Като доставчик на анаеробни реактори на UASB (одеяло за анаеробни утайки), бях свидетел на от първа ръка разнообразните предизвикателства и възможности, представени от различни видове отпадни води. Една конкретна зона на интерес е въздействието на ниските силови отпадни води върху реакторите на UASB. В този блог ще проуча ефектите, положителни и отрицателни и ще обсъдя как можем да оптимизираме работата на UASB реакторите, когато се занимаваме с такива отпадни води.
Разбиране на ниските - силови отпадни води
Ниските - силови отпадни води обикновено имат сравнително ниска концентрация на органична материя. Характеризира се с химическо търсене на кислород (COD), обикновено вариращо от 200 - 1000 mg/L, което е значително по -ниско в сравнение с високопоставените отпадни води като тези от хранителната преработка или химическата промишленост. Общите източници на ниски - силови отпадни води включват битова канализация, някои леки промишлени отпадни води и някои видове селскостопански отток.
Положителни ефекти на ниските - силови отпадни води върху UASB реактори
Намалена скорост на натоварване на органичното натоварване
Едно от основните предимства на отпадните води с ниска якост е по -ниската скорост на органично натоварване (OLR), която налага на реактора на UASB. OLR се определя като количеството органична материя, подадена към реактора на единица обем на ден. При ниска якост на отпадъци, OLR е сравнително нисък, което означава, че реакторът не трябва да се справя с голям приток на органична материя наведнъж. Това може да доведе до по -стабилна операция на реактора, тъй като анаеробните микроорганизми имат достатъчно време за разрушаване на органичните съединения. По -нисък OLR също намалява риска от подкисляване, което може да възникне, когато скоростта на въвеждане на органични вещества надвишава капацитета на микроорганизмите да го превръщат в метан и въглероден диоксид.
По -малко инхибиране на микробната активност
Високо -здравините отпадни води често съдържат високи концентрации на токсични вещества или инхибитори, като тежки метали, антибиотици или определени органични съединения. Тези вещества могат да инхибират растежа и активността на анаеробните микроорганизми в UASB реактора. За разлика от тях, ниските - силови отпадни води обикновено имат по -ниски нива на такива инхибитори, което позволява на микробната общност в реактора да функционира по -ефективно. Това може да доведе до по -добро производство на метан и по -висока ефективност на лечението.
Потенциал за възстановяване на енергия
Въпреки че съдържанието на органично в нискокачествените отпадни води е ниско, то все още съдържа достатъчно енергия, за да се преобразува в метан чрез анаеробно храносмилане. Метанът е ценен биогаз, който може да се използва като източник на възобновяема енергия за отопление, производство на електроенергия или като гориво за превозно средство. С правилната оптимизация на реактора на UASB, дори ниската - отпадните води могат да допринесат за възстановяване на енергия, което е не само екологично, но и икономически полезно.
Отрицателни ефекти на ниските - силови отпадни води върху UASB реактори
Бавен старт - нагоре и нисък добив на метан
Едно от основните предизвикателства с ниските - силови отпадни води е бавният старт - нагоре на реактора на UASB. Анаеробните микроорганизми се нуждаят от определено количество органична материя, за да растат и умножават. С ниския силови отпадни води първоначалният растеж на микробната общност може да бъде бавен, което води до по -дълъг период на стартиране. Освен това, ниската концентрация на органичната материя означава, че добивът на метан на единица обем на третирани отпадни води е сравнително нисък. Това може да направи процеса на възстановяване на енергията по -малко ефективен и по -малко икономически жизнеспособен в сравнение с лечението на висококачествени отпадни води.
Трудност при поддържането на адекватна биомаса
В UASB реактор биомасата (анаеробните микроорганизми) играе решаваща роля в процеса на лечение. Ниските - силови отпадни води може да не осигуряват достатъчно хранителни вещества и енергия за биомасата, за да поддържат своята активност и растеж. В резултат на това концентрацията на биомаса в реактора може да намалее с течение на времето, което води до спад на ефективността на лечението. За да се поддържа адекватна концентрация на биомаса, може да се наложи да се добавят допълнителни хранителни вещества или по -висока якост, която може да увеличи работните разходи.
