SBR (Sequencing Batch Reactor)
SBR procesas yra aktyviojo dumblo procesas, veikiamas pertraukiamo aeravimo režimu. SBR technologijos pagrindas yra SBR reaktorius, kuris į vieną rezervuarą sujungia tokias funkcijas kaip išlyginimas, pirminis nusodinimas, biologinis skaidymas ir antrinis nusodinimas. Tame pačiame reaktoriuje procesas susideda iš penkių pagrindinių etapų: įtekėjimo, reakcijos, nusodinimo, drenažo ir budėjimo be dumblo grąžinimo sistemos. Talpykloje vyksta kintantys anaerobiniai ir aerobiniai procesai, todėl pasiekiama efektyvi denitrifikacija ir fosforo pašalinimas. Jis ypač tinka esant pertraukiamam išleidimui ir esant dideliems srauto pokyčiams. Dekanteris yra pagrindinė šio proceso įranga.
SBR procesui nereikia nustatymo rezervuaro, dėl to mažesnis dumblo tūrio indeksas (SVI), palengvinantis dumblo nusėdimą ir sumažinantis dumblo tūrio susidarymą. Ypač pastaraisiais metais, tobulėjant automatizavimo lygiams, plačiai naudojami tokie instrumentai kaip elektriniai vožtuvai, lygio matuokliai, automatiniai laikmačiai ir programuojami valdikliai leido automatizuoti visą SBR procesą. Tinkamai eksploatuojant ir tvarkant, nuotekų kokybė gali viršyti nuolatinių aktyviojo dumblo procesų kokybę. Palyginti su kitais metodais, SBR taip pat užima mažesnį plotą, yra atsparus smūgiinėms apkrovoms ir gali tvarkyti toksiškas arba didelės koncentracijos organines nuotekas.
Privalumai:
Didelis lankstumas: tinka mažiems ir vidutiniams valymo įrenginiams, o apdorojimo skalė gali būti koreguojama pagal poreikį.
Santykinai mažas plotas: dėl paketinio apdorojimo SBR užima palyginti nedidelį plotą.
Veiksmingas teršalų pašalinimas: SBR gali veiksmingai pašalinti organines medžiagas, azotą ir fosforą.
Trūkumai:
Reikalingas griežtas operacijų valdymas: SBR veikimas reikalauja griežtos laiko kontrolės ir operacijų valdymo.
Didelis energijos suvartojimas: reikia daug energijos sunaudoti aeracijai ir maišymui.
Jautrumas įtekančio vandens kokybės svyravimams: SBR gali būti jautrus įtekančio vandens kokybės svyravimams, o tai gali turėti įtakos valymo efektyvumui.
MBR (membraninis bioreaktorius)
MBR yra naujas ir efektyvus nuotekų valymo procesas, kuris sujungia didelio efektyvumo membraninio atskyrimo technologiją su tradiciniais aktyviojo dumblo procesais. Jame naudojami MBR membraniniai moduliai tradiciniams antriniams nusodinimo rezervuarams pakeisti. Išvalytas vanduo po filtravimo per membraną išpumpuojamas, o aktyvusis dumblas sulaikomas membraninio atskyrimo būdu ir neišleidžiamas iš sistemos, todėl labai pailgėja dumblo amžius ir padidėja aktyviojo dumblo koncentracija. Pagrindinis jo bruožas yra atskirti dumblo sulaikymo laiką (SRT) nuo hidraulinio sulaikymo laiko (HRT).
Pagrindinis MBR proceso komponentas yra membraninis modulis, kuris yra padalintas į tuščiavidurių pluoštų membranas, vamzdines membranas, plokštelines ir rėmines (plokščias lakštas), spirale suvyniotas membranas ir kapiliarines membranas. Jo funkcija panaši į antrinio nusodinimo rezervuaro funkciją tradiciniuose aktyviojo dumblo procesuose. Membraninių modulių filtravimo tikslumas yra gana didelis, paprastai gali sulaikyti kietąsias medžiagas, kurių dydis svyruoja nuo 0.01 μm iki 0,1 μm.
Žinoma, MBR membranas taip pat reikia nuplauti po ilgalaikio naudojimo. Kai fiziniai valymo metodai nėra veiksmingi, reikalingas cheminis valymas, kuris gali palyginti gerai atkurti membranos srautą. Įprasti cheminiai reagentai yra rūgštys, šarmai, kompleksonai, oksidantai, fermentai ir aktyviosios paviršiaus medžiagos. Nors cheminiais metodais galima pašalinti teršalus, jie gali įnešti naujų teršalų, o cheminės valymo priemonės turi tam tikrą žalingą poveikį mikroorganizmams, todėl reikia atkreipti dėmesį į eksploatavimo sąlygas ir metodus.
