Az UASB (felfelé mutató anaerob iszap takaró) anaerob reaktorok szállítójaként első kézből szemtanúja voltam azoknak a különféle igényeknek és kihívásoknak, amelyekkel az iparágak szembesülnek a szennyvízkezelés során. Az UASB -reaktor hatékonyságát és hatékonyságát gyakran meghatározó döntő szempontból az alkalmazott adalékanyagok típusa. Ebben a blogban megvizsgálom azokat a különféle adalékanyagokat, amelyeket hozzáadhatunk egy UASB anaerob reaktorhoz és azok hatását a kezelési folyamatra.
Tápanyag -adalékanyagok
Az UASB reaktor megfelelő működésének egyik elsődleges követelménye az anaerob mikroorganizmusok alapvető tápanyagok jelenléte. Ezek a mikroorganizmusok lebontják a szerves anyagokat a szennyvízben, biogázt (főleg metánt és szén -dioxidot) termelve a folyamatban. A tápanyag -adalékanyagok hozzájárulhatnak a mikroorganizmusok kiegyensúlyozott környezetének fenntartásához.
-
Nitrogén és foszfor: A nitrogén és a foszfor a mikrobiális növekedés két legkritikusabb tápanyaga. Ezeket általában ammóniumsók (pl. Ammónium -klorid vagy ammónium -szulfát) és foszfát -sók (pl. Kálium -dihidrogén -foszfát vagy dinátrium -hidrogén -foszfát) formájában adják hozzá. A szén-, nitrogén- és foszfor (C: N: P) kiegyensúlyozott aránya elengedhetetlen az optimális mikrobiális aktivitáshoz. Általában az anaerob emésztéshez A C: N: P aránya 100: 5: 1 -et ajánlott [1].
-
Nyomelemek: Az olyan nyomelemek, mint a vas, kobalt, nikkel és molibdén, szintén szükségesek az anaerob mikroorganizmusok megfelelő működéséhez. Ezek az elemek kofaktorokként működnek a mikroorganizmusok metabolikus folyamatain részt vevő különféle enzimek számára. Például vas szükséges a hemfehérjék szintéziséhez, míg a kobalt elengedhetetlen a B12 -vitamin előállításához. A nyomelem -adalékanyagok sók formájában vagy a kereskedelmi nyomelemkeverék részeként adhatók hozzá [2].
pH -pufferek
A stabil pH -környezet fenntartása elengedhetetlen az anaerob mikroorganizmusok túléléséhez és aktivitásához. A legtöbb anaerob mikroorganizmus 6,5 és 7,5 közötti pH -tartományt részesíti előnyben. Az UASB reaktorba belépő szennyvíz pH -ja azonban a szennyvíz forrásától függően nagyon eltérő lehet. A pH -pufferek hozzáadhatók a reaktorhoz, hogy megakadályozzák a pH -ban jelentős ingadozásokat és fenntartják a mikroorganizmusok számára megfelelő környezetet.
-
Bikarbonát és karbonát sók: A bikarbonát- és karbonátsókat általában pH -pufferként használják az UASB reaktorokban. Ezek a sók savakkal vagy bázisokkal reagálhatnak a szennyvízben, hogy stabil pH -t tartsanak fenn. Például a nátrium -hidrogén -karbonát (NAHCO3) savval reagálhat, hogy szén -dioxidot, vizet és sót képezzen. Ez a reakció elősegíti a sav semlegesítését és a pH csökkenésének megakadályozását. Hasonlóképpen, a nátrium -karbonát (NA2CO3) savval reagálhat, hogy nátrium -hidrogén -karbonátot és sót képezzen, ami szintén elősegíti a stabil pH fenntartását [3].
-
Lúgossági beállítás: A pH -pufferek használata mellett a szennyvíz lúgosságát is beállíthatjuk a stabil pH fenntartása érdekében. Az lúgosság arra utal, hogy a szennyvíz képes -e semlegesíteni a savakat. A szennyvíz lúgosságának növelésével a pH stabilizálható és a változásokkal szemben rezisztensebbé válhat. Az lúgosság olyan vegyi anyagok hozzáadásával állítható be, mint a mész (Cao vagy Ca (OH) 2) vagy a nátrium -hidroxid (NaOH) [4].
Koagulánsok és flokkulánsok
A koagulánsokat és flokkulánsokat használják az iszap települési tulajdonságainak javítására az UASB reaktorban. Ezek a vegyi anyagok elősegítik a szennyvízben lévő kis részecskék és kolloidok összesítését, megkönnyítve őket a folyékony fázistól. Ez javíthatja a kezelt szennyvíz tisztaságát és csökkentheti a szuszpendált szilárd anyag mennyiségét a reaktorban.
-
Koagulánsok: A koagulánsok olyan vegyi anyagok, amelyek semlegesítik a szennyvíz részecskék felületén lévő elektromos töltéseket, és összesítik őket. Az UASB -reaktorokban alkalmazott általános koagulánsok közé tartozik az alumínium -szulfát (alum), a vas -klorid és a polialuminum -klorid (PAC). Ezek a koagulánsok hozzáadhatók a szennyvízhez, mielőtt belépne a reaktorba vagy közvetlenül a reaktorba [5].
-
Virágmássák: A flokkulánsok olyan polimerek, amelyek elősegítik az aggregált részecskék együtt áthidalását, és nagyobb FLOC -kat képeznek, amelyek könnyebben telepednek le. Anionos, kationos és nemionos flokkulánsok állnak rendelkezésre, és a flokkuláns választása a szennyvíz és az iszap jellemzőitől függ. Például az anionos flokkulánsokat gyakran használják a szennyvíz magas negatív töltéssel történő kezelésére, míg a kationos flokkulánsok jobban alkalmasak a magas pozitív töltésű szennyvízre [6].
