Реактор периодического секвенирования

Реакторы периодического действия ( SBR ) или последовательные реакторы периодического действия представляют собой тип процесса с активным илом для очистки сточных вод . SBR очищают сточные воды, такие как сточные воды или отходы анаэробных варочных котлов или сооружений механической биологической очистки, партиями. Кислород барботируется через смесь сточных вод и активного ила для уменьшения содержания органических веществ (измеряется как биохимическая потребность в кислороде (БПК) 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 реакторы поршневого типа или полностью смешанного типа. ^[1] Резервуары имеют «проточную» систему: неочищенные сточные воды ( сточные воды ) входят в один конец, а очищенная вода ( сточные воды ) вытекают из другого. В системах с несколькими резервуарами, когда один резервуар находится в режиме отстаивания/декантации, другой выполняет аэрацию и наполнение. 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 поступающий приток и возвращаемый активный ил (УЗВ), начиная процесс биологического расщепления до того, как жидкость попадет в основную часть резервуара.

Этапы лечения

В процессе лечения выделяют пять этапов: ^[1]

Наполнять
Реагировать
Решить
Декантировать
Анаммокс СБР.
Праздный

Сначала открывается впускной клапан и наполняется резервуар, при этом перемешивание осуществляется механическим способом, но воздух еще не добавляется. Эту стадию еще называют аноксической стадией. На втором этапе аэрация смешанного раствора осуществляется с помощью стационарных или плавающих механических насосов или путем подачи воздуха в мелкопузырчатые диффузоры, закрепленные на дне резервуара. На третьем этапе аэрация и перемешивание не осуществляются и начинается осаждение взвешенных веществ. На четвертом этапе выпускной клапан открывается, и «чистый» надосадочный раствор выходит из резервуара. ^[2]^{: 3–8, 19}

Удаление компонентов

Время аэрации варьируется в зависимости от размера установки и состава/количества поступающего раствора, но обычно составляет от 60 до 90 минут. Добавление кислорода в жидкость способствует размножению аэробных бактерий , которые потребляют питательные вещества. Этот процесс способствует преобразованию азота из восстановленной аммиачной формы в окисленные формы нитрита и нитрата — процесс, известный как нитрификация .

Для удаления соединений фосфора из щелока сульфат алюминия в этот период часто добавляют (квасцы). Он реагирует с образованием нерастворимых соединений, которые на следующем этапе оседают в осадке. ^[3]

Стадия отстаивания обычно такая же по времени, как и аэрация. На этом этапе осадок, образованный бактериями, оседает на дно резервуара. Аэробные бактерии продолжают размножаться до тех пор, пока растворенный кислород практически не израсходуется. Условия в аквариуме, особенно вблизи дна, теперь более подходят для анаэробных бактерий размножения . Многие из них, а также некоторые бактерии, предпочитающие кислородную среду, теперь начинают использовать окисленный азот вместо газообразного кислорода (в качестве альтернативного терминального акцептора электронов ) и переводят азот в газообразное состояние в виде оксидов азота или, в идеале, в виде оксидов азота. молекулярный азот ( динитроген , N ₂ ) газ. Это известно как денитрификация .

Бескислородный SBR можно использовать для анаэробных процессов, таких как удаление аммиака с помощью Anammox или исследование медленно растущих микроорганизмов. ^[4] В этом случае реакторы очищаются от кислорода продувкой инертным газом и аэрация отсутствует.

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

Илу дают оседать до тех пор, пока чистая вода не окажется в верхних 20–30 процентах содержимого резервуара.

Стадия декантации чаще всего включает медленное опускание черпака или «корыта» в таз. Он имеет трубопроводное соединение с лагуной, где конечные сточные воды хранятся для сброса на водно-болотные угодья, на древесные плантации, в водосток океана или для дальнейшей очистки для использования в парках, полях для гольфа и т. д.

Конверсия

В некоторых ситуациях, когда традиционные очистные сооружения не могут обеспечить необходимую очистку (из-за более высоких норм загрузки, жестких требований к очистке и т. д.), владелец может решить преобразовать свою традиционную систему в установку с несколькими SBR. Переход на SBR приведет к увеличению возраста осадка, сводя к минимуму требования к обращению с осадком после SBR. ^[2]^: 8–10

Можно также сделать и обратное: системы SBR будут преобразованы в системы расширенной аэрации (EA) . Системы очистки SBR, которые не могут справиться с внезапным постоянным увеличением притока, могут быть легко преобразованы в установки EA. Установки расширенной аэрации более гибки в скорости потока, устраняя ограничения, налагаемые насосами, расположенными во всех системах SBR. Осветлители могут быть установлены в уравнительных баках SBR.

