Как да култивираме гранулирана утайка в анаеробен реактор UASB?

UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) анаеробните реактори са широко признати за тяхното високоефективно третиране на различни видове отпадъчни води. Успешното култивиране на гранулирана утайка в анаеробен реактор UASB е от решаващо значение за постигане на оптимална ефективност на пречистване. Като доставчик на анаеробни реактори на UASB, аз съм тук, за да споделя някои прозрения за това как ефективно да култивирате гранулирана утайка.

Разбиране на основите на гранулираната утайка

Гранулираната утайка в UASB реакторите е самоагрегираща се микробна общност. Състои се от анаеробни бактерии, главно метаногени, киселинно образуващи бактерии и други микроорганизми. Тези гранули имат висока скорост на утаяване, което позволява висока концентрация на биомаса да бъде задържана в реактора, което води до по-добра ефективност на обработката. Образуването на гранулирана утайка е сложен процес, който включва физични, химични и биологични фактори.

Избор на първоначален инокулум

Първата стъпка в култивирането на гранулирана утайка е изборът на подходящ първоначален инокулум. Инокулумът може да бъде получен от съществуващи анаеробни реактори, като анаеробни биореактори в пречиствателни станции за отпадъчни води. Качеството на инокулума значително влияе върху процеса на стартиране и гранулиране. Добрият инокулум трябва да има висока концентрация на анаеробни микроорганизми, особено метаногени. Също така е полезно, ако инокулумът идва от реактор, третиращ подобни отпадъчни води като тези във вашия UASB реактор. Това помага на микроорганизмите да се адаптират по-бързо към новата среда. Например, ако обработвате промишлени отпадъчни води с високо органично натоварване, инокулумът от реактор, третиращ подобни промишлени отпадъчни води, ще има по-голям шанс да образува гранулирана утайка във вашия UASB.

Fenton Catalytic Reactor Mechanical Bar Screen Wastewater

Начални условия на реактора

Конфигурация на реактора: Уверете се, че UASB реакторът е правилно проектиран и конструиран. Реакторът трябва да има подходящо съотношение на височината към диаметъра, обикновено между 2:1 и 5:1, за да се насърчи възходящият поток на отпадъчните води и образуването на плътно легло от утайки.
Контрол на температурата: Анаеробните процеси са силно чувствителни към температурата. Идеалният температурен диапазон за повечето UASB реактори е между 30°C и 35°C. Поддържането на стабилна температура в този диапазон може значително да подобри растежа и активността на анаеробните микроорганизми. Можете да използвате системи за отопление или охлаждане, за да контролирате температурата, в зависимост от условията на околната среда.
Регулиране на pH: Стойността на pH на отпадъчните води в UASB реактора трябва да се поддържа между 6,5 и 7,5. Това е оптималният диапазон на pH за растеж на анаеробни микроорганизми, особено метаногени. Можете да регулирате рН с помощта на системи за дозиране на киселина или основа. Например, ако отпадъчните води са твърде кисели, можете да добавите натриев хидроксид, за да увеличите pH. НашитеPC автоматизирана система за дозиране на химикалиможе да бъде надежден инструмент за точно регулиране на pH.

Характеристики на отпадъчните води

Степен на органично натоварване (OLR): В началото на процеса на стартиране е важно да се поддържа нисък OLR. Високият OLR може да доведе до натрупване на летливи мастни киселини (VFA), които могат да инхибират растежа на метаногени и да нарушат процеса на гранулиране. Започнете с OLR от около 0,5 - 1 kg COD/m³·d и постепенно го увеличавайте, когато гранулираната утайка започне да се образува. Например, ако вашият UASB реактор има обем от 10 m³, започнете с входящ поток, съдържащ 5 - 10 kg COD на ден.
Предварително третиране на отпадъчни води: Някои отпадъчни води може да съдържат вещества, които са токсични или инхибиращи анаеробните микроорганизми. Например, тежки метали, сулфиди и някои химикали могат да имат отрицателно въздействие върху процеса на гранулиране. Следователно в много случаи е необходимо предварително лечение. АМеханична бар решетка за отпадъчни водиможе да се използва за отстраняване на големи твърди частици от отпадъчните води, преди да постъпят в UASB реактора. Освен това, ако отпадъчните води съдържат високи нива на сулфиди, aКаталитичен реактор Fentonможе да се използва за окисляване на сулфидите и намаляване на тяхната токсичност.

