SBR
Sequencing Batch Reactor - реакторы циклического действия
Биологическая очистка сточных вод основывается на способности микроорганизмов разлагать органические соединения, а также биогенные элементы в сточной воде при помощи активного ила — биоценоза бактерий и простейших.
При создании определенных условий активный ил может использовать загрязнения, находящиеся в сточной воде в качестве источника питания. Данный процесс основывается на интенсификации естественных процессов, происходящих в реках и других водоемах при помощи донного ила. При биологической очистке на очистных сооружениях сточная вода поступает в реактор, где смешивается с активным илом. Микроорганизмы активного ила, воспринимает загрязнения, находящиеся в сточной воде как источник питания и получения энергии для собственного роста и размножения. В зависимости от технологических условий в биореакторе активизируются различные сообщества микроорганизмов, которые в качестве источника питания используют различные группы загрязнений. В данном случае для достижения требований к очищенной воде по аммонийному азоту, азоту нитритов и азоту нитратов в биореакторе необходимо обеспечивать процессы нитрификации и денитрификации.
Нитрификация — это двухстадийный микробиологический процесс по превращению аммония (NH4) в нитриты (NO2), а затем в нитраты (NO3). Эти процессы протекают при помощи ограниченной группы автотрофных микроорганизмов. Реакция первой стадии (окисления аммония до нитрита) протекает под действием бактерий рода Nitrosomonas, реакция второй стадии (окисление нитрита до нитрата) происходит при участии бактерий рода Nitrobacter.
Процесс денитрификации представляет собой процесс восстановления нитрата (NO3) до газообразного азота (N2) под действием бактерий. В данном процессе окислителем является не свободный кислород, как при аэробных процессах, а связанный — в составе нитрата — поэтому данный процесс называют аноксидным. Бактерии, осуществляющие процесс денитрификации, в основном, являются факультативным аэробами — то есть при наличии свободного кислорода предпочитают использовать его в качестве окислителя. Таким образом, ключевым фактором для осуществления процесса денитрификации является контроль концентрации растворенного кислорода в аноксидной зоне. Процесс денитрификации происходит в несколько стадий, с промежуточными продуктами в виде нитрита (NO2), оксида азота (NO) и диоксида азота (N2O). Данные продукты являются токсичными, однако, при соблюдении оптимальных технологических параметров процесса денитрификации их концентрации на выходе не оказывают вредного воздействия.
Для оптимизации вышеописанных процессов биологической очистки, а также для обеспечения эффективной очистки при высоких концентрациях органических загрязнений в поступающей сточной воде предлагается реализовать процессы биологической очистки и илоразделения в рамках реактора периодического действия SBR технологии.
Принцип работы данного реактора заключается в изменении с течением времени в рамках одного и того же резервуара технологических и эксплуатационных параметров так, чтобы в ней попеременно происходили процессы нитрификации, денитрификации и отстаивания.
При создании определенных условий активный ил может использовать загрязнения, находящиеся в сточной воде в качестве источника питания. Данный процесс основывается на интенсификации естественных процессов, происходящих в реках и других водоемах при помощи донного ила. При биологической очистке на очистных сооружениях сточная вода поступает в реактор, где смешивается с активным илом. Микроорганизмы активного ила, воспринимает загрязнения, находящиеся в сточной воде как источник питания и получения энергии для собственного роста и размножения. В зависимости от технологических условий в биореакторе активизируются различные сообщества микроорганизмов, которые в качестве источника питания используют различные группы загрязнений. В данном случае для достижения требований к очищенной воде по аммонийному азоту, азоту нитритов и азоту нитратов в биореакторе необходимо обеспечивать процессы нитрификации и денитрификации.
Нитрификация — это двухстадийный микробиологический процесс по превращению аммония (NH4) в нитриты (NO2), а затем в нитраты (NO3). Эти процессы протекают при помощи ограниченной группы автотрофных микроорганизмов. Реакция первой стадии (окисления аммония до нитрита) протекает под действием бактерий рода Nitrosomonas, реакция второй стадии (окисление нитрита до нитрата) происходит при участии бактерий рода Nitrobacter.
Процесс денитрификации представляет собой процесс восстановления нитрата (NO3) до газообразного азота (N2) под действием бактерий. В данном процессе окислителем является не свободный кислород, как при аэробных процессах, а связанный — в составе нитрата — поэтому данный процесс называют аноксидным. Бактерии, осуществляющие процесс денитрификации, в основном, являются факультативным аэробами — то есть при наличии свободного кислорода предпочитают использовать его в качестве окислителя. Таким образом, ключевым фактором для осуществления процесса денитрификации является контроль концентрации растворенного кислорода в аноксидной зоне. Процесс денитрификации происходит в несколько стадий, с промежуточными продуктами в виде нитрита (NO2), оксида азота (NO) и диоксида азота (N2O). Данные продукты являются токсичными, однако, при соблюдении оптимальных технологических параметров процесса денитрификации их концентрации на выходе не оказывают вредного воздействия.
Для оптимизации вышеописанных процессов биологической очистки, а также для обеспечения эффективной очистки при высоких концентрациях органических загрязнений в поступающей сточной воде предлагается реализовать процессы биологической очистки и илоразделения в рамках реактора периодического действия SBR технологии.
Принцип работы данного реактора заключается в изменении с течением времени в рамках одного и того же резервуара технологических и эксплуатационных параметров так, чтобы в ней попеременно происходили процессы нитрификации, денитрификации и отстаивания.
В течение заданного времени в реакторе SBR проходят следующие стадии технологического процесса:
Прием сточных вод, во время которого из регулирующего резервуара в реактор SBR подается новая порция сточной воды
Аноксидная фаза, во время которой включаются погружные мешалки и происходит процесс денитрификации
Аэробная фаза, во время которой через аэрационную систему подается воздух для реализации процесс нитрификации и окисления органических загрязнений
Отстаивание иловой смеси. Во время данной фазы все оборудование отключается
Откачка порции очищенной воды и избыточного ила. Во время этой фазы по специально сконструированному декантеру поплавкового типа происходит откачка очищенной воды. Декантеры такого типа предотвращают попадание активного ила в откачиваемую воду
Преимущества технологии SBR
- 1
Адаптация к изменению входных параметров (расхода, концентраций загрязнений) вследствие сезонных колебаний, подключения новых абонентов
- 2
Регулируемая продолжительность/последовательность фаз для организации процессов нитри-денитрификации
- 3
Залповая подача сточных вод, направленный ввод субстрата для поддержания денитрификации
- 4
Идеальные условия для разделения иловой смеси
- 5
Увеличение производительности очистных сооружений по модульному принципу
- 6
Компактное размещение в условиях ограниченной площади
Очищенная сточная вода сбрасывается в коллектор. Образующиеся в процессе очистки отходы (избыточный активный ил, флотошлам и осадок из установки флотации) направляются на стадию механического обезвоживания с целью снижения объемов осадков, в послеудющем направляемых на утилизацию/захоронение.
Полное или частичное заглубление