من به عنوان تأمین کننده UASB (پتو لجن بی هوازی بالا) راکتورهای بی هوازی ، من شاهد دست اول بوده ام و چالش ها و فرصت های متنوعی را که توسط انواع مختلف فاضلاب ارائه شده است. یک منطقه مورد علاقه خاص تأثیر فاضلاب کم قدرت در راکتورهای UASB است. در این وبلاگ ، تأثیرات ، مثبت و منفی را بررسی خواهم کرد و در مورد چگونگی بهینه سازی عملکرد راکتورهای UASB هنگام برخورد با چنین فاضلاب می توانیم بهینه کنیم.
درک فاضلاب کم - قدرت
فاضلاب کم قدرت به طور معمول غلظت نسبتاً کمی از مواد آلی دارد. این ماده با تقاضای اکسیژن شیمیایی (COD) معمولاً از 200 - 1000 میلی گرم در لیتر مشخص می شود ، که در مقایسه با فاضلاب های با استحکام بالا مانند مواد غذایی از فرآوری مواد غذایی یا صنایع شیمیایی به طور قابل توجهی پایین تر است. منابع متداول فاضلاب کم قدرت شامل فاضلاب خانگی ، برخی از پساب های صنعتی سبک و انواع خاصی از رواناب کشاورزی است.
اثرات مثبت فاضلاب کم قدرت بر روی راکتورهای UASB
کاهش نرخ بارگذاری ارگانیک
یکی از مزایای اصلی فاضلاب کم قدرت ، میزان بارگذاری آلی پایین تر (OLR) است که به راکتور UASB تحمیل می کند. OLR به عنوان مقدار ماده آلی تغذیه شده به راکتور در هر واحد حجم در روز تعریف می شود. با فاضلاب کم قدرت ، OLR نسبتاً کم است ، به این معنی که راکتور مجبور نیست به یکباره هجوم بزرگی از مواد آلی را تحمل کند. این می تواند به یک عملکرد پایدار از راکتور منجر شود ، زیرا میکروارگانیسم های بی هوازی زمان کافی برای تجزیه ترکیبات آلی دارند. OLR پایین تر همچنین خطر اسیدی شدن را کاهش می دهد ، که می تواند هنگامی رخ دهد که میزان ورودی ماده آلی بیش از ظرفیت میکروارگانیسم ها برای تبدیل آن به متان و دی اکسید کربن باشد.
مهار کمتر فعالیت میکروبی
فاضلاب های با استحکام بالا اغلب حاوی غلظت بالایی از مواد سمی یا مهار کننده ها مانند فلزات سنگین ، آنتی بیوتیک ها یا ترکیبات ارگانیک خاصی هستند. این مواد می توانند رشد و فعالیت میکروارگانیسم های بی هوازی را در راکتور UASB مهار کنند. در مقابل ، فاضلاب های کم قدرت به طور کلی سطح پایین تری از چنین مهار کننده هایی دارند و به جامعه میکروبی در راکتور اجازه می دهد تا کارآمدتر عمل کند. این می تواند منجر به تولید متان بهتر و راندمان درمانی بالاتر شود.
پتانسیل بازیابی انرژی
اگرچه محتوای آلی در فاضلاب کم مقاومت کم است ، اما هنوز هم حاوی انرژی کافی است تا از طریق هضم بی هوازی به متان تبدیل شود. متان یک بیوگاز با ارزش است که می تواند به عنوان منبع انرژی تجدید پذیر برای گرمایش ، تولید برق یا به عنوان سوخت وسیله نقلیه مورد استفاده قرار گیرد. با بهینه سازی مناسب راکتور UASB ، حتی فاضلاب با استحکام کم می تواند به بازیابی انرژی کمک کند ، که نه تنها سازگار با محیط زیست بلکه از نظر اقتصادی نیز سودمند است.
اثرات منفی فاضلاب کم قدرت بر روی راکتورهای UASB
شروع آهسته - بالا و عملکرد متان کم
یکی از مهمترین چالش های فاضلاب کم قدرت ، شروع آهسته از راکتور UASB است. میکروارگانیسم های بی هوازی برای رشد و تکثیر به مقدار مشخصی از مواد آلی نیاز دارند. با فاضلاب کم قدرت ، رشد اولیه جامعه میکروبی می تواند کند باشد و منجر به یک دوره شروع طولانی تر شود. علاوه بر این ، غلظت کم ماده آلی به این معنی است که عملکرد متان در واحد حجم فاضلاب تصفیه شده نسبتاً کم است. این می تواند باعث شود فرآیند بازیابی انرژی در مقایسه با تصفیه فاضلاب های با استحکام بالا ، کارآمدتر و از نظر اقتصادی کمتری داشته باشد.
مشکل در حفظ زیست توده کافی
در یک راکتور UASB ، زیست توده (میکروارگانیسم های بی هوازی) نقش مهمی در فرآیند درمان ایفا می کند. فاضلاب کم قدرت ممکن است مواد مغذی و انرژی کافی را برای زیست توده برای حفظ فعالیت و رشد آن فراهم نکند. در نتیجه ، غلظت زیست توده در راکتور ممکن است با گذشت زمان کاهش یابد و منجر به کاهش کارایی درمانی شود. برای حفظ غلظت کافی زیست توده ، مواد مغذی اضافی یا فاضلاب با استحکام بالاتر ممکن است اضافه شود که می تواند هزینه عملیاتی را افزایش دهد.
