Пречистването на отпадъчни води с ниска интензивност винаги е било предизвикателство в областта на опазването на околната среда. Като доставчик на UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) анаеробни реактори, видях от първа ръка борбите и потенциалните решения в тази област. В този блог ще споделя някои съвети как да оптимизирате пречистването на отпадъчни води с ниска якост с анаеробен реактор UASB.
Разбиране на отпадъчните води с ниска якост
Първо, нека поговорим какво представляват отпадъчните води с ниска якост. Обикновено има относително ниска концентрация на органична материя, обикновено с химическо потребление на кислород (COD) под 1000 mg/L. Този вид отпадъчни води могат да идват от различни източници, като битови отпадни води, някои леки промишлени отпадъчни води и дори определени селскостопански отпадъчни води.
Основният проблем при пречистването на отпадъчни води с ниска якост е, че ниското органично съдържание затруднява ефективната работа на традиционните методи за пречистване. За анаеробно третиране, което е целта на нашите UASB реактори, ниското органично натоварване може да доведе до бавен микробен растеж и намалено производство на метан.
Основите на UASB анаеробните реактори
Анаеробните реактори на UASB са доста страхотно оборудване. Те работят, като позволяват на отпадъчните води да текат нагоре през покривало от анаеробна утайка. Микроорганизмите в утайката разграждат органичните вещества в отпадъчните води, като в процеса произвеждат биогаз (главно метан и въглероден диоксид).
Едно от предимствата на UASB реакторите е способността им да се справят с големи органични натоварвания при относително ниски времена на хидравлично задържане. Но когато става дума за отпадъчни води с ниско съдържание, трябва да направим някои корекции, за да постигнем най-добри резултати.
Стратегии за оптимизация
1. Предварителна обработка
Предварителната обработка е от решаващо значение за отпадъчни води с ниско съдържание. Помага за отстраняването на всякакви големи частици, масла и други вещества, които биха могли да попречат на анаеробния процес. Лесен процес на пресяване може да се използва за отстраняване на големи отломки. Освен това, използвайки aСмесител за флокулантиможе да помогне за коагулацията на по-малките частици, което ги прави по-лесни за отстраняване.
Друг важен аспект на предварителната обработка е регулирането на pH и температурата на отпадъчните води. Анаеробните микроорганизми в UASB реактора работят най-добре в определен диапазон на pH (обикновено около 6,5 - 7,5) и температурен диапазон (около 30 - 35°C). Така че трябва да сме сигурни, че входящата отпадъчна вода е в тези оптимални условия.
2. Избор и засяване на утайки
Качеството на анаеробната утайка в UASB реактора е от ключово значение. Трябва да изберем утайки, които имат висока концентрация на активни анаеробни микроорганизми, особено тези, които са добри в разграждането на специфичната органична материя в нискоактивните отпадъчни води.
Засяването на реактора с точното количество утайка също е важно. Твърде малко утайка и процесът на обработка ще бъде бавен. Твърде много утайка и това може да доведе до запушване и други оперативни проблеми. Добро правило е да започнете с концентрация на утайка от около 5 - 10 g/L в реактора.
3. Хидравлично време на задържане (HRT)
В случай на отпадъчни води с ниска якост, може да се наложи да увеличим хидравличното време на задържане (HRT) в UASB реактора. Това дава на микроорганизмите повече време да разградят ограниченото количество органични вещества. Въпреки това, прекаленото увеличаване на ХЗТ може да доведе до увеличаване на разходите и намалена ефективност на лечението. Така че това е баланс, който трябва да бъде внимателно коригиран въз основа на специфичните характеристики на отпадъчните води.
4. Добавяне на хранителни вещества
В отпадъчните води с ниско съдържание често липсват основни хранителни вещества като азот, фосфор и микроелементи. Тези хранителни вещества са необходими за растежа и метаболизма на анаеробните микроорганизми. Така че трябва да добавим правилното количество хранителни вещества към отпадъчните води, за да осигурим оптимална микробна активност.
Обичайният подход е да се използва хранителен разтвор, който съдържа балансирано съотношение на азот, фосфор и други микроелементи. Точното количество необходими хранителни вещества зависи от състава на отпадъчните води и вида на микроорганизмите в утайката.
5. Събиране и оползотворяване на газ
Биогазът, произведен в реактора UASB, е ценен ресурс. Може да се използва като възобновяем източник на енергия, например за генериране на електричество или топлина. Събирайки и използвайки биогаза, ние не само намаляваме въздействието върху околната среда, но и правим процеса на обработка по-рентабилен.
За да осигурим ефективно събиране на газ, трябва да проектираме UASB реактора с подходяща система за събиране на газ. Тази система трябва да може да отделя биогаза от отпадъчните води и да го съхранява безопасно.
Комбиниране с други процеси на лечение
В някои случаи третирането на отпадъчни води с ниска якост само с анаеробен реактор UASB може да не е достатъчно, за да се изпълнят необходимите стандарти за отпадъчни води. В такива ситуации можем да обмислим комбинирането на UASB реактора с други процеси на обработка.
Например, можем да използвамеАнаеробен реактор ICпоследователно с реактора UASB. IC реакторът е по-подходящ за отпадъчни води с високо органично натоварване, но може също така да подобри ефективността на пречистване, когато се комбинира с UASB реактор за отпадъчни води с ниска якост.
Друг вариант е да се използва процес на последваща обработка, като например система за дезинфекция с хлорен диоксид. АГенератор на хлорен диоксидможе да се използва за дезинфекция на отпадъчните води от реактора на UASB, премахвайки всички останали патогени и гарантирайки, че качеството на водата отговаря на изискваните стандарти.
Мониторинг и контрол
За оптимизиране на лечебния процес е от съществено значение непрекъснатото наблюдение и контрол. Трябва редовно да наблюдаваме параметри като ХПК, pH, температура, производство на газ и характеристики на утайката. Въз основа на резултатите от мониторинга можем своевременно да коригираме условията на работа на реактора UASB.
Например, ако ефективността на отстраняване на COD е ниска, може да се наложи да увеличим ХЗТ или да добавим повече хранителни вещества. Ако pH е извън оптималния диапазон, можем да го коригираме чрез добавяне на киселина или основа.
Заключение
Оптимизирането на пречистването на отпадъчни води с ниска якост с анаеробен реактор UASB изисква цялостен подход. Чрез прилагане на стратегиите, споменати по-горе, като предварителна обработка, подходящ избор на утайки, регулиране на ХЗТ, добавяне на хранителни вещества, събиране на газ и комбиниране с други процеси на обработка, можем значително да подобрим ефективността на обработката и да намалим въздействието върху околната среда.
Ако сте изправени пред предизвикателства при пречистването на отпадъчни води с ниска якост и се интересувате от нашите UASB анаеробни реактори, не се колебайте да се свържете с нас за повече информация и да обсъдим вашите специфични нужди. Ние сме тук, за да ви помогнем да намерите най-доброто решение за вашите проблеми с пречистването на отпадъчни води.
Референции
- Angelidaki, I., & Ahring, BK (1993). Влияние на температурата и степента на органично натоварване върху термофилната анаеробна обработка на говежди тор в резервоарни реактори с непрекъснато разбъркване. Приложна микробиология и биотехнология, 38 (5), 560-564.
- 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.
- Rajeshwari, KR, Balakrishnan, M., Kansal, AK, & Anand, S. (2000). Най-съвременна технология на анаеробно разлагане за пречистване на промишлени отпадъчни води. Преглед. Технология за биоресурси, 74 (3), 231-246.
