Zatiaľ čo tradičná technológia SBR ponúka mnoho výhod, má obmedzenia v oblasti nepretržitého prítoku, nepretržitého odtoku a rozsiahlych{0}}technických aplikácií. Preto výskumníci a inžinieri vyvinuli sériu vylepšených procesov SBR, aby sa lepšie prispôsobili rôznym potrebám čistenia odpadových vôd. Tento článok systematicky predstavuje päť hlavných vylepšených procesov SBR.
I. Proces ICEAS – systém prerušovaného cyklického predĺženého prevzdušňovania
ICEAS (systém prerušovaného cyklického rozšíreného prevzdušňovania)
Charakteristiky procesu: Na prítokový koniec tradičnej SBR sa pridáva pred-reakčná zóna (nazývaná aj zóna výberu), čím sa mení prevádzkový režim z prerušovaného prítoku na nepretržitý prítok a prerušovaný výtok.
Vylepšenia: Pred{0}}reakčná zóna účinne zlepšuje výkonnosť usadzovania kalu a režim nepretržitého prítoku je vhodnejší pre scenáre čistenia s veľkými objemami vody.
Hlavné nevýhody:
(1) Hydraulický retenčný čas je relatívne dlhý a je potrebné zlepšiť účinnosť spracovania;
(2) Proces sedimentácie je ovplyvnený nepretržitým prítokom, ktorý môže ľahko spôsobiť hydraulické rušenie; preto by objem prítoku nemal byť príliš veľký.
II. Proces CAST – Technológia cyklického aktivovaného kalu
CAST (Cyclic Activated Sludge Technology)
Proces CAST, tiež známy ako CASS alebo CASP, je jedným z najpoužívanejších modifikovaných procesov SBR.
Konštrukčné vlastnosti: Reaktor je rozdelený do troch funkčných zón:
1. biologická selektívna zóna (anaeróbne alebo fakultatívne anaeróbne podmienky);
(2) fakultatívna anaeróbna zóna;
(3) Aeróbna zóna.
Prevádzkový mechanizmus: Počas fázy prítoku a prevzdušňovania sa kal z aeróbnej zóny vracia do biologickej selektívnej zóny, pričom sa kal plne využíva na zlepšenie účinnosti usadzovania kalu. Fakultatívne anaeróbne pásmo pôsobí ako nárazník pre kvalitu a kvantitu pritekajúcej vody.
Hlavné výhody: Biologická selektívna zóna účinne inhibuje hromadenie kalu, zlepšuje stabilitu systému a výrazne zvyšuje výkon pri usadzovaní kalu.
III. DAT-Proces IAT – kontinuálne prevzdušňovanie-Sériový proces prerušovaného prevzdušňovania
DAT-IAT (nádrž na prevzdušňovanie dopytu - nádrž s prerušovaným prevzdušňovaním)
Zloženie procesu: Pozostáva z dvoch častí zapojených do série: DAT (kontinuálna prevzdušňovacia nádrž) a IAT (prerušovaná prevzdušňovacia nádrž).
Prevádzkový mechanizmus: Voda tečie nepretržite. Odpadová voda vstupuje najprv do nádrže DAT na predbežné biologické čistenie, potom prúdi do nádrže IAT, kde sa postupne dokončuje prevzdušňovanie, sedimentácia, odvodňovanie a odstraňovanie prebytočného kalu. Časť prebytočného kalu z nádrže IAT sa vracia do nádrže DAT.
Hlavné výhody:
(1) Vysoká odolnosť voči rázovému zaťaženiu;
(2) Vysoká miera využitia reakčnej nádrže;
(3) Silná prispôsobivosť, jednoduchá obsluha a nízke investície do infraštruktúry.
IV. Proces UNITANK – Integrovaný systém aktivovaného kalu
UNITANK (zjednotený tank)
Vlastnosti procesu: Systém pozostáva z troch prepojených chodieb, z ktorých každá je vybavená dúchadlom alebo povrchovým prevzdušňovacím systémom a zmiešavacím systémom.
Prevádzkový mechanizmus: Tri chodby striedavo fungujú ako prevzdušňovacie nádrže a sedimentačné nádrže na oboch koncoch. Systém dosahuje nepretržitý prítok a nepretržitý odtok. Aj keď je celková prevádzka nepretržitá, jednotlivé nádrže pracujú pomerne prerušovane s prítokom a odpadom.
Hlavná výhoda: Striedavou prevádzkou viacerých nádrží rieši problém kontinuálneho prítoku a odpadovej vody v tradičných SBR, vďaka čomu je obzvlášť vhodný pre veľké-projekty čistenia odpadových vôd vyžadujúce nepretržité odvádzanie odpadových vôd.
V. Proces MSBR – Modifikovaný sekvenačný dávkový reaktor
MSBR (Modified Sequencing Batch Reactor)
Charakteristiky procesu: Používa dizajn s jednou -nádržou a viacerými{1}}oddeleniami na dosiahnutie nepretržitej prevádzky pri konštantnej hladine vody.
Konštrukčné zloženie: Obsahuje anaeróbnu nádrž, anoxickú nádrž, aeróbnu nádrž a dve nádrže SBR (reakčnú nádrž a nádrž na odpadovú vodu).
Prevádzkový mechanizmus: Recirkulácia zmiešaného lúhu prebieha v aeróbnej nádrži a prítok pokračuje aj počas fázy odtoku, čím sa dosiahne skutočne nepretržitý prevádzkový režim prítoku a nepretržitého odtoku.
Hlavná výhoda: Vynikajúca účinnosť odstraňovania dusíka a fosforu a prevádzka s konštantnou hladinou vody zabraňuje problémom so stratou hlavy spôsobenou kolísaním hladiny vody v tradičných SBR.
VI. Zhrnutie vylepšených procesov
Každý z piatich vylepšených procesov SBR uvedených vyššie má svoje vlastné zameranie:
ICEAS – Dosahuje nepretržitý vplyv prostredníctvom pred{0}}reakčnej zóny, ktorá je vhodná pre malé až stredné-operácie;
CAST – Zlepšuje výkonnosť usadzovania kalu prostredníctvom biologickej selekčnej zóny, ktorá je najpoužívanejšia;
DAT-IAT – Zlepšuje odolnosť voči rázovému zaťaženiu a využitie nádrže prostredníctvom dvojitého{1}}sériového pripojenia nádrží;
JEDNOTKA – Dosahuje nepretržitý prítok a odtok prostredníctvom striedavej prevádzky viacerých nádrží;
MSBR – Jedna nádrž s viacerými priehradkami, prevádzka s konštantnou hladinou vody, najlepšie na odstraňovanie dusíka a fosforu.
Vznik týchto vylepšených procesov urobil technologický systém SBR kompletnejším, schopným prispôsobiť sa rôznym potrebám čistenia odpadových vôd od malých po veľké, od jednoduchých po zložité.