A rezervoar za zakisanje hidrolizeje napredna biološka enota za predobdelavo, ki se pogosto uporablja v komunalnih in industrijskih sistemih za čiščenje odpadne vode. Izboljšuje biorazgradljivost odpadne vode s pretvorbo kompleksnih organskih onesnaževal v enostavnejše biološko razgradljive spojine z reakcijami hidrolize in zakisljevanja.

V mnogih projektih industrijskega čiščenja odpadne vode obstaja velik del organskih onesnaževal v obliki kompleksnih makromolekularnih spojin, ki jih običajni biološki sistemi čiščenja težko neposredno razgradijo. Reaktor za zakisljevanje s hidrolizo razgradi te kompleksne snovi v manjše organske molekule, kar izboljšarazmerje BPK/KPKin ustvarjanje ugodnejših pogojev za poznejšo biološko obdelavo.

V primerjavi s tradicionalnimi metodami obdelave tehnologija zakisljevanja s hidrolizo zagotavlja številne prednosti:

Zmanjšuje kompleksnost organskih onesnaževal.

Izboljša biorazgradljivost odpadne vode.

Izboljša učinkovitost nadaljnje biološke obdelave.

Zagotavlja blažilno zmogljivost pred nihanji kakovosti odpadne vode in pretoka.

Zmanjšuje obremenitev zdravljenja za nadaljnje procese.

Zaradi tega so rezervoarji za zakisanje s hidrolizo postali pomembna tehnologija predobdelave v čistilnih napravah, zlasti za industrijsko odpadno vodo z visokimi organskimi obremenitvami ali slabo biorazgradljivostjo.

Vendar pa je uspešna uporaba močno odvisna od izbire pravilnega tipa reaktorja in načrtovanja sistema glede na značilnosti odpadne vode.

Pogoste inženirske težave, kot so kopičenje blata, hidravlični kratek-stik, izpiranje blata in nestabilna kakovost iztoka, so pogosto posledica neustrezne izbire reaktorja ali nezadostne pozornosti do strukturnih podrobnosti.

Eden od treh glavnih tipov hidroliznih rezervoarjev za zakisanje, ki se uporabljajo v inženirskih aplikacijah, je:

Rezervoar za zakisljevanje hidrolize navzgor

Vsak tip reaktorja ima različne strukturne značilnosti, principe delovanja, prednosti in scenarije uporabe.

Postopek hidroliznega zakisljevanja temelji na delovanju anaerobnih in fakultativnih mikroorganizmov.

Postopek v glavnem vključuje dve stopnji:

2.1 Stopnja hidrolize

Med hidrolizo mikroorganizmi izločajo zunajcelične encime, ki razgrajujejo velike organske molekule, vključno z:

Beljakovine

Ogljikovi hidrati

Lipidi

Kompleksni organski polimeri

Te makromolekularne snovi se pretvorijo v manjše topne spojine, kot so:

Aminokisline

Sladkorji

Maščobne kisline

Ta transformacija izboljša dostopnost onesnaževalcev za mikroorganizme.

2.2 Stopnja zakisljevanja

Med kisanjem bakterije,-ki proizvajajo kislino, pretvorijo produkte hidrolize v:

Hlapne maščobne kisline (VFA)

Organske kisline

Alkoholi

vodik

Ogljikov dioksid

Te izdelke lažje uporabijo mikroorganizmi, ki sledijo biološki obdelavi.

Za razliko od sistemov anaerobne razgradnje, ki se osredotočajo na proizvodnjo metana, so rezervoarji za zakisanje s hidrolizo namenjeni predvsem izboljšanju biorazgradljivosti odpadne vode in povečanju učinkovitosti naknadnega čiščenja.

3.1 Izboljšajte biorazgradljivost odpadne vode

Številni tokovi industrijske odpadne vode vsebujejo ognjevzdržne organske spojine s slabo biološko razgradljivostjo.

Hidrolizno zakisljevanje pretvori te snovi v manjše biološko razgradljive molekule, s čimer se poveča učinkovitost bioloških čistilnih sistemov.