Потенциал за измиване - извън биомаса
Скоростта на повдигане в UASB реактор е важен параметър, който влияе върху работата на реактора. При лечение с ниска силна отпадни води може да се наложи сравнително висока скорост на възходящ поток, за да се гарантира добро смесване и контакт между отпадъчните води и биомасата. Ако обаче скоростта на възходящ поток е твърде висока, това може да доведе до измиване на биомасата от реактора, което води до загуба на капацитет за лечение.
Стратегии за оптимизиране на UASB реакторите за ниска - отпадни води
Предварително лечение
Предварителното третиране на ниските - силови отпадни води може да бъде ефективен начин за подобряване на работата на реактора на UASB. Например,Потапящ се смесител на резервоараможе да се използва за осигуряване на равномерно разпределение на отпадните води и засилване на контакта между органичното вещество и биомасата. AМеханичен екран на лентатаМоже да се монтира за отстраняване на големи частици и отломки от отпадъчните води, което може да предотврати запушване на реактора и да подобри общата ефективност на лечението.
Добавка за хранителни вещества
За да се подкрепят растежа и активността на анаеробните микроорганизми, може да е необходимо добавяне на хранителни вещества. Ниските - силови отпадни води често нямат основни хранителни вещества като азот, фосфор и следи. Добавянето на тези хранителни вещества в подходящите количества може да подобри микробната активност и да подобри ефективността на лечението на UASB реактора.
Оптимизиране на работни условия
Работните условия на UASB реактора, като температура, рН и скорост на възходящ поток, трябва да бъдат внимателно оптимизирани за обработка на отпадни води с ниска якост. Например, поддържането на стабилна температура в диапазона от 30 - 35 ° C обикновено е оптимално за анаеробно храносмилане. PH трябва да се съхранява между 6,5 и 7,5, за да се гарантира правилното функциониране на микроорганизмите. Освен това скоростта на възходящ поток трябва да се регулира, за да се предотврати измиването на биомаса - като все още поддържа добро смесване в реактора. AНиска скоростна потопяема агитаторможе да се използва за подпомагане на поддържането на подходящите условия за смесване.
Заключение
В заключение, ниските - силови отпадни води представят както възможности, така и предизвикателства за анаеробните реактори на UASB. Въпреки че предлага предимства като по -стабилна работа, по -малко инхибиране на микробната активност и потенциал за възстановяване на енергия, той също създава проблеми като бавен старт - нагоре, нисък добив на метан и трудност при поддържането на адекватна биомаса. Чрез прилагането на подходящи методи за лечение, добавяне на хранителни вещества и оптимизиране на работните условия, можем да преодолеем тези предизвикателства и да увеличим максимално ефективността на реактора на UASB при лечение на ниска - отпадни води.
Ако се интересувате да научите повече за анаеробните реактори на UASB или имате специфични изисквания за пречистване на отпадни води, ви насърчавам да се свържете с нас за подробна дискусия. Ние можем да предоставим персонализирани решения въз основа на вашите нужди и да ви помогнем да постигнете ефективно и разходи - ефективно пречистване на отпадни води.
ЛИТЕРАТУРА
- Lettinga, G., Van Velsen, AFM, Hobma, SW, De Zeeuw, W., & Klapwijk, A. (1980). Използване на концепцията за реактор на анаеробни утайки (UASB) за пречистване на отпадни води, особено за обработка на канализационни отпадъчни води. Биотехнология и биоинженеринг, 22 (5), 699 - 734.
- Batstone, DJ, Keller, J., Angels, I., Cross, SV, Pevlostatis, SG, Rozz, ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (2002). Анаеробен храносмилане № 1 (ADM1). IWA Publishing.
- McCarty, PL (1964). Основи на обработка на анаеробни отпадъци. Обществени работи, 95 (12), 141 - 146.
