چگونه لجن دانه ای را در راکتور بی هوازی UASB کشت کنیم؟

راکتورهای بی هوازی UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) به دلیل تصفیه با راندمان بالا در انواع مختلف فاضلاب به طور گسترده ای شناخته شده هستند. کشت موفقیت آمیز لجن دانه ای در راکتور بی هوازی UASB برای دستیابی به عملکرد بهینه تصفیه بسیار مهم است. به عنوان یک تامین کننده راکتور بی هوازی UASB، من اینجا هستم تا برخی از بینش ها را در مورد نحوه کشت موثر لجن دانه ای به اشتراک بگذارم.

آشنایی با اصول لجن دانه ای

لجن گرانول در راکتورهای UASB یک جامعه میکروبی خود انباشته است. از باکتری های بی هوازی، عمدتا متانوژن ها، باکتری های اسیدساز و سایر میکروارگانیسم ها تشکیل شده است. این گرانول ها دارای سرعت ته نشینی بالایی هستند که اجازه می دهد تا غلظت بالایی از زیست توده در راکتور حفظ شود که منجر به کارایی بهتر تصفیه می شود. تشکیل لجن دانه ای فرآیند پیچیده ای است که شامل عوامل فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی می باشد.

انتخاب تلقیح اولیه

اولین قدم در کشت لجن دانه ای، انتخاب تلقیح اولیه مناسب است. تلقیح را می توان از راکتورهای بی هوازی موجود، مانند هاضم های بی هوازی در تصفیه خانه های فاضلاب، تهیه کرد. کیفیت تلقیح تاثیر زیادی بر فرآیند راه اندازی و دانه بندی دارد. یک تلقیح خوب باید دارای غلظت بالایی از میکروارگانیسم های بی هوازی به ویژه متانوژن ها باشد. همچنین اگر تلقیح از راکتوری تهیه شود که فاضلاب مشابه با راکتور UASB شما را تصفیه می کند، مفید است. این به میکروارگانیسم ها کمک می کند تا سریعتر با محیط جدید سازگار شوند. به عنوان مثال، اگر فاضلاب صنعتی را با بار آلی بالا تصفیه می کنید، تلقیح حاصل از یک راکتور تصفیه کننده فاضلاب صنعتی مشابه شانس بیشتری برای تشکیل لجن دانه ای در UASB شما خواهد داشت.

Fenton Catalytic Reactor Mechanical Bar Screen Wastewater

شرایط شروع راکتور

پیکربندی راکتور: اطمینان حاصل کنید که راکتور UASB به درستی طراحی و ساخته شده است. راکتور باید دارای نسبت ارتفاع به قطر مناسب، معمولاً بین 2:1 و 5:1 باشد تا جریان فاضلاب به سمت بالا و تشکیل یک بستر لجن متراکم را افزایش دهد.
کنترل دما: فرآیندهای بی هوازی بسیار حساس به دما هستند. محدوده دمایی ایده آل برای اکثر راکتورهای UASB بین 30 تا 35 درجه سانتی گراد است. حفظ دمای پایدار در این محدوده می تواند به طور قابل توجهی رشد و فعالیت میکروارگانیسم های بی هوازی را افزایش دهد. بسته به شرایط محیطی می توانید از سیستم های گرمایش یا سرمایش برای کنترل دما استفاده کنید.
تنظیم pH: مقدار pH فاضلاب در راکتور UASB باید بین 6.5 تا 7.5 حفظ شود. این محدوده pH بهینه برای رشد میکروارگانیسم های بی هوازی، به ویژه متانوژن ها است. شما می توانید pH را با استفاده از سیستم های دوز اسید یا باز تنظیم کنید. به عنوان مثال، اگر فاضلاب بیش از حد اسیدی است، می توانید هیدروکسید سدیم را برای افزایش pH اضافه کنید. ماسیستم دوز شیمیایی خودکار رایانه شخصیمی تواند ابزار قابل اعتمادی برای تنظیم دقیق pH باشد.

خصوصیات فاضلاب

نرخ بارگذاری ارگانیک (OLR): در ابتدای فرآیند راه اندازی، حفظ OLR پایین ضروری است. OLR بالا می تواند منجر به تجمع اسیدهای چرب فرار (VFAs) شود که می تواند رشد متانوژن ها را مهار کند و فرآیند دانه بندی را مختل کند. با OLR حدود 0.5 - 1 کیلوگرم COD/m³·d شروع کنید و با شروع تشکیل لجن دانه ای آن را به تدریج افزایش دهید. به عنوان مثال، اگر راکتور UASB شما دارای حجم 10 متر مکعب است، با یک ورودی حاوی 5 تا 10 کیلوگرم COD در روز شروع کنید.
پیش تصفیه فاضلاب: برخی از فاضلاب ها ممکن است حاوی مواد سمی یا بازدارنده میکروارگانیسم های بی هوازی باشند. به عنوان مثال، فلزات سنگین، سولفیدها و مواد شیمیایی خاص می توانند تأثیر منفی بر فرآیند دانه بندی داشته باشند. بنابراین، پیش درمان در بسیاری از موارد ضروری است. الففاضلاب صفحه نمایش نوار مکانیکیمی توان برای حذف مواد جامد بزرگ از پساب قبل از ورود به راکتور UASB استفاده کرد. علاوه بر این، اگر فاضلاب حاوی سطوح بالایی از سولفید باشد، الفراکتور کاتالیستی فنتونمی توان برای اکسید کردن سولفیدها و کاهش سمیت آنها استفاده کرد.

