I. Sıralama Kesikli Reaktörü (SBR)
Aralıklı aktif çamur prosesi olarak da bilinen Sıralama Kesikli Reaktör (SBR) prosesi, bir veya daha fazla SBR tankından oluşur. İşletim sırasında, atık su tanklara partiler halinde girer ve sırasıyla beş bağımsız aşamadan geçer: giriş, reaksiyon, çökeltme, atık su ve boşta kalma. Giriş ve çıkış su seviyesi tarafından kontrol edilirken reaksiyon ve çökelme zamana göre kontrol edilir. Bir çalışma döngüsünün süresi, yük ve atık su gereksinimlerine bağlı olarak genellikle 4 ila 12 saat arasında değişir ve reaksiyonun %40'ını oluşturur. Etkin tank hacmi, giriş hacminin ve çevrim içindeki gerekli çamur hacminin toplamıdır.
Sürekli akış yöntemleriyle karşılaştırıldığında SBR yöntemi daha hızlı reaksiyon hızları, daha yüksek arıtma verimliliği ve yük şoklarına karşı daha güçlü direnç sunar. Yüksek substrat konsantrasyonu ve büyük konsantrasyon gradyanı nedeniyle, alternatif anoksik ve aerobik durumlar, zorunlu aerobik bakterilerin aşırı çoğalmasını engelleyerek biyolojik nitrojen ve fosfor giderimini destekler. Ayrıca çamur yaşının kısa olması, filamentli bakterilerin baskın hale gelmesini önler ve böylece çamur birikmesini azaltır. Sürekli akış yöntemleriyle karşılaştırıldığında SBR prosesi daha kısa bir akış yoluna ve daha basit bir yapıya sahiptir. Su hacmi küçük olduğunda, yalnızca bir aralıklı reaktöre ihtiyaç duyulur, bu da özel çökeltme ve dengeleme tanklarına ve çamurun yeniden sirkülasyonuna olan ihtiyacı ortadan kaldırır ve bu da işletme maliyetlerinin düşmesine neden olur.
II. Adsorpsiyon-Yenileme (Temas Stabilizasyonu) Yöntemi
Bu yöntem, aktif çamurun başlangıçtaki uzaklaştırma kapasitesinden tam olarak yararlanır. Kısa bir süre içerisinde (10-40 dakika) atıksudaki askıda ve kolloidal organik maddeler adsorpsiyon yoluyla uzaklaştırılır. Sıvı-katı ayırma daha sonra atık suyu saflaştırarak BOİ5'in yaklaşık %85-%90'ını giderir. Doymuş aktif çamurun yeniden sirkülasyon gerektiren bir kısmı, daha fazla oksidasyon ve ayrıştırma için aktivitesinin eski haline getirilmesi amacıyla bir yenileme tankına verilir; kalan çamur daha fazla oksidasyon ve ayrışma olmadan çamur arıtma sistemine boşaltılır. Bu işlem iki ayrı tankta (adsorpsiyon tankı ve rejenerasyon tankı) veya aynı tankın iki bölümünde gerçekleştirilir. Yük şoklarına dayanma konusunda güçlü bir yeteneğe sahiptir ve birincil çökeltme tankına olan ihtiyacı ortadan kaldırabilir. Başlıca avantajı altyapı yatırımlarında önemli tasarruflardır. Tabaklama atık suyu ve koklaştırma atık suyu gibi yüksek düzeyde askıda kalan ve koloidal maddeler içeren atık suyun arıtılması için en uygunudur ve proses esnekliği sunar. Ancak adsorpsiyon süresinin kısa olması nedeniyle arıtma verimliliği geleneksel yöntemler kadar yüksek değildir.
III. Oksidasyon Hendeği
Oksidasyon hendeği, genişletilmiş havalandırma yönteminin özel bir türüdür. Planı, hendeğe yerleştirilmiş iki adet dönen havalandırma fırçası (disk) ile bir yarış pistini andırıyor. Yüzey havalandırıcılar, jet havalandırıcılar veya yükseltici-tipi havalandırma cihazları da kullanılır. Havalandırma ekipmanı çalışırken, hendek sıvısının hızlı bir şekilde akmasını sağlayarak oksijen beslemesini ve çalkalamayı sağlar.