Хидравлични условия

Скорост на възходящ поток: Скоростта на възходящия поток на отпадъчните води в UASB реактора е критичен фактор за образуването на гранулирана утайка. Подходящата скорост на възходящия поток може да помогне за измиването на негранулираната утайка и да насърчи растежа на гранулираната утайка. Обикновено се препоръчва скорост на възходящ поток от 0,5 - 1,5 m/h по време на процеса на стартиране и гранулиране. Можете да регулирате скоростта на възходящия поток, като контролирате скоростта на потока на входящата отпадъчна вода.
Смесване: Необходимо е леко смесване, за да се осигури равномерно разпределение на входящата отпадъчна вода и микроорганизми в реактора. Прекомерното смесване обаче може да разруши гранулираната утайка. Можете да използвате нежни системи за рециркулация на газ или течност, за да постигнете правилното ниво на смесване.

Мониторинг и контрол

COD и VFA мониторинг: Редовно наблюдавайте химическата потребност от кислород (COD) и концентрациите на летливи мастни киселини (VFA) във входящия и изходящия поток на UASB реактора. Съотношението на VFA към алкалността също е важен показател. Внезапно повишаване на концентрацията на VFA или намаляване на съотношението VFA към алкалност може да означава проблем в реактора. Например, ако концентрацията на VFA надвишава 500 mg/L, може да е необходимо да се намали OLR.
Характеристики на утайките: Периодично анализирайте характеристиките на утайката, като индекс на обема на утайката (SVI), разпределение на размера на частиците и микробен състав. Ниският SVI (под 50 mL/g) обикновено е индикация за добро качество на гранулирана утайка.

Отстраняване на неизправности

Инхибиране на микроорганизми: Ако растежът на анаеробни микроорганизми е потиснат, първо установете причината. Може да се дължи на токсични вещества в отпадъчните води, неправилно рН или висок OLR. След установяване на причината вземете подходящи мерки за нейното отстраняване. Например, ако причината е токсично вещество, увеличете предварителната обработка за отстраняване на веществото.
Отмиване на утайки: Ако забележите прекомерно измиване на утайки от реактора, проверете скоростта на възходящия поток. Ако скоростта на възходящия поток е твърде висока, намалете я. Също така се уверете, че реакторът не изпитва никакво хидравлично късо съединение.

В заключение, култивирането на гранулирана утайка в анаеробен реактор UASB изисква комбинация от правилен подбор на инокулум, контрол на началните условия, управление на характеристиките на отпадъчните води, оптимизиране на хидравличните условия и непрекъснато наблюдение и контрол. Като доставчик на анаеробни реактори на UASB, ние се ангажираме да предоставяме висококачествени реактори и цялостна техническа поддръжка, за да ви помогнем да постигнете успешно култивиране на гранулирана утайка. Ако се интересувате от нашите анаеробни реактори UASB или се нуждаете от повече информация относно процеса на култивиране, моля не се колебайте да се свържете с нас за обсъждане на обществени поръчки.

Референции

Lettinga, G., van Velsen, AFM, Hobma, SW, de Zeeuw, W., & Klapwijk, A. (1980). Използване на концепцията на реактора с възходящ поток от утайки (USB) за биологично третиране на отпадъчни води, особено за анаеробно третиране. Биотехнология и биоинженерство, 22 (5), 699 - 734.
Angelidaki, I., & Ahring, BK (1993). Влияние на температурата и степента на органично натоварване върху термофилната анаеробна обработка на говежди тор в реактори с непрекъснато разбъркване и анаеробни филтърни реактори. Водни изследвания, 27 (10), 1599 - 1606.
McCarty, PL (1964). Основи на анаеробното третиране на отпадъци. Благоустройство, 95 (11), 141 - 146.