Анаеробното пречистване на отпадъчни води има добра репутация за ефикасно и без миризми пречистване на реки, съдържащи високи концентрации на органични замърсители. Ако изучавате процеси на биологично третиране, несъмнено ще зададете въпроси като "Какво е анаеробно третиране на отпадъчни води?" И "Как работи анаеробното пречистване на отпадъчни води?"
Тази статия ще даде достъпно въведение в анаеробното лечение и ще го раздели на три части, за да ви помогне да изясните как работи и защо го използвате.
1. Какво е анаеробно пречистване на отпадъчни води?
2. Как протича анаеробното пречистване на отпадъчни води?
3. Често срещаните видове анаеробни системи за пречистване на отпадъчни води включват
4. Какво Aquasust може да ви помогне при анаеробното пречистване на отпадъчни води?
Какво е анаеробно пречистване на отпадъчни води?
Анаеробното пречистване на отпадъчни води е биологичен процес, при който микроорганизмите разграждат органичните замърсители в отсъствието на кислород. При основния анаеробен цикъл на пречистване отпадъчните води влизат в съда на биореактора. Биореакторът съдържа плътно полутвърдо вещество, наречено утайка, което се състои от анаеробни бактерии и други микроорганизми. Тези анаеробни микроорганизми или „анаеробни бактерии“ усвояват биоразградимите вещества, присъстващи в отпадъчните води, като по този начин произвеждат по-ниска биологична потребност от кислород (БПК), химическа потребност от кислород (ХПК) и/или общо суспендирани твърди вещества (ТСС). Отпадъчните води се използват като вторичен продукт от биогаз.
Анаеробното третиране на отпадъчни води се използва за третиране на различни промишлени отпадъчни води от селското стопанство, храните и напитките, млечните продукти, целулозата и хартията и текстилната промишленост, както и битови утайки и отпадъчни води. Анаеробната технология обикновено се използва за потоци с високи концентрации на органични вещества (измерени като високи BOD, COD или TSS), обикновено преди аеробно третиране. Анаеробното третиране се използва и за специални приложения, като третиране на отпадъчни потоци с неорганични или хлорирани органични вещества, и е много подходящо за третиране на топли промишлени отпадъчни води.
Как протича анаеробното пречистване на отпадъчни води?
Анаеробното пречистване на отпадъчни води е биологично пречистване, при което се използват анаеробни микроорганизми за разлагане и отстраняване на органични замърсители в отпадъчните води. Въпреки че системите за анаеробно третиране могат да приемат много форми, те обикновено включват някаква форма на биореактор или хранилище, което може да поддържа безкислородна среда, необходима за поддържане на процеса на анаеробно смилане.
Процесът на анаеробно пречистване на отпадъчни води включва два етапа: етап на подкисляване и етап на производство на метан, като и двата са в състояние на динамично равновесие. В началния етап на образуване на киселина анаеробните бактерии разграждат сложни органични съединения до по-прости късоверижни летливи органични киселини. Вторият етап, наречен етап на производство на метан, се състои от два етапа: производство на оцетна киселина, анаеробните бактерии синтезират органични киселини, за да образуват ацетат, водород и въглероден диоксид; и производство на метан, а след това анаеробни микроорганизми действат върху тези новообразувани молекули, образувайки газ метан и въглероден диоксид. Тези странични продукти могат да бъдат рециклирани за използване като гориво, а отпадъчните води могат да се използват за по-нататъшно третиране и/или заустване.
Според специфичните изисквания на приложението и изискванията на съоръженията, системите за анаеробно разграждане могат да бъдат проектирани като едностепенни или многостепенни устройства, което означава, че могат да бъдат оборудвани с отделни резервоари за подкисляване и биореакторни устройства.