См. также

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б Ирвин, Роберт Л.; Буш, Артур В. (1 января 1979 г.). «Секвенирование биологических реакторов периодического действия: обзор». Журнал (Федерация по контролю за загрязнением воды) . 51 (2): 235–243. JSTOR 25039819 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Рональд Л. Энтони (2011). Устранение неполадок в реакторе периодического секвенирования . Джон Уайли и сыновья. ISBN 9781118058220 . Проверено 27 февраля 2018 г.
^ Межгосударственная комиссия Новой Англии по контролю за загрязнением воды, Лоуэлл, Массачусетс (2005). «Проектирование реактора периодического действия и эксплуатационные аспекты».
^ Страус, М.; Хейнен, Джей Джей; Куэнен, Дж.Г.; Джеттен, МСМ (1998). «Секвенирующий реактор периодического действия как мощный инструмент для изучения медленно растущих анаэробных аммонийокисляющих микроорганизмов». Прикладная микробиология и биотехнология . 50 (5): 589–596. дои : 10.1007/s002530051340 . S2CID 33437272 .

[:0-1] Перейти обратно: ^а ^б Ирвин, Роберт Л.; Буш, Артур В. (1 января 1979 г.). «Секвенирование биологических реакторов периодического действия: обзор». Журнал (Федерация по контролю за загрязнением воды) . 51 (2): 235–243. JSTOR 25039819 .

[Antonie-2] Перейти обратно: ^а ^б Рональд Л. Энтони (2011). Устранение неполадок в реакторе периодического секвенирования . Джон Уайли и сыновья. ISBN 9781118058220 . Проверено 27 февраля 2018 г.

[3] Межгосударственная комиссия Новой Англии по контролю за загрязнением воды, Лоуэлл, Массачусетс (2005). «Проектирование реактора периодического действия и эксплуатационные аспекты».

[4] Страус, М.; Хейнен, Джей Джей; Куэнен, Дж.Г.; Джеттен, МСМ (1998). «Секвенирующий реактор периодического действия как мощный инструмент для изучения медленно растущих анаэробных аммонийокисляющих микроорганизмов». Прикладная микробиология и биотехнология . 50 (5): 589–596. дои : 10.1007/s002530051340 . S2CID 33437272 .

[1]

[2]

[3]

[4]

v т и Сточные воды
Sources and types	Acid mine drainage Ballast water Bathroom Blackwater (coal) Blackwater (waste) Boiler blowdown Brine Combined sewer Cooling tower Cooling water Fecal sludge Greywater Infiltration/Inflow Industrial wastewater Ion exchange Leachate Manure Papermaking Produced water Return flow Reverse osmosis Sanitary sewer Septage Sewage Sewage sludge Toilet Urban runoff
Quality indicators	Adsorbable organic halides Biochemical oxygen demand Chemical oxygen demand Coliform index Oxygen saturation Heavy metals pH Salinity Temperature Total dissolved solids Total suspended solids Turbidity Wastewater surveillance
Treatment options	Activated sludge Aerated lagoon Agricultural wastewater treatment API oil–water separator Carbon filtering Chlorination Clarifier Constructed wetland Decentralized wastewater system Extended aeration Facultative lagoon Fecal sludge management Filtration Imhoff tank Industrial wastewater treatment Ion exchange Membrane bioreactor Reverse osmosis Rotating biological contactor Secondary treatment Sedimentation Septic tank Settling basin Sewage sludge treatment Sewage treatment Sewer mining Stabilization pond Trickling filter Ultraviolet germicidal irradiation UASB Vermifilter Wastewater treatment plant
Disposal options	Combined sewer Evaporation pond Groundwater recharge Infiltration basin Injection well Irrigation Marine dumping Marine outfall Reclaimed water Sanitary sewer Septic drain field Sewage farm Storm drain Surface runoff Vacuum sewer
Category: Sewerage

v т и Экологические технологии
General	Appropriate technology Clean technology Climate smart agriculture Environmental design Environmental impact assessment Eco-innovation Ecotechnology Electric vehicle Energy recycling Environmental Design Environmental impact assessment Environmental impact design Green building Green vehicle Environmentally healthy community design Public interest design Sustainability Sustainability science Sustainable (agriculture architecture design development food systems industries procurement refurbishment technology transport)
Pollution	Air pollution (control dispersion modeling) Industrial ecology Solid waste treatment Waste management Water (agricultural wastewater treatment industrial wastewater treatment sewage treatment waste-water treatment technologies water purification)
Sustainable energy	Efficient energy use Electrification Energy development Energy recovery Fuel (alternative fuel biofuel carbon-neutral fuel hydrogen technologies) List of energy storage projects Renewable energy commercialization transition Sustainable lighting Transportation (electric vehicle hybrid vehicle)
Conservation	Building (green insulation natural sustainable architecture New Urbanism New Classical) Conservation biology Ecoforestry Efficient energy use Energy conservation Energy recovery Energy recycling Environmental movement Environmental remediation Glass in green buildings Green computing Heat recovery ventilation High-performance buildings Land rehabilitation Nature conservation Permaculture Recycling Water heat recycling