Kao dobavljač UASB -a (Anaerobni deka za mulj) Anaerobni reaktori, iz prve sam ruke bio svjedok različitih izazova i mogućnosti koje su predstavile različite vrste otpadnih voda. Jedno posebno područje interesa je utjecaj otpadnih voda niske snage na reaktore UASB. U ovom ću blogu istražiti efekte, pozitivne i negativne, i razgovarati o tome kako možemo optimizirati performanse reaktora UASB -a prilikom bavljenja takvim otpadnim vodama.
Razumijevanje otpadnih voda s niskom - snagom
Otpad niske čvrstoće obično ima relativno nisku koncentraciju organske tvari. Karakterizira ga kemijska potražnja za kisikom (COD) koja se obično kreće od 200 - 1000 mg/L, što je značajno niže u usporedbi s otpadnim vodama visoke snage poput onih iz prehrane ili kemijske industrije. Uobičajeni izvori otpadne vode s niskom snagom uključuju domaću kanalizaciju, neke lagane industrijske otpadne otpadne otpadne vode i određene vrste poljoprivrednih otjecanja.
Pozitivni učinci otpadnih voda niske snage na reaktore UASB
Smanjena brzina organskog opterećenja
Jedna od glavnih prednosti otpadnih voda niske čvrstoće je manja stopa organskog opterećenja (OLR) koju nameće na UASB reaktor. OLR je definiran kao količina organske tvari koja se hrani reaktorom po jedinici volumena dnevno. S otpadnim vodama s niskom snagom, OLR je relativno nizak, što znači da reaktor ne mora odjednom podnijeti veliki priliv organske tvari. To može dovesti do stabilnijeg rada reaktora, jer anaerobni mikroorganizmi imaju dovoljno vremena za razbijanje organskih spojeva. Niži OLR također smanjuje rizik od zakiseljavanja, što se može dogoditi kada brzina unosa organske tvari premaši kapacitet mikroorganizama da bi ga pretvorili u metan i ugljični dioksid.
Manje inhibicije mikrobne aktivnosti
Otpadi visoke čvrstoće često sadrže visoke koncentracije toksičnih tvari ili inhibitora, poput teških metala, antibiotika ili određenih organskih spojeva. Te tvari mogu inhibirati rast i aktivnost anaerobnih mikroorganizama u UASB reaktoru. Suprotno tome, otpadne vode niske snage uglavnom imaju niže razine takvih inhibitora, omogućujući mikrobnoj zajednici u reaktoru da djeluje učinkovitije. To može rezultirati boljom proizvodnjom metana i većom učinkovitošću liječenja.
Potencijal za oporavak energije
Iako je organski sadržaj u otpadnoj vodi s niskom čvrstoćom nizak, on i dalje sadrži dovoljno energije da se pretvori u metan kroz anaerobnu probavu. Metan je vrijedan bioplin koji se može koristiti kao obnovljivi izvor energije za grijanje, proizvodnju električne energije ili kao gorivo vozila. Uz odgovarajuću optimizaciju UASB reaktora, čak i otpadna voda s niskom snagom može pridonijeti oporavku energije, što nije samo ekološki prihvatljiv, već i ekonomski koristan.
Negativni učinci otpadnih voda niske snage na reaktore UASB
Spori početak - gore i nizak prinos metana
Jedan od glavnih izazova s otpadom niske snage je spor početak - UP UASB reaktora. Anaerobni mikroorganizmi trebaju određenu količinu organske tvari za rast i množenje. Uz otpadne vode s niskom snagom, početni rast mikrobne zajednice može biti spor, što dovodi do duljeg razdoblja početka. Uz to, niska koncentracija organske tvari znači da je prinos metana po jedinici volumena tretiranja otpadnih voda relativno nizak. To može učiniti postupak oporavka energije manje učinkovit i manje ekonomski održiv u usporedbi s liječenjem otpadnih voda visoke snage.
Poteškoće u održavanju odgovarajuće biomase
U UASB reaktoru, biomasa (anaerobni mikroorganizmi) igra ključnu ulogu u procesu liječenja. Otpadne vode s niskom čvrstoćom možda neće osigurati dovoljno hranjivih sastojaka i energije za biomasu za održavanje svoje aktivnosti i rasta. Kao rezultat, koncentracija biomase u reaktoru može se s vremenom smanjivati, što dovodi do pada učinkovitosti liječenja. Za održavanje odgovarajuće koncentracije biomase, možda će trebati dodati dodatne hranjive tvari ili veće otpadne vode, što može povećati operativni trošak.