Višje razmerje biorazgradljivosti omogoča nadaljnje postopke, kot so:

Sistemi z aktivnim blatom

MBBR sistemi

SBR sistemi

Biofilmski reaktorji

delovati bolj učinkovito.

3.2 Zmanjšajte obremenitev zdravljenja KPK

Zakisanje s hidrolizo pomaga preoblikovati kompleksno KPK v bolj biorazgradljive oblike.

Čeprav reaktor primarno ni zasnovan za popolno odstranitev KPK, izboljša učinkovitost pretvorbe KPK in zmanjša organsko obremenitev, ki vstopa v naslednje stopnje obdelave.

3.3 Izboljšajte odpornost na udarne obremenitve

Industrijska odpadna voda pogosto doživlja nihanja v:

Organska koncentracija

Stopnja pretoka

Strupena onesnaževala

Pravilno zasnovan rezervoar za zakisljevanje hidrolize zagotavlja pufrsko zmogljivost in ščiti biološke procese na koncu toka pred nenadnimi spremembami.

3.4 Zmanjšajte nastajanje blata

V primerjavi s postopki aerobne obdelave hidrolizno zakisljevanje poteka v pogojih z nizko vsebnostjo kisika in na splošno proizvaja manj odvečnega blata.

To pomaga zmanjšati:

Stroški odstranjevanja blata

Zahteve za ravnanje z blatom

Skupni obratovalni stroški

Reaktorje za zakisljevanje s hidrolizo je mogoče razvrstiti glede na njihove hidravlične pogoje, metode mešanja in strategije zadrževanja biomase.

Spodaj so obravnavani trije glavni modeli.

Pregled

Rezervoar za kisovanje s hidrolizo navzgor je trenutno najpogosteje uporabljen tip reaktorja zaradi svoje preproste strukture, nizkih obratovalnih stroškov in zanesljivega delovanja.

Široko se uporablja v:

Čiščenje komunalne odpadne vode

Odpadne vode predelave hrane

Tekstilne odpadne vode

Odpadne vode iz proizvodnje papirja

Splošno čiščenje industrijskih odpadnih voda

Načelo delovanja

Odpadna voda vstopa v reaktor skozi spodnji distribucijski sistem in teče navzgor skozi visečo odejo blata.

Med tokom navzgor:

Odpadna voda pride v stik z visoko{0}}koncentriranim fakultativnim blatom.

Suspendirane trdne snovi se zadržijo.

Hidrolitične bakterije razgrajujejo kompleksne organske spojine.

Nastanejo topne biorazgradljive snovi.

Obdelani supernatant se zbere iz zgornjega dela in odvede v naslednje čistilne enote.

Strukturna zasnova rezervoarja za zakisljevanje hidrolize navzgor

Rezervoar za zakisljevanje hidrolize v zgornjem toku na splošno sprejme avertikalno stratificirano strukturo reaktorja. Od spodaj navzgor lahko rezervoar razdelimo na štiri funkcionalne cone:

Spodnja cona distribucije vode

Reakcijska cona blata

Cona-ločevanja vode za blato

Območje zbiranja odplak

Vsako območje opravlja določeno funkcijo za zagotavljanje stabilnega delovanja reaktorja.

1. Spodnja cona distribucije vode

Spodnja distribucijska cona je odgovorna za enakomerno porazdelitev dotočne odpadne vode po celotnem prečnem-prerezu reaktorja.

Pogosti načini distribucije vključujejo:

Sistemi razvejanih perforiranih cevi

Impulzni sistemi za distribucijo vode

Razdelilne cevi so običajno razporejene z navzdol-obrnjenimi ali kotnimi šobami, da se doseže enakomerna porazdelitev pretoka.

Hitrost pretoka na razdelilnih odprtinah je treba na splošno nadzorovati v:

1.8–2.5 m/s

za preprečevanje blokade ob ohranjanju učinkovite hidravlične distribucije.

Dno rezervoarja je običajno zasnovano z naklonom:

0.5%–1%

in opremljen z napravami za izpust blata, da se preprečijo mrtve cone in kopičenje blata.

Srednje reakcijsko območje blata

Reakcijsko območje blata je središče obdelave reaktorja.