پتانسیل شستشو - خارج از زیست توده
سرعت جریان در یک راکتور UASB یک پارامتر مهم است که بر عملکرد راکتور تأثیر می گذارد. در تصفیه فاضلاب با استحکام کم ، برای اطمینان از اختلاط خوب و تماس خوب بین فاضلاب و زیست توده ممکن است به سرعت نسبتاً بالایی از جریان نیاز باشد. با این حال ، اگر سرعت جریان بیش از حد زیاد باشد ، می تواند باعث بروز زیست توده از راکتور شود و منجر به از بین رفتن ظرفیت درمانی شود.
استراتژی هایی برای بهینه سازی راکتورهای UASB برای فاضلاب کم قدرت
پیش - درمان
پیش از تصفیه فاضلاب کم قدرت می تواند روشی مؤثر برای بهبود عملکرد راکتور UASB باشد. به عنوان مثال ،میکسر مخزن زیر آبمی توان برای اطمینان از توزیع یکنواخت فاضلاب و تقویت تماس بین ماده آلی و زیست توده استفاده کرد. بوهاصفحه نوار مکانیکیمی توان برای از بین بردن ذرات بزرگ و آوار از فاضلاب نصب کرد ، که می تواند از گرفتگی راکتور جلوگیری کرده و راندمان کلی درمانی را بهبود بخشد.
مکمل مواد مغذی
برای حمایت از رشد و فعالیت میکروارگانیسم های بی هوازی ، مکمل مواد مغذی ممکن است لازم باشد. فاضلاب های کم قدرت اغلب فاقد مواد مغذی اساسی مانند نیتروژن ، فسفر و عناصر کمیاب هستند. افزودن این مواد مغذی در مقادیر مناسب می تواند باعث افزایش فعالیت میکروبی و بهبود عملکرد درمان راکتور UASB شود.
بهینه سازی شرایط عملیاتی
شرایط عملکرد راکتور UASB ، مانند دما ، pH و سرعت جریان ، برای تصفیه فاضلاب کم قدرت باید با دقت بهینه شود. به عنوان مثال ، حفظ دمای پایدار در محدوده 30 - 35 درجه سانتیگراد به طور کلی برای هضم بی هوازی مطلوب است. pH باید بین 6.5 و 7.5 نگه داشته شود تا از عملکرد مناسب میکروارگانیسم ها اطمینان حاصل شود. علاوه بر این ، سرعت جریان باید تنظیم شود تا از شستشوی زیست توده جلوگیری شود در حالی که هنوز هم مخلوط خوبی را در راکتور حفظ می کند. بوهاهمزن زیر آب با سرعت کممی توان برای کمک به حفظ شرایط اختلاط مناسب استفاده کرد.
پایان
در نتیجه ، فاضلاب کم قدرت هر دو فرصت و چالش را برای راکتورهای بی هوازی UASB ارائه می دهد. در حالی که مزایایی مانند عملکرد پایدار ، مهار کمتر فعالیت میکروبی و پتانسیل بازیابی انرژی را ارائه می دهد ، همچنین مشکلاتی از قبیل شروع آهسته ، عملکرد کم متان و مشکل در حفظ زیست توده کافی را ایجاد می کند. با اجرای روشهای مناسب قبل از درمان ، مکمل مواد مغذی و بهینه سازی شرایط عملیاتی ، می توانیم بر این چالش ها غلبه کنیم و عملکرد راکتور UASB را هنگام تصفیه فاضلاب کم قدرت به حداکثر برسانیم.
اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد راکتورهای بی هوازی UASB هستید یا نیازهای خاصی برای تصفیه فاضلاب دارید ، من شما را تشویق می کنم تا برای یک بحث دقیق با ما تماس بگیرید. ما می توانیم بر اساس نیازهای شما راه حل های سفارشی ارائه دهیم و به شما در دستیابی به تصفیه کارآمد و هزینه - فاضلاب مؤثر کمک کنیم.
منابع
- Lettinga ، G. ، Van Velsen ، AFM ، Hobma ، SW ، De Zeeuw ، W. ، & Klapwijk ، A. (1980). استفاده از مفهوم راکتور لجن بی هوازی (UASB) برای تصفیه فاضلاب ، به ویژه برای تصفیه فاضلاب بی هوازی. بیوتکنولوژی و مهندسی زیستی ، 22 (5) ، 699 - 734.
- Batstone ، DJ ، Keller ، J. ، Angels ، I. ، Cross ، SV ، Pevlostatis ، SG ، Rozz ، ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... (2002). هضم مدل بی هوازی شماره 1 (ADM1). انتشارات IWA.
- مک کارتی ، PL (1964). اصول تصفیه پسماند بی هوازی. کارهای عمومی ، 95 (12) ، 141 - 146.