Sıradan havalandırma yöntemleriyle karşılaştırıldığında oksidasyon hendekleri, daha düşük altyapı yatırımı, daha kolay bakım ve yönetim, istikrarlı arıtma etkisi, daha iyi atık su kalitesi, daha az çamur üretimi, daha iyi nitrojen ve fosfor giderimi ve yük şoklarına daha güçlü uyum sağlama gibi avantajlara sahiptir.
IV. Sürekli Etkili Döngüsel Aktif Çamur Prosesi (ICEAS)
ICEAS reaktörünün ön tarafında bir ön-reaksiyon bölgesi (tank hacminin %10'unu kaplayan) bulunur. Reaksiyon tankı, sürekli giriş ve aralıklı çıkış sağlayan bir ön-reaksiyon bölgesi ve bir ana reaksiyon bölgesinden oluşur. Ön-reaksiyon bölgesi genellikle anaerobik ve anoksik bir durumdadır ve burada organik madde aktif çamur tarafından adsorbe edilir. Bu bölge aynı zamanda filamentli bakterilerin büyümesini engelleyen ve çamur birikmesini önleyen bir biyolojik seçim fonksiyonuna da sahiptir. Adsorplanan organik madde, ana reaksiyon bölgesinde aktif çamur tarafından oksitlenir ve ayrıştırılır.
Sürekli etki, etkili ve aralıklı etki arasındaki çelişkiyi çözer. Ancak bu prosesin sedimantasyon ve arıtma etkileri zayıftır, çamur birikmesine yatkındır, çamur yükü düşüktür, reaksiyon süresi uzundur, daha büyük ekipman hacmi gerektirir ve daha yüksek yatırım gerektirir.
V. Biyolojik Azot ve Fosfor Giderme Prosesi (A/A/O)
Atık su önce anaerobik tanka girer ve geri dönen çamurla karışır. Fakültatif anaerobik fermantasyon bakterilerinin etkisi altında, atık sudaki kolayca biyolojik olarak parçalanabilen büyük-moleküllü organik madde, polifosfat-biriktiren bakterilere (PAB'ler) dönüştürülür. PAB'ler, PAB'ler tarafından emilir ve bakterilerin içinde depolanır; gerekli enerji, PAB zincirlerinin ayrışmasından gelir. Daha sonra atık su anoksik bölgeye girer; burada nitrifikasyon bakterileri, geri dönen karışık sıvı tarafından getirilen NO3'ü nitrifikasyondan arındırmak için atık sudaki organik matrisi kullanır. Atık su aerobik tanka girdiğinde organik madde konsantrasyonu düşüktür. PAB'lar öncelikle bakteri çoğalması için vücutlarındaki PAB'leri parçalayarak enerji elde ederler. Eş zamanlı olarak çevredeki ortamdan çözünebilir fosforu emer ve PAB zincirleri halinde depolarlar; bunlar daha sonra fazla çamur olarak sistemden dışarı atılır. Sistemin aerobik bölgesindeki düşük organik madde konsantrasyonu, bu bölgede ototrofik nitrifikasyon bakterilerinin büyümesine olanak sağlar.
Üç farklı çevre koşulunun ({0}}anaerobik, anoksik ve aerobik-ve farklı mikrobiyal topluluk türlerinin) organik kombinasyonu, organik maddeyi, nitrojeni ve fosforu aynı anda ortadan kaldırabilir. İşlem basittir ve hidrolik tutma süresi kısadır. SVI genellikle 100'ün altındadır ve çamur birikmesini önler. Çamur, tipik olarak %2,5'un üzerinde yüksek bir fosfor içeriğine sahiptir. Anaerobik-anoksik tankta, çözünmüş oksijeni artırmadan çamuru karıştırmak için yalnızca hafif bir karıştırmaya ihtiyaç vardır. Çökeltme tankının, polifosfat-birikimi yapan bakterilerin atık su kalitesini düşürecek olan fosfor salmasını ve denitrifikasyonun çökelmeye müdahale edecek N2 üretmesini önlemek için anaerobik-anoksik koşullardan kaçınması gerekir. Azot giderme etkisi, karışık flotte devridaim oranından etkilenirken, fosfor giderme etkisi, geri dönen çamurda taşınan çözünmüş oksijen (DO) ve nitrat oksijenden etkilenir. Bu nedenle nitrojen ve fosfor giderme verimliliğini artırmak mümkün değildir.