În calitate de furnizor de UASB (pătură de nămol anaerobică anaerobă) reactoare anaerobe, am asistat de prima dată la provocările și oportunitățile diverse prezentate de diferite tipuri de ape uzate. Un domeniu de interes particular este impactul apelor uzate cu rezistență scăzută asupra reactoarelor UASB. În acest blog, voi explora efectele, atât pozitive, cât și negative, și voi discuta despre modul în care putem optimiza performanța reactoarelor UASB atunci când avem de -a face cu astfel de ape uzate.
Înțelegerea apei uzate scăzute
Apele uzate cu rezistență scăzută are de obicei o concentrație relativ scăzută de materie organică. Se caracterizează printr -o cerere chimică de oxigen (COD), de obicei, variind de la 200 - 1000 mg/L, care este semnificativ mai mică în comparație cu apele uzate de mare rezistență, cum ar fi cele din prelucrarea alimentelor sau industriile chimice. Sursele comune de ape uzate cu rezistență scăzută includ canalizarea internă, unii efluenți industriali ușori și anumite tipuri de scurgeri agricole.
Efectele pozitive ale apelor uzate cu rezistență scăzută asupra reactoarelor UASB
Rata redusă de încărcare organică
Unul dintre avantajele principale ale apelor uzate cu rezistență scăzută este rata mai mică de încărcare organică (OLR) pe care o impune reactorului UASB. OLR este definit ca cantitatea de materie organică alimentată reactorului pe unitatea de volum pe zi. Cu apele uzate cu rezistență scăzută, OLR este relativ scăzut, ceea ce înseamnă că reactorul nu trebuie să se ocupe de un flux mare de materie organică simultan. Acest lucru poate duce la o funcționare mai stabilă a reactorului, deoarece microorganismele anaerobe au suficient timp pentru a descompune compușii organici. Un OLR mai mic reduce, de asemenea, riscul de acidificare, care poate apărea atunci când rata de intrare a materiei organice depășește capacitatea microorganismelor de a -l transforma în metan și dioxid de carbon.
Mai puțin inhibarea activității microbiene
Deșeurile de mare rezistență conțin adesea concentrații mari de substanțe toxice sau inhibitori, cum ar fi metale grele, antibiotice sau anumiți compuși organici. Aceste substanțe pot inhiba creșterea și activitatea microorganismelor anaerobe în reactorul UASB. În schimb, apele uzate cu rezistență scăzută au, în general, niveluri mai mici de astfel de inhibitori, permițând comunității microbiene din reactor să funcționeze mai eficient. Acest lucru poate duce la o producție mai bună de metan și la o eficiență mai mare a tratamentului.
Potențial de recuperare a energiei
Deși conținutul organic în apele uzate cu rezistență scăzută este scăzut, acesta conține totuși suficientă energie pentru a fi transformată în metan prin digestia anaerobă. Metanul este un biogaz valoros care poate fi utilizat ca sursă de energie regenerabilă pentru încălzire, generare de energie electrică sau ca combustibil pentru vehicul. Cu o optimizare adecvată a reactorului UASB, apele uzate chiar și scăzute pot contribui la recuperarea energiei, care nu este doar ecologică, ci și benefică din punct de vedere economic.
Efectele negative ale apelor uzate cu rezistență scăzută asupra reactoarelor UASB
Start lent - UP și randament scăzut de metan
Una dintre provocările majore cu apele uzate cu rezistență scăzută este pornirea lentă - în sus a reactorului UASB. Microorganismele anaerobe au nevoie de o anumită cantitate de materie organică pentru a crește și înmulți. Cu apele uzate cu rezistență scăzută, creșterea inițială a comunității microbiene poate fi lentă, ceea ce duce la o perioadă de început mai lungă. În plus, concentrația scăzută de materie organică înseamnă că randamentul de metan pe unitatea de volum de ape uzate tratate este relativ scăzută. Acest lucru poate face procesul de recuperare a energiei mai puțin eficient și mai puțin viabil din punct de vedere economic în comparație cu tratarea apelor uzate de înaltă rezistență.
Dificultate în menținerea biomasei adecvate
Într -un reactor UASB, biomasa (microorganismele anaerobe) joacă un rol crucial în procesul de tratament. Apele uzate scăzute - pot să nu ofere suficienți nutrienți și energie pentru biomasă pentru a -și menține activitatea și creșterea. Drept urmare, concentrația de biomasă în reactor poate scădea în timp, ceea ce duce la o scădere a eficienței tratamentului. Pentru a menține o concentrație adecvată de biomasă, poate fi necesar să se adauge nittrienți suplimentari sau o apă uzată de rezistență mai mare, ceea ce poate crește costul de funcționare.