Обичайните видове анаеробни системи за пречистване на отпадъчни води включват
Анаеробна лагуна
Анаеробните лагуни са големи изкуствени езера, обикновено с размер между 1-2 акра и дълбочина до 20 фута. Те се използват широко при пречистването на селскостопански отпадъчни води от производството на месо, както и при пречистването на други потоци от промишлени отпадъчни води и като първичен етап на пречистване за пречистване на градски отпадъчни води. Отпадъчните води обикновено се отвеждат по тръби до дъното на лагуната, където се утаяват, за да образуват горен течен слой и полутвърд слой утайки. Течният слой не позволява на кислорода да достигне до слоя утайка, което позволява процеса на анаеробно смилане да разложи органичните вещества в отпадъчните води. Средно този процес може да отнеме само няколко седмици или до шест месеца, за да доведе нивото на БПК/ХПК до целевия диапазон. Анаеробните бактерии са полезни при определени условия на околната среда, като температура на топла вода (85-95 градуса F) и почти неутрално pH. Следователно поддържането на оптимални условия ще увеличи активността на анаеробните микроорганизми, като по този начин ще намали времето за задържане на отпадъчни води. Скоростта на анаеробното дишане може също да бъде ограничена от много фактори, включително колебания в концентрацията на БПК/ХПК и наличието на вещества като натрий, калий, калций и магнезий.
Анаеробен реактор с утаен слой
Реакторът с утаечно легло е анаеробно третиране, при което отпадъчните води преминават през свободно плаващо „одеяло“ от суспендирани частици утайки. Когато анаеробните бактерии в утайката усвояват органичните компоненти в отпадъчните води, те се размножават и събират в по-големи частици, които се утаяват на дъното на резервоара на реактора и могат да бъдат рециклирани за бъдещо рециклиране. Пречистените отпадъчни води изтичат нагоре от устройството. Биогазът, генериран по време на процеса на разграждане, се събира от колекторния капак по време на целия цикъл на третиране.
Има няколко различни форми на анаеробни реактори със слой от утайки, включително
Анаеробна утайка с възходящ поток (UASB): При третирането с UASB отпадъчните води се изпомпват в дъното на биореактора UASB и се прилага възходящ поток. Когато отпадъчните води протичат, това води до изплуване на слоя утайка.
Разширени легла с гранулирана утайка (EGSB): EGSB са много подобни на технологията UASB. Ключовият отличителен фактор е, че отпадъчните води се рециклират през системата, за да се насърчи повече контакт с утайките. Те също така обикновено са по-високи от UASB и входящият поток продължава с по-висока скорост. Следователно, в сравнение със системата UASB, EGSB може да обработва потоци с по-високо органично съдържание.
Анаеробен преграден реактор (ABR): ABR се състои от полузатворени отделения, разделени от редуващи се прегради. Преградата прекъсва плавния поток на отпадъчните води и насърчава по-голям контакт със слоя утайка, когато утайката тече от входа на реактора към изхода.
Реактор за анаеробна филтрация
Реакторът за анаеробна филтрация се състои от реакторен резервоар, оборудван с определена фиксирана филтърна среда. Анаеробните микроорганизми могат да се установят върху филтърната среда, образувайки така наречените биофилми. Филтърната среда варира от система до система. Обичайните материали включват пластмасови филми и частици, както и чакъл, пемза, тухли и други материали. Новата филтърна среда трябва да бъде инокулирана с анаеробни бактерии и може да отнеме няколко месеца, докато биофилмът се изгради до точката, в която може да се обработва с пълен капацитет.
По време на цикъла на пречистване потокът от отпадъчни води преминава през филтърна среда, която се използва за улавяне на частици в потока, като същевременно осигурява достатъчна повърхностна площ за излагане на анаеробните бактерии в биофилма на органичните материали, присъстващи в потока. С течение на времето работата на филтриращия реактор трябва да се наблюдава внимателно, тъй като филтърната среда в крайна сметка ще се задръсти от прекомерно натрупване на биофилм и частици и са необходими стъпки за поддръжка, като обратно промиване и почистване, за да се поддържа оптимална производителност.