Potencijal za pranje - izvan biomase
Brzina porasta u UASB reaktoru važan je parametar koji utječe na performanse reaktora. U tretmanu otpadnih voda s niskom snagom može biti potrebna relativno visoka brzina ubrzanja kako bi se osiguralo dobro miješanje i kontakt između otpadnih voda i biomase. Međutim, ako je brzina pomicanja previsoka, to može uzrokovati da se biomasa ispire iz reaktora, što dovodi do gubitka kapaciteta za liječenje.
Strategije za optimizaciju UASB reaktora za otpadnu vodu s niskom snagom
Prethodno liječenje
Prethodno liječenje otpadnih voda niske snage može biti učinkovit način za poboljšanje performansi reaktora UASB. Na primjer,Pomoćni tenk mikserMože se koristiti za osiguranje ujednačene raspodjele otpadnih voda i poboljšanje kontakta između organske tvari i biomase. AMehanička traka zaslonMože se instalirati za uklanjanje velikih čestica i krhotina iz otpadnih voda, što može spriječiti začepljenje reaktora i poboljšati ukupnu učinkovitost liječenja.
Dodatak hranjivim tvarima
Da bi se podržao rast i aktivnost anaerobnih mikroorganizama, može biti potrebna dodatak hranjivim tvarima. Otpadi niske snage često nedostaju esencijalne hranjive tvari poput elemenata dušika, fosfora i tragova. Dodavanje ovih hranjivih sastojaka u odgovarajućim količinama može poboljšati mikrobnu aktivnost i poboljšati performanse liječenja UASB reaktora.
Optimizacija radnih uvjeta
Radni uvjeti UASB reaktora, poput temperature, pH i brzine upflow -a, moraju se pažljivo optimizirati za obradu otpadnih voda s niskom čvrstoćom. Na primjer, održavanje stabilne temperature u rasponu od 30 - 35 ° C općenito je optimalno za anaerobnu probavu. PH treba držati između 6,5 i 7,5 kako bi se osiguralo pravilno funkcioniranje mikroorganizama. Uz to, brzinu upflow treba prilagoditi kako bi se spriječilo pranje biomase - dok još uvijek održava dobro miješanje u reaktoru. APomoćni agitator male brzineMože se koristiti za pomoć u održavanju odgovarajućih uvjeta miješanja.
Zaključak
Zaključno, otpadna voda s niskom snagom predstavlja i mogućnosti i izazove za UASB anaerobne reaktore. Iako nudi prednosti poput stabilnije operacije, manje inhibicije mikrobne aktivnosti i potencijala za oporavak energije, također predstavlja probleme poput sporog početka, niskog prinosa metana i poteškoća u održavanju odgovarajuće biomase. Primjenom odgovarajućih metoda prije liječenja, dodatka hranjivih tvari i optimizacije radnih uvjeta, možemo prevladati ove izazove i maksimizirati performanse reaktora UASB -a pri liječenju otpadne vode niske snage.
Ako ste zainteresirani da saznate više o UASB anaerobnim reaktorima ili imate posebne zahtjeve za liječenje otpadnih voda, ohrabrujem vas da nas kontaktirate na detaljnu raspravu. Možemo pružiti prilagođena rješenja na temelju vaših potreba i pomoći vam da postignete učinkovito i troškovno - učinkovito pročišćavanje otpadnih voda.
Reference
- Lettinga, G., Van Velsen, AFM, Hobma, SW, de Zeeuw, W., & Klapwijk, A. (1980). Upotreba koncepta reaktora Anaerobnog mulja (UASB) za obradu otpadnih voda (UASB) za obradu otpadnih voda, posebno za obradu anaerobne kanalizacije. Biotehnologija i bioinžinjering, 22 (5), 699 - 734.
- Batstone, DJ, Keller, J., Angels, I., Cross, SV, Pevlostatis, SG, Rozz, ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (2002). Anaerobni model probave br. 1 (ADM1). IWA Publishing.
- McCarty, PL (1964). Osnove liječenja anaerobnog otpada. Javni radovi, 95 (12), 141 - 146.