Privalumai:
Aukštos kokybės nuotekos: MBR membranos atskyrimo technologija užtikrina aukštos kokybės kietojo skysčio atskyrimą, užtikrinant stabilią nuotekų kokybę.
Santykinai mažas plotas: dėl membranos atskyrimo technologijos naudojimo MBR užima mažesnį plotą.
Platus pritaikymas: tinka įvairių vandens kokybės ir masto nuotekų valymo įrenginiuose.
Trūkumai:
Didelis energijos suvartojimas: Membraniniam filtravimui MBR reikia palyginti daug energijos.
Membranos užsiteršimas ir priežiūros sunkumai: reikia reguliariai valyti ir keisti membranas, todėl priežiūros išlaidos didesnės.
Didelės investicijų sąnaudos: Palyginti su tradiciniais biologiniais tvenkiniais, MBR investicinės išlaidos yra didesnės.
MBBR (judančios lovos bioplėvelės reaktorius)
MBBR yra naujo tipo bioplėvelės reaktorius, sukurtas remiantis stacionariais sluoksniais, verdančiojo sluoksnio reaktoriais ir biologinių filtrų sluoksniais. Tai patobulintas kompozitinis bioplėvelės reaktorius, pašalinantis stacionaraus sluoksnio reaktorių, kuriems reikalingas periodinis grįžtamasis plovimas, pseudo sluoksnio reaktorių, kuriems reikalingas nešiklio skystinimas, ir sudėtingo panardinamų biologinių filtrų sluoksnių eksploatavimo, reikalaujančio filtravimo terpės valymo ir aeravimo įrenginio keitimo, trūkumus. MBBR išlaiko tradicinių bioplėvelės metodų savybes, tokias kaip atsparumas smūgiinėms apkrovoms, mažas dumblo susidarymas ir ilgas dumblo amžius. MBBR šerdis slypi specialioje terpėje, kurios tankis ≈ 1, kuris yra panašus į vandens tankį, leidžiantis pasiekti skystą būseną nereikalaujant didelės galios.
Pagrindinis MBBR principas – nenutrūkstamai leisti nuotekas per reaktoriaus terpių nešiklius, kur ant nešėjų susidaro bioplėvelės, palengvinančios mikroorganizmų dauginimąsi ir organinių teršalų skaidymą. Palyginti su aktyviojo dumblo procesais, MBBR procesai turi ilgesnį dumblo senėjimą, leidžiantį išlaikyti daugiau nitrifikuojančių bakterijų ir geresnį denitrifikacijos poveikį.
MBBR gali būti su antrinėmis nusodinimo talpyklomis arba gali veikti be jų. Jei eksploatuojama be antrinių nusodinimo rezervuarų, ji priskiriama grynai MBBR technologijai, patenkančiai į bioplėvelės procesų kategoriją. Jei įrengiami antriniai nusodinimo rezervuarai, tai vadinama hibridine MBBR sistema, apjungiančia tiek bioplėvelės, tiek aktyviojo dumblo procesų charakteristikas.
Privalumai:
Didelis valymo efektyvumas: MBBR suteikia didelį paviršiaus plotą bioplėvelei augti ir pritvirtinti, taip padidindamas mikrobų augimą ir pagerindamas nuotekų valymo efektyvumą.
Geras pritaikomumas: tinka įvairių tipų ir mastelių nuotekų valymo įrenginiams.
Stiprus gebėjimas prisitaikyti prie apkrovos svyravimų: MBBR rodo gerą prisitaikymą prie apkrovos svyravimų, todėl gydymo efektyvumas yra gana stabilus.
Trūkumai:
Reikalinga didelė eksploatacinė priežiūra: būtina reguliariai valyti laikmenas ir stebėti bioplėvelės būklę.
Reikalinga aukšta temperatūra ir vandens kokybė: MBBR gali būti mažiau veiksmingas žemoje temperatūroje arba prastos vandens kokybės sąlygomis.
Didelės investicijų ir eksploatacijos sąnaudos: Palyginti su tradiciniais biologiniais tvenkiniais, MBBR turi didesnes investicijų ir eksploatavimo išlaidas.