Sebbene la tecnologia SBR tradizionale offra molti vantaggi, presenta dei limiti nelle applicazioni ingegneristiche su larga scala, con affluenti continui e con effluenti continui. Pertanto, ricercatori e ingegneri hanno sviluppato una serie di processi SBR migliorati per adattarsi meglio alle diverse esigenze di trattamento delle acque reflue. Questo articolo introduce sistematicamente cinque principali processi SBR migliorati.
I. Processo ICEAS – Sistema di aerazione ciclica estesa intermittente
ICEAS (Sistema di aerazione ciclica estesa intermittente)
Caratteristiche del processo: una zona di pre-reazione (chiamata anche zona di selezione) viene aggiunta all'estremità di afflusso dell'SBR tradizionale, modificando la modalità operativa da affluente intermittente a affluente continuo ed effluente intermittente.
Miglioramenti: la zona di pre-reazione migliora efficacemente le prestazioni di sedimentazione dei fanghi e la modalità di afflusso continuo è più adatta per scenari di trattamento con grandi volumi d'acqua.
Principali svantaggi:
(1) Il tempo di ritenzione idraulica è relativamente lungo e l'efficienza del trattamento deve essere migliorata;
(2) Il processo di sedimentazione è influenzato da affluenti continui, che possono facilmente causare interferenze idrauliche; pertanto, il volume affluente non dovrebbe essere troppo grande.
II. Processo CAST – Tecnologia a fanghi attivi ciclici
CAST (tecnologia ciclica dei fanghi attivi)
Il processo CAST, noto anche come CASS o CASP, è uno dei processi SBR modificati più utilizzati.
Caratteristiche strutturali: Il reattore è suddiviso in tre zone funzionali:
(1) Zona biologica selettiva (condizioni anaerobiche o anaerobiche facoltative);
(2) Zona anaerobica facoltativa;
(3) Zona aerobica.
Meccanismo operativo: Durante le fasi di afflusso e aerazione, i fanghi della zona aerobica vengono restituiti alla zona biologica selettiva, utilizzando completamente i fanghi per migliorare le prestazioni di sedimentazione dei fanghi. La zona anaerobica facoltativa funge da cuscinetto per la qualità e la quantità dell'acqua affluente.
Principali vantaggi: La zona biologica selettiva inibisce efficacemente l'accumulo dei fanghi, migliora la stabilità del sistema e migliora significativamente le prestazioni di sedimentazione dei fanghi.
III. DAT-Processo IAT – Aerazione continua-Processo in serie di aerazione intermittente
DAT-IAT (serbatoio di aerazione su richiesta - serbatoio di aerazione intermittente)
Composizione del processo: è costituito da due parti collegate in serie: un DAT (serbatoio di aerazione continua) e un IAT (serbatoio di aerazione intermittente).
Meccanismo operativo: l'acqua scorre continuamente. Le acque reflue entrano prima nella vasca DAT per il trattamento biologico preliminare, quindi confluiscono nella vasca IAT, dove vengono completati in sequenza l'aerazione, la sedimentazione, il drenaggio e la rimozione dei fanghi in eccesso. Una parte dei fanghi in eccesso provenienti dal serbatoio IAT viene restituita al serbatoio DAT.
Principali vantaggi:
(1) Elevata resistenza ai carichi d'urto;
(2) Elevato tasso di utilizzo del serbatoio di reazione;
(3) Forte adattabilità, funzionamento semplice e bassi investimenti in infrastrutture.
IV. Processo UNITANK – Sistema Integrato a Fanghi Attivi
UNITANK (Carro armato unificato)
Caratteristiche del processo: L'impianto è costituito da tre corridoi interconnessi, ciascuno dotato di un sistema soffiante o di aerazione superficiale e di un sistema di miscelazione.
Meccanismo operativo: i tre corridoi funzionano alternativamente come vasche di aerazione e vasche di sedimentazione ad entrambe le estremità. Il sistema raggiunge un affluente continuo e un effluente continuo. Sebbene il funzionamento complessivo sia continuo, i singoli serbatoi funzionano in modo relativamente intermittente con affluenti ed effluenti.
Vantaggio principale: alternando il funzionamento di più serbatoi, risolve il problema degli affluenti e degli effluenti continui negli SBR tradizionali, rendendolo particolarmente adatto per progetti di trattamento delle acque reflue su larga-scala che richiedono effluenti continui.
V. Processo MSBR – Reattore batch a sequenziamento modificato
MSBR (reattore batch a sequenziamento modificato)
Caratteristiche del processo: utilizza un design a-serbatoio singolo e multi-compartimento per ottenere un funzionamento continuo a un livello dell'acqua costante.
Composizione strutturale: comprende un serbatoio anaerobico, un serbatoio anossico, un serbatoio aerobico e due serbatoi SBR (un serbatoio di reazione e un serbatoio di effluenti).
Meccanismo operativo: il ricircolo del liquore misto avviene nel serbatoio aerobico e l'afflusso continua anche durante la fase di effluente, ottenendo una modalità di funzionamento dell'affluente e dell'effluente veramente continui.
Vantaggio principale: l'eccellente efficienza di rimozione di azoto e fosforo e il funzionamento a livello costante dell'acqua evitano il problema della perdita di carico causata dalle fluttuazioni del livello dell'acqua negli SBR tradizionali.
VI. Riepilogo dei processi migliorati
I cinque processi SBR migliorati menzionati sopra hanno ciascuno il proprio focus:
ICEAS – Raggiunge un'influenza continua attraverso una zona di pre-reazione, adatta per operazioni su piccola e media-scala;
CAST – Migliora le prestazioni di decantazione dei fanghi attraverso una zona di selezione biologica, la più utilizzata;
DAT-IAT – Migliora la resistenza ai carichi d'urto e all'utilizzo del serbatoio attraverso il collegamento in serie del doppio-serbatoio;
UNITANK – Raggiunge affluenti ed effluenti continui attraverso il funzionamento alternato di più serbatoi;
MSBR – Serbatoio singolo con più scomparti, funzionamento a livello dell'acqua costante, ideale per la rimozione di azoto e fosforo.
L’emergere di questi processi migliorati ha reso il sistema tecnologico SBR più completo, capace di adattarsi alle diverse esigenze di trattamento delle acque reflue dalla piccola alla grande scala, dal semplice al complesso.