SBR (sekvenčný dávkový reaktor)
Proces SBR je proces aktivovaného kalu prevádzkovaný v režime prerušovaného prevzdušňovania. Jadrom technológie SBR je reaktor SBR, ktorý integruje funkcie ako vyrovnávanie, primárne usadzovanie, biologická degradácia a sekundárne usadzovanie do jednej nádrže. V tom istom reaktore proces pozostáva z piatich základných etáp: prítok, reakcia, usadzovanie, odvodňovanie a pohotovostný režim, bez systému vracania kalu. V nádrži sa striedajú anaeróbne a aeróbne procesy, čím sa dosiahne efektívna denitrifikácia a odstránenie fosforu. Je obzvlášť vhodný pre prerušované vypúšťanie a situácie s výraznými zmenami prietoku. Dekantér je v tomto procese kľúčovým zariadením.
Proces SBR nevyžaduje usadzovaciu nádrž, čo vedie k nižšiemu indexu objemu kalu (SVI), čo uľahčuje usadzovanie kalu a znižuje výskyt hromadenia kalu. Najmä v posledných rokoch, so zlepšením úrovní automatizácie, široké používanie nástrojov, ako sú elektrické ventily, hladinomery, automatické časovače a programovateľné ovládače, umožnilo automatizáciu celého procesu SBR. Pri správnej prevádzke a riadení môže kvalita odpadovej vody prevýšiť kvalitu kontinuálnych procesov s aktivovaným kalom. V porovnaní s inými metódami SBR zaberá aj menšiu stopu, je odolný voči nárazovému zaťaženiu a dokáže si poradiť s toxickými alebo vysoko koncentrovanými organickými odpadovými vodami.
Výhody:
Vysoká flexibilita: Vhodné pre malé a stredne veľké čistiarne a stupnicu úpravy je možné upraviť podľa potreby.
Relatívne malé rozmery: Vďaka dávkovému spracovaniu zaberá SBR relatívne malú plochu.
Efektívne odstraňovanie znečisťujúcich látok: SBR dokáže účinne odstraňovať organické látky, dusík a fosfor.
Nevýhody:
Vyžaduje prísne riadenie prevádzky: Prevádzka SBR vyžaduje prísnu kontrolu času a riadenie prevádzky.
Vysoká spotreba energie: Vyžaduje sa značná spotreba energie na prevzdušňovanie a miešanie.
Citlivosť na kolísanie kvality pritekajúcej vody: SBR môže byť citlivý na kolísanie kvality pritekajúcej vody, čo by mohlo ovplyvniť účinnosť úpravy.
MBR (membránový bioreaktor)
MBR je nový a efektívny proces čistenia odpadových vôd, ktorý kombinuje vysokoúčinnú technológiu membránovej separácie s tradičnými procesmi aktivovaného kalu. Používa membránové moduly MBR, ktoré nahrádzajú tradičné sekundárne usadzovacie nádrže. Upravená voda sa po filtrácii cez membránu odčerpá, pričom aktivovaný kal je membránovou separáciou zadržaný a nevypúšťa sa zo systému, čím sa výrazne predlžuje vek kalu a zvyšuje sa koncentrácia aktivovaného kalu. Jeho hlavnou vlastnosťou je oddelenie doby zadržania kalu (SRT) od hydraulického zadržiavacieho času (HRT).
Hlavnou zložkou procesu MBR je membránový modul, ktorý sa delí na membrány z dutých vlákien, rúrkové membrány, doskové a rámové (ploché) membrány, špirálovo vinuté membrány a kapilárne membrány. Jeho funkcia je podobná ako u sekundárnej usadzovacej nádrže pri tradičných procesoch aktivovaného kalu. Presnosť filtrácie membránových modulov je relatívne vysoká, vo všeobecnosti je schopná zachytiť pevné častice v rozsahu od 0.01 μm až 0,1 μm.
Samozrejme, MBR membrány musia počítať aj so spätným preplachom po dlhodobej prevádzke. Keď fyzikálne metódy čistenia nie sú účinné, je potrebné chemické čistenie, ktoré dokáže relatívne dobre obnoviť tok membrány. Bežné chemické činidlá zahŕňajú kyseliny, zásady, chelatačné činidlá, oxidanty, enzýmy a povrchovo aktívne látky. Hoci chemické metódy môžu odstraňovať znečisťujúce látky, môžu zavádzať nové znečisťujúce látky a chemické čistiace prostriedky majú určité škodlivé účinky na mikroorganizmy, takže prevádzkové podmienky a metódy si vyžadujú pozornosť.