Tipični parametri zasnove vključujejo:

Efektivna globina vode:4–6 m

Hidravlični retencijski čas (HRT):4–8 ur

Debelina blatne obloge:2–3 m

Koncentracija blata:8–12 g/L

V tem območju:

Odpadna voda pride v stik z visoko{0}}koncentriranim blatom.

Hidrolitični mikroorganizmi razgrajujejo kompleksne organske snovi.

Zajamejo se suspendirane trdne snovi.

Biorazgradljivost je izboljšana.

Ohranjanje stabilne odeje blata je ključnega pomena za doseganje dosledne učinkovitosti čiščenja.

Zgornje območje za{0}}ločevanje vode

Zgornji del deluje kot območje za{0}}ločevanje vode.

Tipična globina vode:

1–1.5 m

Ko se hitrost toka navzgor zmanjša, se lahko suspendirani delci blata usedejo nazaj v reakcijsko območje.

To zmanjša:

Izguba blata

Izpiranje biomase

Koncentracija suspendiranih trdnih snovi v iztoku

Pravilno zasnovano ločevalno območje je bistvenega pomena za ohranjanje -dolgoročne stabilnosti reaktorja.

Zgornje območje zbiranja odplak

Zgornje odtočno območje je zasnovano za enakomerno zbiranje očiščene vode.

Skupne strukture vključujejo:

Trikotni pretočni jezovi

Pravokotni prelivni jezi

Sistem lahko vključuje tudi naprave za izpušne pline za odstranjevanje:

Bioplin v sledovih

Hlapne organske spojine (VOC)

To pomaga vzdrževati stabilne pogoje tlaka v reaktorju.

Prednosti rezervoarjev za zakisljevanje hidrolize navzgor

Glavne prednosti vključujejo:

1. Enostavna struktura

Reaktor ima razmeroma preprosto konfiguracijo brez zapletene mehanske opreme.

2. Nizka poraba energije

Ker je mešanje doseženo predvsem s hidravličnim tokom, je poraba energije izjemno nizka.

3. Stabilno mikrobno okolje

Odeja iz suspendiranega blata zagotavlja:

Dolg čas zadrževanja blata

Visoka koncentracija mikrobov

Stabilna biološka aktivnost

4. Nizki obratovalni stroški

Odsotnost mehanske opreme za mešanje zmanjša:

Stroški energije

Zahteve za vzdrževanje opreme

Operativna kompleksnost

Omejitve rezervoarjev za zakisljevanje hidrolize navzgor

Kljub svojim prednostim imajo reaktorji z vzgornjim tokom številne tehnične zahteve.

1. Stroge zahteve glede distribucije vplivov

Neenakomerna porazdelitev vode lahko povzroči:

Hidravlični kratek-stik

Neenakomerna porazdelitev blata

Zmanjšana učinkovitost zdravljenja

Zato je treba dovodni distribucijski sistem skrbno načrtovati.

2. Občutljivost na visoko vsebnost peska

Odpadna voda, ki vsebuje čezmerno količino peska ali suspendiranih trdnih snovi, lahko povzroči:

Blokada cevi

Zamašitev šob

Kopičenje blata

Objekti za predobdelavo, kot so:

Zasloni

Komore za pesek

priporočamo pred reaktorjem.

3. Tveganja hidravličnega udara

Nenadna povečanja pretoka lahko motijo ​​odejo blata in povzročijo:

Flotacija blata

Izpiranje blata

Slaba kakovost odplak

Tehnični premisleki za rezervoarje za zakisljevanje hidrolize navzgor

Za zagotovitev stabilnega delovanja:

Izogibajte se enostavni-točkovni distribuciji vode

Eno{0}}točkovni ali omejeno{1}}točkovni distribucijski sistemi pogosto ustvarjajo neenakomerne hidravlične pogoje.

Priporočamo-razdelitveni sistem z več točkami.

Vzdrževanje nivoja prelivnih jezov

Neenakomerno prelivanje povzroča prednostne poti toka in vpliva na ločevanje blata-vode.

Načrtujte ustrezne naprave za odvajanje blata

Občasno odvajanje blata preprečuje:

Prekomerno kopičenje blata

Zmanjšan efektivni volumen

Poslabšanje delovanja reaktorja