتیک از مشکل پساب مداوم حمل نور ، لجن بسیار فعال جلوگیری می کند. در نتیجه ، فرآیند SBR زمان تسویه حساب کوتاه و راندمان رسوب بالا را ارائه می دهد و فعالیت لجن بالایی را حفظ می کند. زمان تسویه حساب توسط نوع فاضلاب و الزامات تصفیه ، معمولاً از 1 تا 2 ساعت تعیین می شود.
1.4 فرآیند تخلیه
مایع رویی پس از رسوب تخلیه می شود و در شروع چرخه ، سطح آب را به حداقل می رساند. آب تصفیه شده باقیمانده به عنوان آب در گردش و آب رقیق کننده عمل می کند. بیشتر لجن فعال شده حل شده به عنوان لجن برگشتی برای چرخه بعدی عمل می کند ، در حالی که لجن باقی مانده تخلیه می شود.
1.5 فرآیند بیکار
هنگامی که مخزن SBR بیکار است ، میکروارگانیسم ها از طریق تنفس درون زا بازسازی می شوند و غلظت اکسیژن محلول را کاهش می دهند و درجه خاصی از دفع و برداشتن نیتروژن را فعال می کنند و شرایط اولیه مطلوبی را برای چرخه بعدی ایجاد می کنند. از آنجا که میکروارگانیسم ها پس از دوره بیکار در وضعیت گرسنگی قرار دارند ، لجن فعال شده دارای سطح بیشتری است. بنابراین ، در مرحله تأثیرگذار چرخه جدید ، لجن فعال شده می تواند ظرفیت جذب قوی خود را برای حذف اولیه ماده آلی اعمال کند. علاوه بر این ، فرآیند آماده به کار بیشتر سطح اکسیژن محلول در مخزن را کاهش می دهد و شرایط مطلوبی را برای فرآیند انسداد فراهم می کند.
2. ویژگی های عملکرد فرآیند SBR
(1) جریان فرآیند ساده است ، عملیات انعطاف پذیر است و هزینه ساخت سرمایه کم است. تجهیزات اصلی در فرآیند SBR یک راکتور SBR است. از تجزیه و تحلیل فوق ، مشاهده می شود که یک مخزن SBR نقش های مختلفی را ایفا می کند: یک مخزن اختلاط ، یک مخزن واکنش (بی هوازی ، اکسیژن و هوازی) ، مخزن رسوبات و یک مخزن غلظت جزئی. اساساً ، تمام عملیات در چنین راکتور انجام می شود ، و مخلوط کردن گل و آب ، اکسیداسیون ماده آلی ، هضم ، جذب و آزاد سازی فسفر ، و گل و لای و جداسازی آب در زمان های مختلف انجام می شود. نیازی به مخزن رسوب ثانویه و تجهیزات بازگشت لجن ندارد و به طور کلی نیازی به مخزن تنظیم کننده و مخزن رسوب اولیه ندارد. بنابراین ، سیستم تصفیه فاضلاب با استفاده از فرآیند SBR تعداد سازه ها را تا حد زیادی کاهش می دهد ، هزینه های ساخت سرمایه را پس انداز می کند و اغلب مزایای طرح جمع و جور و صرفه جویی در فضا را دارد.
(2) اثر درمانی خوب است و پساب قابل اعتماد است. از منظر سینتیک واکنش ، راکتور SBR مزایای منحصر به فرد خود را دارد. با توجه به مدل جنبشی واکنش لجن فعال شده ، راکتور درمان بیولوژیکی جریان مداوم جریان به طور عمده دارای دو حالت جریان است: مخلوط کردن کامل و جریان پلاگین. در راکتور جریان جریان مداوم جریان ، فقط در هر بخش از مخزن هوادهی مخلوط افقی وجود دارد و هیچ "مخلوط پشت" عمودی وجود ندارد. غلظت بستر به تدریج از بالاترین غلظت در ورودی به پایین ترین غلظت در خروجی تخریب می شود و بیشترین نیروی محرکه را برای واکنش بیوشیمیایی فراهم می کند. در مرحله واکنش هوادهی عمل ، اگرچه مایع مخلوط در راکتور در حالت کاملاً مختلط قرار دارد ، غلظت بستر و میکروارگانیسم های آن به تدریج با گذشت زمان کاهش می یابد ، که معادل حالت جریان پلاگین به معنای زمان است. بنابراین ، راکتور SBR ویژگی های دو راکتور را در جریان مداوم درک می کند.
(3) برداشت بهتر فسفر و اثر حذف نیتروژن. برداشتن فسفر و حذف نیتروژن یک فرآیند نسبتاً پیچیده است. برای دستیابی به هدف نیتریفیکاسیون ، دنیتراسیون و جذب و آزاد شدن فسفر ، لازم است مراحل بی هوازی ، بی هوازی و هوازی در فرآیند درمان فراهم شود. در روش SBR ، می توان اهداف مختلفی را در یک راکتور واحد بدست آورد. از آنجا که روش SBR می تواند به راحتی در مورد تنظیمات زمانی پنج فرآیند ، حالت های بی هوازی ، بی هوازی و هوازی را به دست آورد ، می تواند رضایت از شرایط محیطی نظری را برای دنیتریوسیوسیویک بیولوژیکی و حذف فسفر به حداکثر برساند.
(4) عملکرد خوب تسویه حساب لجن. فله لجن فعال یک مشکل شایع در فرآیند درمان لجن فعال است. بیش از 90 ٪ از مشکلات حجیم لجن در اثر حجیم لجن رشته ای ایجاد می شود. با توجه به رشد بیش از حد باکتریهای رشته ای ، رشد و تولید مثل فلوک های باکتریایی مهار می شود و بسیاری از باکتری های رشته ای فراتر از سطح لجن گسترش می یابند و باعث می شوند که فلوس ها شل شوند و خصوصیات رسوب بدتر شود. روش SBR می تواند به طور موثری رشد بیش از حد باکتری های رشته ای را کنترل کند و SVI لجن کم است. این یک فرآیند با عملکرد تسویه حساب لجن نسبتاً خوب است.
سازگاری قوی با تغییر در کیفیت آب و نسبت کمیت آب. اثر درمانی تحت تأثیر کیفیت آب و کمیت آب قرار خواهد گرفت ، به دلیل اینکه محیط درمانی را تغییر می دهد ، و میکروارگانیسم ها اغلب در شرایط محیط زندگی آنها سختگیرانه تر هستند. بنابراین ، از یک تجزیه و تحلیل نظری ، راکتور کاملاً مختلط توانایی مقاومت در برابر بارهای شوک را نسبت به راکتور جریان پلاگین دارد. در حالی که فرآیند SBR یک فرایند تصفیه جریان- ایده آل است ، ساختار راکتور آن ویژگی های معمولی یک راکتور کامل مخلوط را حفظ می کند. بنابراین ، می تواند در برابر نوسانات بزرگ در کیفیت و کمیت آب مقاومت کند و توانایی مقاومت در برابر بارهای شوک را دارد.