Последовательный реактор периодического действия - Sequencing batch reactor

Последовательные реакторы периодического действия (SBR) или же последовательные реакторы периодического действия являются разновидностью активный ил процесс для очистка сточных вод. Реакторы SBR обрабатывают сточные воды, такие как сточные воды или вывод из анаэробные варочные котлы или же механическая биологическая очистка объекты партиями. Кислород барботируется через смесь сточных вод и активного ила, чтобы уменьшить количество органических веществ (измеряется как биохимическая потребность в кислороде (BOD) и химическая потребность в кислороде (ХПК)). Очищенные сточные воды могут быть пригодны для сброса в поверхностные воды или, возможно, для использования на суше.

Обзор

Хотя существует несколько конфигураций SBR, основной процесс аналогичен. Установка состоит из одного или нескольких резервуаров, которые могут работать как поршневой поток или полностью смешанные реакторы.[1] Резервуары имеют «проточную» систему с неочищенными сточными водами (приток) поступающая с одного конца и очищенная вода (сточные воды) вытекает другой. В системах с несколькими резервуарами, когда один резервуар находится в режиме отстаивания / декантации, другой находится в аэрация и начинка. В некоторых системах резервуары содержат секцию, известную как биоселектор, которая состоит из ряда стенок или перегородок, которые направляют поток либо из стороны в сторону резервуара, либо под и над последовательными перегородками. Это помогает смешивать входящий Influent и возвращенный активный ил (RAS), начиная процесс биологического переваривания до того, как жидкость попадет в основную часть резервуара.

Этапы лечения

В процессе лечения пять этапов:[1]

  1. Наполнять
  2. Реагировать
  3. Селиться
  4. Декант
  5. Праздный

Впускной клапан открывается, и резервуар заполняется, при этом перемешивание осуществляется механическими средствами (без воздуха). Эта стадия также называется аноксической стадией. Аэрация смешанного щелока осуществляется на втором этапе с помощью стационарных или плавающих механических насосов или путем подачи воздуха в мелкопузырчатые диффузоры крепится к полу резервуара. На третьей стадии не происходит аэрации или перемешивания, и начинается осаждение взвешенных твердых частиц. На четвертой стадии открывается выпускной клапан и «чистка» супернатант ликер выходит из резервуара.[2]:3–8;19

Удаление составляющих

Время аэрации варьируется в зависимости от размера установки и состава / количества поступающей жидкости, но обычно составляет от 60 до 90 минут. Добавление кислород к спиртному способствует умножению аэробные бактерии и они потребляют питательные вещества. Этот процесс способствует превращению азота из его уменьшенный аммиак форма для окисленный нитрит и нитрат форм, процесс, известный как нитрификация.

Удалять фосфор соединения из спиртного, сульфат алюминия (квасцы) часто добавляют в этот период. Он реагирует с образованием нерастворимых соединений, которые на следующем этапе оседают в иле.[3]

В поселение этап обычно такой же продолжительности по времени, что и аэрация. На этом этапе ил, образованный бактериями, оседает на дно резервуара. Аэробные бактерии продолжают размножаться, пока растворенный кислород не израсходуется. Условия в резервуаре, особенно на дне, теперь больше подходят для анаэробные бактерии процветать. Многие из них, а также некоторые из бактерий, которые предпочли бы кислородную среду, теперь начинают использовать окисленный азот вместо газообразного кислорода (в качестве альтернативы. терминальный акцептор электронов ) и переводят азот в газообразное состояние, как оксиды азота или, в идеале, молекулярный азот (диазот, N2) газ. Это известно как денитрификация.

Аноксический SBR может использоваться для анаэробных процессов, таких как удаление аммиака через Анаммокс, или изучение медленно растущих микроорганизмов.[4] В этом случае реакторы очищаются от кислорода путем продувки инертным газом, и аэрация отсутствует.

По мере того, как бактерии размножаются и умирают, ил в резервуаре со временем увеличивается, и насос отработанного активного ила (WAS) удаляет часть ила на стадии осаждения в варочный котел для дальнейшей обработки. Количество или «возраст» ила в резервуаре тщательно контролируется, так как это может иметь заметное влияние на процесс обработки.

Илу дают осесть до тех пор, пока чистая вода не окажется на верхних 20-30% содержимого резервуара.

Стадия декантации чаще всего включает медленное опускание ложки или «желоба» в бассейн. Он имеет трубопроводное соединение с лагуной, где конечные сточные воды хранятся для сброса в заболоченные земли, участки для выращивания деревьев, выход в океан или для дальнейшей обработки для использования в парках, полях для гольфа и т. Д.

Преобразование

В некоторых ситуациях, когда традиционная очистная установка не может обеспечить требуемую очистку (из-за более высокой скорости загрузки, строгих требований к очистке и т. Д.), Владелец может предпочесть преобразовать свою традиционную систему в установку с несколькими SBR. Переход на SBR приведет к увеличению возраста ила, сводя к минимуму требования по обращению с илом после SBR.[2]:8–10

Обратное также может быть сделано, если системы SBR будут преобразованы в системы расширенной аэрации (EA). Системы очистки SBR, которые не могли справиться с внезапным постоянным увеличением притока, легко были бы преобразованы в установки EA. Установки расширенной аэрации более гибкие по скорости потока, устраняя ограничения, связанные с насосами, расположенными в системах SBR. Осветлители могут быть установлены в уравнительные баки SBR.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Ирвин, Роберт Л .; Буш, Артур В. (1979-01-01). «Секвенирование биологических реакторов периодического действия: обзор». Журнал (Федерация по контролю за загрязнением воды). 51 (2): 235–243. JSTOR  25039819.
  2. ^ а б Рональд Л. Антони (2011). Устранение неполадок в реакторе периодического действия. Джон Вили и сыновья. ISBN  9781118058220. Получено 27 февраля 2018.
  3. ^ Межгосударственная комиссия по контролю за загрязнением воды Новой Англии, Лоуэлл, Массачусетс (2005). «Секвенирование конструкции реактора периодического действия и соображений эксплуатации».
  4. ^ Строус, М .; Heijnen, J. J .; Kuenen, J. G .; Джеттен, М. С. М. (1998). «Реактор периодического действия секвенирования как мощный инструмент для изучения медленно растущих анаэробных микроорганизмов, окисляющих аммоний». Прикладная микробиология и биотехнология. 50 (5): 589–596. Дои:10.1007 / s002530051340. S2CID  33437272.