1. Principe de travail et opérations de base
Le processus SBR traite les eaux usées. Son équipement de traitement de base est un réacteur par lots de séquençage (SBR). Le processus SBR élimine de nombreuses structures de traitement. Tous les réacteurs fonctionnent dans un seul réacteur SBR. Le contrôle du temps est utilisé pour atteindre les objectifs opérationnels de chaque étape dans le réacteur SBR. Le schéma d'écoulement est complètement mélangé, atteignant le flux de poussée au fil du temps, et les polluants organiques sont dégradés au fil du temps.
L'ensemble du cycle de processus SBR se compose de cinq étapes de base: entrée d'eau, réaction, sédimentation, sortie de l'eau et temps d'inactivité. Ces étapes sont effectuées séquentiellement dans un réacteur équipé d'une aération ou d'une agitation. Ce cycle se répète à plusieurs reprises pendant le processus de traitement pour obtenir les résultats du traitement des eaux usées souhaités.
1.1 Processus d'admission d'eau
Avant que les eaux usées ne soient injectées, le réacteur est en mode veille. Le liquide surnageant après sédimentation a été drainé, et le réacteur contient toujours un mélange de boues activées à concentration - élevée. Le niveau d'eau dans le réacteur est au plus bas. Les eaux usées sont injectées et la réaction se déroule après l'achèvement. En ce sens, le réacteur agit également comme un réservoir de régulation. Par conséquent, le processus SBR est moins affecté par les fluctuations de la charge et est plus adaptable aux changements de qualité et de quantité de l'eau.
1.2 Processus de réaction
Lorsque les eaux usées atteignent une hauteur prédéterminée, le processus de réaction commence. L'opération appropriée peut être sélectionnée en fonction de différents objectifs de traitement. Par exemple, le contrôle du temps d'aération peut atteindre différentes exigences, telles que l'élimination de la DBO, la digestion et l'absorption du phosphore. Le contrôle de l'intensité de l'aération ou de l'agitateur peut maintenir des conditions anaérobies ou anoxiques dans le réacteur, permettant la digestion et la dénitrification.
1.3 Processus de sédimentation
Dans ce processus, le réacteur SBR agit comme un réservoir de sédimentation secondaire. L'aération et l'agitation sont arrêtées, permettant à la liqueur mixte de rester statique, et les boues activées se déposent par gravité et séparées du surnageant. La sédimentation des boues dans le réacteur SBR se produit à un état complètement statique, minimisant les interférences externes. De plus, la sédimentation statique évite le problème de l'effluent continu emportant des boues légères et très actives. Par conséquent, le processus SBR offre de courts temps de décantation et une efficacité élevée de sédimentation, en maintenant une activité de boues élevées. Le temps de décantation est déterminé par le type des eaux usées et les exigences de traitement, allant généralement de 1 à 2 heures.
1.4 Processus de décharge
Le surnageant après sédimentation est déchargé, restaurant le niveau de l'eau au minimum au début du cycle. L'eau traitée restante sert d'eau circulante et d'eau de dilution. La plupart des boues activées réglées servent de boues de retour pour le cycle suivant, tandis que les boues restantes sont déchargées.
1,5 processus inactif
Lorsque le réservoir SBR est inactif, les micro-organismes se régénèrent par la respiration endogène, réduisant la concentration dissous en oxygène et permettant un certain degré de dénitrification et d'élimination de l'azote, créant des conditions initiales favorables pour le cycle suivant. Parce que les micro-organismes sont dans un état de famine après la période de ralenti, les boues activées ont une surface plus grande. Par conséquent, pendant la phase influent du nouveau cycle, les boues activées peuvent exercer sa forte capacité d'adsorption pour l'élimination initiale de la matière organique. En outre, le processus de veille réduit encore le niveau d'oxygène dissous dans le réservoir, offrant des conditions favorables pour le processus de dénitrification.
