Geleneksel SBR teknolojisi birçok avantaj sunarken, sürekli giriş, sürekli çıkış ve büyük-ölçekli mühendislik uygulamalarında sınırlamalara sahiptir. Bu nedenle araştırmacılar ve mühendisler, farklı atık su arıtma ihtiyaçlarına daha iyi uyum sağlamak için bir dizi iyileştirilmiş SBR süreci geliştirdiler. Bu makale sistematik olarak beş ana geliştirilmiş SBR sürecini tanıtmaktadır.
I. ICEAS Süreci – Aralıklı Döngüsel Genişletilmiş Havalandırma Sistemi
ICEAS (Aralıklı Döngüsel Genişletilmiş Havalandırma Sistemi)
Proses Özellikleri: Geleneksel SBR'nin giriş ucuna bir ön-reaksiyon bölgesi (aynı zamanda seçim bölgesi olarak da adlandırılır) eklenir ve çalışma modu aralıklı girişten sürekli giriş ve aralıklı çıkışa değiştirilir.
İyileştirmeler: Ön-reaksiyon bölgesi, çamur çöktürme performansını etkili bir şekilde artırır ve sürekli etki modu, büyük su hacimlerine sahip arıtma senaryoları için daha uygundur.
Ana Dezavantajları:
(1) Hidrolik tutma süresi nispeten uzundur ve arıtma verimliliğinin arttırılması gerekmektedir;
(2) Sedimantasyon süreci, kolayca hidrolik müdahaleye neden olabilecek sürekli akıştan etkilenir; bu nedenle giriş hacmi çok büyük olmamalıdır.
II. CAST Süreci – Döngüsel Aktif Çamur Teknolojisi
CAST (Döngüsel Aktif Çamur Teknolojisi)
CASS veya CASP olarak da bilinen CAST süreci, en yaygın kullanılan değiştirilmiş SBR süreçlerinden biridir.
Yapısal Özellikler: Reaktör üç işlevsel bölgeye ayrılmıştır:
(1) Biyolojik Seçici Bölge (anaerobik veya fakültatif anaerobik koşullar);
(2) Fakültatif anaerobik Bölge;
(3) Aerobik Bölge.
Çalışma Mekanizması: Giriş ve havalandırma aşamalarında, aerobik bölgeden gelen çamur biyolojik seçici bölgeye geri döndürülür ve çamur çöktürme performansını artırmak için çamurdan tam olarak yararlanılır. Fakültatif anaerobik bölge, giriş suyunun kalitesi ve miktarı için bir tampon görevi görür.
Ana Avantajları: Biyolojik seçici bölge, çamur birikmesini etkili bir şekilde engeller, sistem stabilitesini artırır ve çamur çökeltme performansını önemli ölçüde artırır.
III. DAT-IAT Süreci – Sürekli Havalandırma-Aralıklı Havalandırma Serisi Süreci
DAT-IAT (Talep Havalandırma Tankı - Aralıklı Havalandırma Tankı)
Proses Bileşimi: Seri olarak bağlanan iki parçadan oluşur: DAT (Sürekli Havalandırma Tankı) ve IAT (Aralıklı Havalandırma Tankı).
Çalışma Mekanizması: Su sürekli akmaktadır. Atık su ilk olarak ön biyolojik arıtma için DAT tankına girer, daha sonra havalandırma, çökeltme, drenaj ve fazla çamurun uzaklaştırılmasının sırasıyla tamamlandığı IAT tankına akar. IAT tankındaki fazla çamurun bir kısmı DAT tankına geri gönderilir.
Ana Avantajlar:
(1) Şok yüklere karşı yüksek direnç;
(2) Reaksiyon tankının yüksek kullanım oranı;
(3) Güçlü uyarlanabilirlik, basit kullanım ve düşük altyapı yatırımı.
IV. UNITANK Prosesi – Entegre Aktif Çamur Sistemi
UNITANK (Birleşik Tank)
Proses Özellikleri: Sistem, her biri fan veya yüzey havalandırma sistemi ve karıştırma sistemi ile donatılmış, birbirine bağlı üç koridordan oluşur.
Çalışma Mekanizması: Üç koridor dönüşümlü olarak her iki uçta havalandırma tankı ve çökeltme tankı olarak görev yapmaktadır. Sistem sürekli giriş ve sürekli çıkış sağlar. Genel operasyon sürekli olmasına rağmen, bireysel tanklar giriş ve çıkış suyuyla nispeten aralıklı olarak çalışır.
Temel Avantaj: Birden fazla tankın dönüşümlü olarak çalıştırılmasıyla, geleneksel SBR'lerdeki sürekli giriş ve çıkış sorununu çözerek, onu özellikle sürekli atık su gerektiren büyük-ölçekli atık su arıtma projeleri için uygun hale getirir.
V. MSBR Süreci – Değiştirilmiş Sıralama Kesikli Reaktörü
MSBR (Modifiye Sıralamalı Kesikli Reaktör)
Proses Özellikleri: Sabit su seviyesinde sürekli çalışmayı sağlamak için tek-tanklı, çok-bölmeli bir tasarım kullanır.
Yapısal Bileşim: Bir anaerobik tank, bir anoksik tank, bir aerobik tank ve iki SBR tankı (bir reaksiyon tankı ve bir atık su tankı) içerir.
Çalışma Mekanizması: Aerobik tankta karışık likör devridaimi meydana gelir ve gerçek anlamda sürekli bir giriş ve sürekli atık çalışma modu elde ederek, akış çıkış aşamasında bile devam eder.
Temel Avantaj: Mükemmel nitrojen ve fosfor giderme verimliliği ve sabit su seviyesinde çalışma, geleneksel SBR'lerde su seviyesindeki dalgalanmaların neden olduğu yük kaybı problemini ortadan kaldırır.
VI. İyileştirilmiş Süreçlerin Özeti
Yukarıda bahsedilen beş iyileştirilmiş SBR sürecinin her birinin kendi odak noktası vardır:
ICEAS – Küçük ve orta-ölçekli operasyonlara uygun bir ön-reaksiyon bölgesi yoluyla sürekli akış sağlar;
CAST – En yaygın olarak kullanılan biyolojik seçim bölgesi aracılığıyla çamur çöktürme performansını artırır;
DAT-IAT – Çift-tank seri bağlantısı aracılığıyla şok yüklere ve tank kullanımına karşı direnci artırır;
UNITANK – Birden fazla tankın dönüşümlü çalışmasıyla sürekli giriş ve çıkış sağlar;
MSBR – Çok bölmeli tek tank, sabit su seviyesinde çalışma, nitrojen ve fosfor giderimi için en iyisi.
Bu iyileştirilmiş süreçlerin ortaya çıkması, SBR teknoloji sistemini daha eksiksiz hale getirerek, küçükten büyüğe, basitten karmaşığa kadar çeşitli atık su arıtma ihtiyaçlarına uyum sağlama kapasitesine sahip olmuştur.