I. SBR Prosesinde Eşzamanlı Azot ve Fosfor Giderimi
Çalışma sırasında SBR prosesi, her aşamada zaman tahsisini ve çevresel koşulları (havalandırma hızı ve karıştırma durumu gibi) ayarlayarak aynı reaksiyon tankı içerisinde eşzamanlı nitrojen ve fosfor giderimi sağlayabilir. Spesifik olarak, farklı mikrobiyal toplulukların metabolik ihtiyaçlarını karşılamak için farklı çalışma aşamalarında alternatif aerobik, anoksik ve anaerobik ortamlar yaratır.
Çalışma Modu: Anaerobik → Aerobik → Anoksik (veya ihtiyaca göre esnek bir şekilde birleştirilmiş)
Zaman-seri kontrolü aracılığıyla, anaerobik aşamada fosfor salınımı sağlanır, aerobik aşamada nitrifikasyon ve aşırı fosfor alımı tamamlanır ve anoksik aşamada denitrifikasyon sağlanır.
II. Eşzamanlı Azot ve Fosfor Giderimini Etkileyen Temel Faktörler
1. Etkili Organik Madde Konsantrasyonu
Giriş suyundaki organik madde, polifosfat-biriktiren bakteriler ve nitrifikasyonu gideren bakteriler için önemli bir karbon kaynağıdır. Polifosfat-biriktiren bakteriler ile nitrifikasyonu gideren bakteriler arasında karbon kaynağı rekabeti vardır. Girişteki organik madde konsantrasyonunun yetersiz olması azot ve fosfor giderim verimliliğini doğrudan etkileyecektir. Bu nedenle, eş zamanlı nitrojen ve fosfor gideriminin başarısı için makul bir karbon kaynağı oranı çok önemlidir.
2. Havalandırma Hızı ve Çözünmüş Oksijen (DO)
Çözünmüş oksijen konsantrasyonu, nitrojen ve fosfor giderim verimliliğini doğrudan etkiler. Denitrifikasyon, DO < 0,5 mg/L olan anoksik koşulları gerektirir; aşırı yüksek çözünmüş oksijen, denitrifikasyon bakterilerinin aktivitesini engeller. Eş zamanlı olarak, nitrifikasyonun tam olarak ilerlemesini sağlamak için aerobik faz sırasında yeterli miktarda çözünmüş oksijenin muhafaza edilmesi gerekir. Bu nedenle havalandırma hızının ve çözünmüş oksijen seviyelerinin hassas kontrolü çok önemlidir.
3. pH Değeri
Sistem pH değeri biyolojik fosfor giderim verimliliğini önemli ölçüde etkiler. Çalışmalar, pH > 8 olduğunda, polifosfat-biriktiren organizmalar (PAO'lar) tarafından fosfor salımının önemli ölçüde azaldığını, bunun da sonraki aerobik aşamalarda aşırı fosfor alım etkisini etkilediğini göstermiştir. Bu nedenle işletme sırasında pH değerinin uygun bir aralıkta kontrol edilmesi gerekmektedir.
4. Çamur Tutma Süresi (SRT)
Nitrifikasyon bakterileri uzun bir oluşum döngüsüne sahiptir ve uzun bir çamur tutma süresi gerektirir; PAO'lar daha iyi fosfor giderimi sağlamak için daha kısa çamur tutma süresine ihtiyaç duyar. Nitrifikasyon ile fosfor giderme arasında-bir denge vardır; Tipik olarak, ikisi arasındaki optimal dengeyi bulmak için SRT'nin yaklaşık 10 günde kontrol edilmesi gerekir.
III. SBR Prosesi ile Sürekli Akışlı Aktif Çamur Prosesinin Karşılaştırılması
SBR Sürecinin Avantajları
1. Akış dengeleme tankına, ikincil çökeltme tankına ve çamur dönüş pompasına gerek yoktur; basit süreç akışı.
2. Atık su kalitesi geleneksel aktif çamur prosesinden daha iyidir ve su kalitesi daha stabildir.
3. Kompakt yapı, az yer kaplar.
4. Yük dalgalanmalarına karşı güçlü direnç, iyi bir arıtma etkisi elde etme.
5. Düşük altyapı yatırımı.
6. Çamur kabarmasını kontrol etmek kolaydır
SBR Sürecinin Dezavantajları
1. Karmaşık operasyon, otomasyon ve operatör beceri düzeyi açısından yüksek gereksinimler.
2. Düşük ekipman kullanım oranı, artan ekipman maliyetleri ve kurulu kapasite.
3. Uzun çalışma döngüsü, büyük tank hacmi ve drenaj ekipmanı.
4. Büyük-ölçekli atık su arıtma projelerinde sürekli giriş ve sürekli çıkış suyunun arıtma gereksinimlerini karşılamak zordur.
5. Büyük su seviyesi dalgalanmaları, büyük yük kaybı.
IV. SBR Sürecinin Genel Özellikleri
(1) Atık sudaki kirleticilerin biyolojik dönüşümü ve katı-sıvı ayrılması, tek bir reaksiyon tankında veya sırayla birden fazla reaksiyon tankında gerçekleştirilir;
(2) Reaksiyon tankındaki çamur-su karışımının hacmi, giriş aşamasında artar ve çıkış aşamasında kademeli olarak azalır, böylece su hacmi düzenleme işlevi sağlanır;
(3) Her reaksiyon aşamasının çalışma süresi, yüksek esneklik sağlayacak şekilde rastgele ayarlanabilir;
(4) Her aşamanın çalışma sırası ve zamanı, otomatik kontrol cihazları kullanılarak etkili ve esnek bir şekilde ayarlanabilir ve kontrol edilebilir;
(5) Giriş yükü önemli ölçüde dalgalandığında, sistemin çalışma süresi ayarlanarak iyi arıtma performansı korunabilir;
(6) Arıtılmış su, reaktörde depolanabilir ve su kalitesi testinden sonra boşaltılabilir;
(7) Sisteme enerji girişi, giriş suyunun kalitesine göre esnek bir şekilde ayarlanabilir, böylece her reaksiyon tankının etkin hacmi ve çalışan tankların sayısı optimize edilir.
Özetle, benzersiz aralıklı çalışma moduyla SBR prosesi, küçük ve orta-ölçekli atık su arıtma alanında önemli ve kapsamlı avantajlara sahiptir. Ancak büyük-ölçekli sürekli çalışma senaryolarında sınırlamaları göz ardı edilemez. Bu nedenle araştırmacılar, geleneksel SBR'nin eksikliklerini telafi etmek için çeşitli iyileştirilmiş SBR süreçleri geliştirdiler.