Výhody:
Vysokokvalitný odpad: Technológia membránovej separácie MBR dosahuje vysokokvalitné oddeľovanie tuhých látok a kvapalín, čím sa zabezpečuje stabilná kvalita odpadových vôd.
Relatívne malé rozmery: Vďaka použitiu technológie membránovej separácie zaberá MBR menšiu plochu.
Široká použiteľnosť: Vhodné pre čistiarne odpadových vôd rôznej kvality vody a stupnice.
Nevýhody:
Vysoká spotreba energie: Membránová filtrácia v MBR vyžaduje relatívne vysokú spotrebu energie.
Znečistenie membrán a ťažkosti s údržbou: Vyžaduje sa pravidelné čistenie a výmena membrán, čo vedie k vyšším nákladom na údržbu.
Vysoké investičné náklady: V porovnaní s tradičnými biologickými jazierkami má MBR vyššie investičné náklady.
MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor)
MBBR je nový typ biofilmového reaktora, ktorý je vyvinutý na báze reaktorov s pevným lôžkom, reaktorov s fluidným lôžkom a biologických filtračných lôžok. Ide o vylepšený kompozitný biofilmový reaktor, ktorý prekonáva nedostatky reaktorov s pevným lôžkom vyžadujúcim periodické spätné preplachovanie, reaktorov s fluidným lôžkom vyžadujúcich fluidizáciu nosiča a zložitú prevádzku ponorených biologických filtračných lôžok vyžadujúcich čistenie filtračného média a výmenu prevzdušňovacieho zariadenia. MBBR si zachováva vlastnosti tradičných biofilmových metód, ako je odolnosť voči nárazovému zaťaženiu, nízka produkcia kalu a dlhý vek kalu. Jadro MBBR spočíva v špeciálnom type média s hustotou ≈ 1, ktorá je podobná hustote vody, čo mu umožňuje dosiahnuť fluidný stav bez potreby výraznejšej energie.
Hlavným princípom MBBR je kontinuálne prepúšťanie odpadových vôd cez nosiče reaktorových médií, kde sa na nosičoch vytvárajú biofilmy, ktoré uľahčujú množenie mikroorganizmov a degradáciu organických polutantov. V porovnaní s procesmi s aktivovaným kalom majú procesy MBBR dlhší vek kalu, čo umožňuje zadržiavanie väčšieho množstva nitrifikačných baktérií a lepšie účinky denitrifikácie.
MBBR môže byť vybavený sekundárnymi usadzovacími nádržami, alebo môže fungovať aj bez nich. Ak sa prevádzkuje bez sekundárnych usadzovacích nádrží, je klasifikovaná ako čistá MBBR technológia spadajúca do kategórie biofilmových procesov. Ak sú nainštalované sekundárne usadzovacie nádrže, označuje sa to ako hybridný systém MBBR, ktorý kombinuje charakteristiky procesov biofilmu a aktivovaného kalu.
Výhody:
Vysoká účinnosť čistenia: MBBR poskytuje veľkú plochu pre rast a uchytenie biofilmu, čím sa zvyšuje mikrobiálny rast a zlepšuje účinnosť čistenia odpadových vôd.
Silná prispôsobivosť: Vhodné pre rôzne typy a veľkosti čistiarní odpadových vôd.
Silná schopnosť prispôsobiť sa kolísaniu zaťaženia: MBBR vykazuje dobrú prispôsobivosť kolísaniu zaťaženia, čo vedie k relatívne stabilnému výkonu liečby.
Nevýhody:
Vyžaduje si náročnú prevádzkovú údržbu: Nevyhnutné je pravidelné čistenie nosičov médií a monitorovanie stavu biofilmu.
Vyžaduje vysokú teplotu a kvalitu vody: MBBR môže byť menej účinný v prostredí s nízkou teplotou alebo v podmienkach nízkej kvality vody.
Vysoké investičné a prevádzkové náklady: V porovnaní s tradičnými biologickými jazierkami má MBBR vyššie investičné a prevádzkové náklady.