Reactor SBR

Reactor SBR

1 Introducción al proceso SBR

SBR es la sigla del proceso de lodo activado por lotes secuenciales. Originalmente fue propuesto por los académicos británicos ardern y lockett en 1914, pero pronto fue reemplazado por el método continuo de lodos activos, dado que los aireadores eran fáciles de bloquear en ese momento, el bajo nivel de control automático y la gestión compleja de las operaciones operativas. Hasta la década de 1970, con el desarrollo de varios nuevos tipos de aireadores, vertederos de salida de agua flotantes (decantadores) y equipos de hardware y tecnología de software de monitoreo de control automático, especialmente la mejora continua de la tecnología de autocontrol informático e industrial, era posible operar automáticamente el proceso de tratamiento de aguas residuales. el proceso SBR recibió una amplia atención con sus ventajas únicas y se desarrolló y aplicó rápidamente. ahora cientos de plantas de tratamiento de aguas residuales SBR en el mundo están funcionando con éxito. La Agencia Nacional de protección ambiental de Estados Unidos (epa) cree que el proceso SBR es una tecnología de gobernanza ambiental con baja inversión, bajos costos operativos y costos de mantenimiento, y alta eficiencia.

El SBR pertenece a una especie de método de lodo activado, cuyo mecanismo de reacción y mecanismo de eliminación de contaminantes son básicamente los mismos que el método tradicional de lodo activado, pero el modo de operación es muy diferente. Divide las unidades del proceso en orden cronológico, y todo el proceso se realiza de forma intermitente para una sola unidad operativa. El SBR típico se airea y precipita en un tanque, sin necesidad de establecer un tanque de sedimentación secundaria y un equipo de retorno de lodos. En este sistema, el tanque de reacción se llena de aguas residuales a un cierto intervalo de tiempo y funciona en un modo de tratamiento intermitente. después del tratamiento, la mezcla se precipita, el líquido superior se elimina con la ayuda de un equipo de drenaje especial, y el lodo biológico precipitado se deja en el tanque para mezclar de nuevo con las aguas residuales para tratar las aguas residuales. de esta manera, se opera repetidamente a su vez, formando un proceso de tratamiento por lotes secuenciales. El sistema SBR típico se divide en cinco etapas: entrada de agua, reacción, precipitación, drenaje y ociosidad. El modo básico de funcionamiento típico del uso de la tecnología SBR para tratar las aguas residuales se muestra en la siguiente imagen:

El proceso SBR tiene las siguientes ventajas principales:

1. hay pocas estructuras de tratamiento, un reactor SBR integra ventilación y sedimentación, eliminando el tanque de sedimentación inicial, el tanque de sedimentación secundaria y la Sala de bombeo de lodos de retorno. Por lo tanto, se ahorra en gran medida la superficie ocupada de las estructuras de tratamiento, las tuberías de conexión entre las estructuras y los equipos de transporte de fluidos, lo que generalmente puede reducir la inversión total del proyecto en entre un 10% y un 20%.

2. debido a que el agua se descansa durante el período, el tiempo y la cantidad de agua se pueden ajustar, por lo que tiene una fuerte adaptabilidad a los cambios en la cantidad de agua y la calidad del agua, sin necesidad de establecer otra piscina de ajuste.

3. ocupa menos espacio, entre un 30% y un 50% menos que el método tradicional de lodos activos, y es uno de los procesos más ahorrativos entre los diversos procesos de tratamiento de aguas residuales en la actualidad.

4. se puede desnitrificar y eliminar el fósforo. Al ajustar el tiempo de ventilación y el tiempo intermitente, las aguas residuales se encuentran en un Estado aeróbico, anóxico y anaeróbico alternativo en el reactor, creando las condiciones para la eliminación de nitrógeno y fósforo en el proceso. Al mismo tiempo, este cambio en las condiciones ambientales también puede inhibir eficazmente el crecimiento de bacterias filamentosas y reducir el impacto de la expansión de lodos.

5. cuando la planta de tratamiento de aguas residuales acaba de completarse y funcionar, el caudal es generalmente inferior al valor de diseño, y el SBR puede aumentar o disminuir el número de piscinas operativas de acuerdo con las necesidades de agua y calidad del agua, lo que puede evitar el consumo innecesario de energía, que no está disponible en otros procesos.