Potențial de spălare - din biomasă
Viteza de sus a unui reactor UASB este un parametru important care afectează performanța reactorului. În tratamentul apelor uzate cu rezistență scăzută, poate fi necesară o viteză relativ ridicată a fluxului de răsucire pentru a asigura o bună amestecare și contact între apele uzate și biomasă. Cu toate acestea, dacă viteza de răsucire este prea mare, poate determina spălarea biomasei din reactor, ceea ce duce la pierderea capacității de tratament.
Strategii de optimizare a reactoarelor UASB pentru apele uzate cu putere scăzută
Pre -tratament
Pre -tratamentul apelor uzate cu rezistență scăzută poate fi o modalitate eficientă de a îmbunătăți performanța reactorului UASB. De exemplu,Mixer de rezervoare submersibilePoate fi utilizat pentru a asigura distribuția uniformă a apelor uzate și pentru a spori contactul dintre materia organică și biomasă. OEcranul barei mecanicePoate fi instalat pentru a îndepărta particulele mari și resturile din apele uzate, ceea ce poate preveni înfundarea reactorului și poate îmbunătăți eficiența generală a tratamentului.
Suplimentare de nutrienți
Pentru a sprijini creșterea și activitatea microorganismelor anaerobe, poate fi necesară suplimentarea de nutrienți. Deșeurile scăzute - de rezistență nu au adesea nutrienți esențiali, cum ar fi azot, fosfor și urme. Adăugarea acestor nutrienți în cantitățile corespunzătoare poate îmbunătăți activitatea microbiană și poate îmbunătăți performanța tratamentului reactorului UASB.
Optimizarea condițiilor de operare
Condițiile de funcționare ale reactorului UASB, cum ar fi temperatura, pH -ul și viteza de răsfoire, trebuie să fie optimizate cu atenție pentru tratarea apelor uzate cu rezistență scăzută. De exemplu, menținerea unei temperaturi stabile în intervalul 30 - 35 ° C este în general optimă pentru digestia anaerobă. PH -ul trebuie menținut între 6,5 și 7,5 pentru a asigura funcționarea corectă a microorganismelor. În plus, viteza de în sus trebuie să fie ajustată pentru a preveni spălarea biomasei - menținând în același timp un amestec bun în reactor. OAgitator submersibil cu viteză micăPoate fi utilizat pentru a ajuta la menținerea condițiilor de amestecare adecvate.
Concluzie
În concluzie, apele uzate cu putere scăzută prezintă atât oportunități, cât și provocări pentru reactoarele anaerobe UASB. În timp ce oferă avantaje, cum ar fi o operație mai stabilă, o mai mică inhibare a activității microbiene și potențial de recuperare a energiei, aceasta prezintă, de asemenea, probleme precum pornirea lentă, randamentul scăzut de metan și dificultăți în menținerea biomasei adecvate. Prin implementarea metodelor de tratament pre -tratament adecvate, suplimentarea de nutrienți și optimizarea condițiilor de operare, putem depăși aceste provocări și maximiza performanța reactorului UASB atunci când tratăm apele uzate cu rezistență scăzută.
Dacă sunteți interesat să aflați mai multe despre reactoarele anaerobe UASB sau aveți cerințe specifice pentru tratarea apelor uzate, vă încurajez să ne contactați pentru o discuție detaliată. Vă putem oferi soluții personalizate în funcție de nevoile dvs.
Referințe
- Letinga, G., Van Velsen, AFM, Hobma, SW, de Zeeuw, W., & Klapwijk, A. (1980). Utilizarea păturii de nămol anaerobic de flux (UASB) pentru tratarea apelor uzate, în special pentru tratarea canalizării anaerobe. Biotehnologie și bioinginerie, 22 (5), 699 - 734.
- Batstone, DJ, Keller, J., Angels, I., Cross, SV, Pevlostatis, SG, Rozz, ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (2002). Digestia modelului anaerob nr. 1 (ADM1). IWA Publishing.
- McCarty, PL (1964). Fundamentele de tratare a deșeurilor anaerobe. Lucrări publice, 95 (12), 141 - 146.