شرایط هیدرولیک

سرعت جریان بالا: سرعت بالارفتن فاضلاب در راکتور UASB یک عامل حیاتی برای تشکیل لجن دانه ای است. سرعت جریان بالا می تواند به شستن لجن غیر دانه ای و رشد لجن دانه ای کمک کند. به طور کلی، سرعت جریان بالا 0.5 - 1.5 متر در ساعت در طول فرآیند راه اندازی و دانه بندی توصیه می شود. شما می توانید با کنترل سرعت جریان فاضلاب ورودی، سرعت جریان بالا را تنظیم کنید.
مخلوط کردن: اختلاط ملایم برای اطمینان از توزیع یکنواخت فاضلاب ورودی و میکروارگانیسم ها در راکتور لازم است. با این حال، اختلاط بیش از حد می تواند لجن دانه ای را بشکند. برای دستیابی به سطح مناسب اختلاط، می توانید از سیستم های گردش مجدد گاز یا مایع ملایم استفاده کنید.

نظارت و کنترل

مانیتورینگ COD و VFA: به طور منظم غلظت اکسیژن مورد نیاز شیمیایی (COD) و اسیدهای چرب فرار (VFA) در ورودی و خروجی راکتور UASB را بررسی کنید. نسبت VFA به قلیائیت نیز یک شاخص مهم است. افزایش ناگهانی غلظت VFA یا کاهش نسبت VFA - به - قلیایی ممکن است نشان دهنده وجود مشکل در راکتور باشد. به عنوان مثال، اگر غلظت VFA از 500 میلی گرم در لیتر بیشتر شود، ممکن است لازم باشد OLR کاهش یابد.
ویژگی های لجن: به طور دوره ای ویژگی های لجن مانند شاخص حجم لجن (SVI)، توزیع اندازه ذرات و ترکیب میکروبی را تجزیه و تحلیل کنید. SVI پایین (زیر 50 میلی لیتر بر گرم) عموماً نشانه لجن دانه ای با کیفیت خوب است.

عیب یابی

مهار میکروارگانیسم ها: در صورت جلوگیری از رشد میکروارگانیسم های بی هوازی ابتدا علت را شناسایی کنید. ممکن است به دلیل وجود مواد سمی در فاضلاب، pH نامناسب یا OLR بالا باشد. پس از شناسایی علت، اقدامات مناسب برای رفع آن انجام دهید. به عنوان مثال، اگر علت یک ماده سمی است، قبل از درمان را افزایش دهید تا ماده حذف شود.
شستشوی لجن: اگر متوجه خروج بیش از حد لجن از راکتور شدید، سرعت جریان بالا را بررسی کنید. اگر سرعت جریان بالا خیلی زیاد است، آن را کاهش دهید. همچنین، اطمینان حاصل کنید که راکتور هیچ گونه اتصال کوتاه هیدرولیکی را تجربه نمی کند.

در نتیجه، کشت لجن دانه ای در یک راکتور بی هوازی UASB به ترکیبی از انتخاب تلقیح مناسب، کنترل شرایط شروع، مدیریت خصوصیات فاضلاب، بهینه سازی شرایط هیدرولیکی و نظارت و کنترل مستمر نیاز دارد. به عنوان تامین کننده راکتور بی هوازی UASB، ما متعهد به ارائه راکتورهای با کیفیت بالا و پشتیبانی فنی جامع برای کمک به شما در دستیابی به کشت لجن دانه ای موفق هستیم. اگر به راکتورهای بی هوازی UASB ما علاقه مند هستید یا به اطلاعات بیشتری در مورد فرآیند کشت نیاز دارید، لطفاً برای بحث در مورد خرید با ما تماس بگیرید.

مراجع

Lettinga, G., van Velsen, AFM, Hobma, SW, de Zeeuw, W., & Klapwijk, A. (1980). استفاده از مفهوم راکتور لجن بالارونده (USB) برای تصفیه بیولوژیکی فاضلاب، به ویژه برای تصفیه بی هوازی. بیوتکنولوژی و مهندسی زیستی، 22 (5)، 699 - 734.
Angelidaki، I.، و Ahring، BK (1993). تاثیر دما و نرخ بارگذاری آلی بر تیمار بی هوازی گرمادوست کود گاوی در راکتورهای فیلتری هم زده و بی هوازی پیوسته. تحقیقات آب، 27 (10)، 1599 - 1606.
مک کارتی، PL (1964). اصول تصفیه زباله های بی هوازی آثار عمومی، 95 (11)، 141 - 146.