2. Caractéristiques de performance du processus SBR
(1) Le flux de processus est simple, l'opération est flexible et le coût de construction de capital est faible. L'équipement principal du processus SBR est un réacteur SBR. D'après l'analyse ci-dessus, on peut voir qu'un réservoir SBR joue plusieurs rôles: un réservoir de mélange, un réservoir de réaction (anaérobie, anoxique et aérobie), un réservoir de sédimentation et un réservoir de concentration partiel. Fondamentalement, toutes les opérations sont effectuées dans un tel réacteur, et le mélange de boue et d'eau, l'oxydation de la matière organique, la digestion, la dénitrification, l'absorption et la libération du phosphore, et la séparation de la boue et de l'eau sont effectuées à différents moments. Il ne nécessite pas de réservoir de sédimentation secondaire et d'équipement de retour de boues et ne nécessite généralement pas de réservoir de régulation et un réservoir de sédimentation primaire. Par conséquent, le système de traitement des eaux usées utilisant le processus SBR réduit considérablement le nombre de structures, permet d'économiser les coûts de construction en capital et a souvent les avantages de la disposition compacte et de l'économie d'espace.
(2) L'effet de traitement est bon et l'effluent est fiable. Du point de vue de la cinétique de réaction, le réacteur SBR a ses avantages uniques. Selon le modèle cinétique de réaction de boues activées, le réacteur de traitement biologique à écoulement continu actuel a principalement deux états d'écoulement: le mélange complet et l'écoulement des bouchons. Dans le réacteur d'écoulement du bouchon d'écoulement continu, il n'y a que du mélange horizontal sur chaque section du réservoir d'aération, et il n'y a pas de "mélange arrière" vertical. La concentration de substrat se dégrade progressivement de la concentration la plus élevée à l'entrée à la concentration la plus faible à la sortie, offrant la plus grande force motrice pour la réaction biochimique. Pendant le stade de réaction d'aération du fonctionnement, bien que le liquide mixte dans le réacteur soit dans un état complètement mixte, la concentration de son substrat et des micro-organismes diminue progressivement au fil du temps, ce qui équivaut à un état d'écoulement de bouchon au sens du temps. Par conséquent, le réacteur SBR réalise les caractéristiques de deux réacteurs dans l'écoulement continu.
(3) Meilleur effet d'élimination du phosphore et d'élimination de l'azote. L'élimination du phosphore et l'élimination de l'azote sont un processus relativement complexe. Il est nécessaire de fournir des étapes anaérobies, anoxiques et aérobies dans le processus de traitement pour atteindre le but de la nitrification, de la dénitrification et de l'absorption et de la libération du phosphore. Dans la méthode SBR, différentes fins peuvent être atteintes dans un seul réacteur. Étant donné que la méthode SBR peut facilement réaliser l'alternance des états anaérobies, anoxiques et aérobies grâce à la disposition temporelle des cinq processus, il peut maximiser la satisfaction des conditions environnementales théoriques pour la dénitrification biologique et l'élimination du phosphore.
(4) Bonnes performances de décantation de boues. Le gonflement des boues activés est un problème courant dans le processus de traitement des boues activées. Plus de 90% des problèmes de gonflement des boues sont causés par le gonflement des boues filamenteuses. En raison de la croissance excessive des bactéries filamenteuses, la croissance et la reproduction des flocs bactériens sont inhibés, et de nombreuses bactéries filamenteuses s'étendent au-delà de la surface des boues, ce qui rend les flocs en détachement et les propriétés de sédimentation pire. La méthode SBR peut contrôler efficacement la croissance excessive des bactéries filamenteuses, et le SVI des boues est faible. Il s'agit d'un processus avec des performances de décantation de boues relativement bonnes.
Fort d'adaptabilité aux changements de la qualité de l'eau et du rapport de quantité d'eau. L'effet du traitement sera affecté par la qualité de l'eau et la quantité d'eau, principalement parce qu'il changera l'environnement de traitement, et les micro-organismes sont souvent plus stricts dans leur environnement de vie. Par conséquent, à partir d'une analyse théorique, le réacteur complètement mixte a une plus grande capacité à résister aux charges de choc que le réacteur de flux de bougie. Bien que le processus SBR soit un processus de traitement de flux idéal -, sa structure de réacteur maintient les caractéristiques typiques d'un réacteur de mélange complet. Par conséquent, il peut résister à de grandes fluctuations de la qualité et de la quantité de l'eau et a une forte capacité à supporter des charges de choc.