Gátló szerek
A habzás jelentős problémát jelenthet az UASB -reaktorokban, különösen akkor, ha a szennyvíz magas szerves terheléssel vagy felületaktív anyaggal kezelik. A habzás csökkentheti a reaktor hatékonyságát, az iszap fokozott átvitelét és a működési nehézségeket. Az antifoaming szerek hozzáadhatók a reaktorhoz a habzás megelőzése vagy csökkentése érdekében.
-
Szilikon alapú antifoaming szerek: A szilikon alapú antifoaming-szereket általában használják az UASB reaktorokban. Ezek a szerek úgy működnek, hogy csökkentik a folyadék felületi feszültségét, megakadályozva a habbuborékok képződését. A szilikon alapú antifoamingszerek a hőmérsékletek és a pH-értékek széles tartományában hatékonyak, és viszonylag nem mérgezőek az anaerob mikroorganizmusokhoz [7].
-
Olaj alapú antifoaming ágensek: Az olaj alapú antifoaming-szerek használhatók az UASB reaktorokban is. Ezek az ágensek úgy működnek, hogy a habbuborékok felszínén elterjednek, és összeomlik. Az olaj alapú antifoamingszerek általában alacsony hőmérsékleten hatékonyabbak, de negatív hatással lehetnek az anaerob mikroorganizmusokra, ha túlzott mennyiségben használják [8].
Egyéb adalékanyagok
A fent említett adalékanyagok mellett számos más típusú adalékanyag is felhasználható az UASB reaktorokban, a szennyvízkezelési folyamat konkrét követelményeitől függően.
-
Enzim -adalékanyagok: Az enzim adalékanyagok felhasználhatók a komplex szerves vegyületek bontásának fokozására a szennyvízben. Ezek az enzimek hozzájárulhatnak a hidrolízis sebességének növeléséhez és az anaerob emésztési folyamat általános hatékonyságának javításához. Például a celluláz enzimek felhasználhatók a cellulóz lebontására, amely egy komplex szénhidrát, amely sokféle szennyvízben található [9].
-
Mikrobiális oltóanyagok: A mikrobiális inokulánsok olyan specifikus mikroorganizmusok tenyészetei, amelyeket hozzá lehet adni az UASB reaktorhoz az anaerob emésztési folyamat teljesítményének javítása érdekében. Ezek az inokulánsok új mikroorganizmusok törzseit vezethetnek be specifikus metabolikus képességekkel, például bizonyos típusú szennyező anyagok lebontására. A mikrobiális oltószereket kereskedelmi forrásokból lehet beszerezni vagy házon belül elkészíteni [10].
Következtetés
Az UASB anaerob reaktor adalékanyagok megválasztása a szennyvíz jellemzőitől, a reaktor működési körülményeitől és a kívánt kezelési céloktól függ. A megfelelő adalékanyagok gondos kiválasztásával és felhasználásával javíthatjuk az UASB reaktor hatékonyságát és hatékonyságát, csökkenthetjük a működési költségeket, és kiváló minőségű kezelt szennyvízt teremthetnek.
Ha szeretne többet megtudni az UASB anaerob reaktorokról, vagy segítségre van szüksége a szennyvízkezelési folyamathoz megfelelő adalékanyagok kiválasztásához, kérjük, vegye fel velünk a kapcsolatot. Van egy szakértői csoportunk, aki személyre szabott tanácsokat és megoldásokat nyújthat Önnek az Ön egyedi igényei alapján.
Referenciák
[1] Metcalf és Eddy. (2014). Szennyvíztervezés: Kezelés és újrafelhasználás (5. kiadás). McGraw-Hill oktatás.
[2] Letinga, G. és Hulshoff Pol, LW (1991). Az UASB folyamattervezése különféle típusú szennyvízhez. Víztudomány és technológia, 23 (5-6), 1385-1401.
[3] Siegrist, H. és Gujer, W. (1985). A pH és az lúgosság hatása a szennyvíziszap anaerob emésztésére. Water Research, 19 (4), 427-432.
[4] Van Lier, JB és Letinga, G. (1992). A pH -kontroll felfelé mutató anaerob iszap takaró reaktorokban. Víztudomány és technológia, 25 (9), 177-185.
[5] Wills, C. (2006). Koaguláció és flokkuláció víz- és szennyvízkezelésben. IWA Publishing.
[6] Gregory, J. (2006). Flokkuláció a vízkezelésben. IWA Publishing.
[7] Noyola, M. és Esparza-García, F. (2005). A habzásvezérlés anaerob reaktorokban: áttekintés. Bioresource Technology, 96 (16), 1787-1795.
[8] Zhang, Y. és Banks, CJ (2011). Habing anaerob emésztésben: áttekintés. Megújuló és fenntartható energia áttekintések, 15 (1), 293-302.
[9] Lynd, LR, Weimer, PJ, Van Zyl, WH és Pretorius, IS (2002). Mikrobiális cellulózhasználat: Alapok és biotechnológia. Mikrobiológiai és molekuláris biológiai áttekintések, 66 (3), 506-577.
[10] Fang, HHP és Liu, H. (2002). Mikrobiális oltás az ipari szennyvízt kezelő anaerob reaktorok indításához: áttekintés. Bioresource Technology, 84 (1), 1-10.