Las principales deficiencias del proceso SBR son:

1. los procesos de entrada, ventilación y drenaje de la piscina de reacción cambian con frecuencia y no se puede utilizar la gestión manual, por lo que los requisitos para el equipo y la instrumentación de la planta de tratamiento de aguas residuales son altos, y los gerentes deben tener un cierto nivel técnico.

2. cuando la cantidad de agua es grande, se expondrá al problema de la baja utilización del volumen.

1.2 Introducción y comparación del proceso de mejora de SBR

El modo de funcionamiento del SBR es flexible y cambiante, y la adaptabilidad es fuerte. para cumplir con los diferentes requisitos de calidad del agua e ingeniería práctica, se puede mejorar el proceso tecnológico. con el progreso continuo de la investigación básica y la comprensión gradual del mecanismo de eliminación de contaminantes por lodos activos, dada la limitación de la aplicación de la tecnología SBR clásica en ingeniería práctica, para satisfacer las necesidades de ingeniería práctica, la tecnología SBR ha derivado gradualmente en diversas formas nuevas.

En la actualidad, los procesos mejorados más utilizados son: iceas, unitank, dat - iat, cast (cass), etc.

1.2.1 principios del proceso iceas

El iceas, conocido como método de lodos activos aireados de retraso del ciclo intermitente, se caracteriza por la adición de una zona de prereacción en el extremo de entrada del reactor, que funciona de manera continua (agua continua durante el período de precipitación y drenaje), drenaje intermitente, sin fases de reacción obvias y ociosas. Las aguas residuales entran en la zona de reacción principal a un caudal muy bajo desde la zona de reacción previa, lo que no tendrá un impacto significativo en la separación de barro y agua de la zona de reacción principal. Debido a que las instalaciones del iceas son simples y fáciles de gestionar, especialmente el tratamiento de aguas residuales municipales e industriales es más económico que el sistema SBR clásico, ha recibido una amplia atención en el país y en el extranjero. Desde que surgió en Australia a principios de la década de 1980, se han construido y puesto en funcionamiento más de 300 plantas de tratamiento de aguas residuales.

El funcionamiento del iceas se muestra en la figura 1 - 2:

El reactor SBR se divide en dos partes a lo largo de la longitud, la parte delantera es la zona de reacción previa y la parte trasera es la zona de reacción principal. La zona de reacción previa puede desempeñar un papel en la regulación del flujo de agua, y la zona de reacción principal es el cuerpo principal de ventilación y precipitación. El iceas es un proceso continuo de entrada de agua, que no solo entra en la etapa de reacción, sino también en la etapa de precipitación y decantación. Después de que las aguas residuales entran en la zona de reacción previa, entran en el tanque de reacción principal a través de la conexión en la parte inferior de la pared divisoria en un patrón de flujo plano, y se airea y decanta por precipitación intermitentemente en el tanque de reacción principal, convirtiéndose en un tanque de reacción SBR con entrada continua y salida intermitente de agua, lo que simplifica en gran medida la distribución de agua y hace que el funcionamiento sea más flexible.

Las funciones de cada unidad operativa en el proceso iceas son:

A、 En la etapa de ventilación, el sistema de ventilación descansa para suministrar oxígeno entre las piscinas de reacción, en este momento, la materia orgánica se oxida biológicamente a través de la acción microbiana, mientras que el nitrógeno amoniacal en las aguas residuales se desnitrifica a través de la nitrificación microbiana para lograr el efecto de desnitrificación.

B、 En este momento de la etapa de precipitación, se detiene el suministro de oxígeno al tanque de reacción, y el lodo activado disminuye en reposo para lograr la separación de barro y agua.

C、 En la etapa de decantación, después de que el lodo se precipita a cierta profundidad, el sistema de decantación comienza a funcionar y se descarga el líquido superior de la piscina de reacción. Durante el proceso de decantación, debido a que los lodos se depositan en el Fondo del tanque y la concentración es alta, se puede activar una bomba de lodos según sea necesario para descargar los lodos restantes en el tanque de lodos para mantener una cierta concentración de lodos activos en el reactor. Después de la decantación, se entra en el siguiente nuevo ciclo, se inicia la ventilación y se repite para completar el tratamiento de las aguas residuales.