Anaerobni tretman otpadnih voda ima dobru reputaciju za efikasan tretman rijeka koje sadrže visoke koncentracije organskih zagađivača bez mirisa. Ako proučavate procese biološke obrade, nesumnjivo ćete postavljati pitanja poput "Šta je anaerobni tretman otpadnih voda?" I "Kako funkcionira anaerobni tretman otpadnih voda?"
Ovaj članak će dati pristupačan uvod u anaerobni tretman i podijeliti ga na tri dijela kako bi vam pomogao da razjasnite kako funkcionira i zašto ga koristite.
1. Šta je anaerobni tretman otpadnih voda?
2. Kako funkcionira anaerobni tretman otpadnih voda?
3. Uobičajeni tipovi anaerobnih sistema za tretman otpadnih voda uključuju
4.Šta bi vam Aquasust mogao pomoći u anaerobnom tretmanu otpadnih voda?
Šta je anaerobni tretman otpadnih voda?
Anaerobni tretman otpadnih voda je biološki proces u kojem mikroorganizmi razgrađuju organske zagađivače u nedostatku kisika. U osnovnom ciklusu anaerobnog tretmana, otpadna voda ulazi u posudu bioreaktora. Bioreaktor sadrži gustu polučvrstu supstancu zvanu mulj, koja se sastoji od anaerobnih bakterija i drugih mikroorganizama. Ovi anaerobni mikroorganizmi ili "anaerobne bakterije" probavljaju biorazgradive tvari prisutne u otpadnoj vodi, proizvodeći na taj način nižu biološku potražnju za kisikom (BPK), kemijsku potrebu za kisikom (COD) i/ili ukupne suspendirane krute tvari (TSS). proizvod biogasa.
Anaerobni tretman otpadnih voda koristi se za prečišćavanje raznih industrijskih otpadnih voda iz poljoprivrede, hrane i pića, mliječnih proizvoda, celuloze i papira i tekstilne industrije, kao i komunalnog mulja i otpadnih voda. Anaerobna tehnologija se obično koristi za tokove s visokim koncentracijama organskih tvari (mjereno kao visok BPK, COD ili TSS), obično prije aerobnog tretmana. Anaerobni tretman se također koristi za posebne primjene, kao što je tretman otpadnih tokova neorganskim ili kloriranim organskim tvarima, te je vrlo pogodan za tretman toplih industrijskih otpadnih voda.
Kako funkcionira anaerobni tretman otpadnih voda?
Anaerobni tretman otpadnih voda je biološki tretman u kojem se anaerobni mikroorganizmi koriste za razgradnju i uklanjanje organskih zagađivača iz otpadnih voda. Iako sistemi anaerobnog tretmana mogu imati različite oblike, oni obično uključuju neki oblik bioreaktora ili skladišta koji može održavati okruženje bez kisika potrebno za podržavanje procesa anaerobne digestije.
Proces anaerobnog tretmana otpadnih voda uključuje dvije faze: fazu acidifikacije i fazu proizvodnje metana, od kojih su obje u stanju dinamičke ravnoteže. U početnoj fazi formiranja kiseline, anaerobne bakterije razlažu složene organske spojeve u jednostavnije kratkolančane hlapljive organske kiseline. Druga faza, nazvana faza proizvodnje metana, sastoji se od dva koraka: proizvodnja octene kiseline, anaerobne bakterije sintetiziraju organske kiseline kako bi formirale acetat, vodik i ugljični dioksid; i proizvodnju metana, a zatim anaerobni mikroorganizmi djeluju na te novonastale molekule, tvoreći plin metan i ugljični dioksid. Ovi nusproizvodi se mogu reciklirati za upotrebu kao gorivo, a otpadne vode se mogu koristiti za daljnji tretman i/ili ispuštanje.
U skladu sa specifičnim zahtjevima primjene i zahtjevima postrojenja, sistemi za anaerobnu digestiju mogu biti projektovani kao jednostepeni ili višestepeni uređaji, što znači da mogu biti opremljeni zasebnim rezervoarima za kiseljenje i bioreaktorskim uređajima.
Uobičajeni tipovi anaerobnih sistema za tretman otpadnih voda uključuju
Anaerobna laguna
Anaerobne lagune su velika umjetna jezera, obično između 1-2 hektara veličine i do 20 stopa dubine. Široko se koriste u tretmanu poljoprivrednih otpadnih voda iz proizvodnje mesa, kao i prečišćavanju drugih tokova industrijskih otpadnih voda, te kao primarni korak za tretman gradskih otpadnih voda. Otpadna voda se obično dovodi do dna lagune, gdje se taloži i formira gornji tečni sloj i polučvrsti sloj mulja. Tečni sloj sprečava kiseonik da dopre do sloja mulja, omogućavajući procesu anaerobne digestije da razgradi organsku materiju u otpadnoj vodi. U prosjeku, ovaj proces može trajati samo nekoliko sedmica ili čak šest mjeseci da se nivo BPK/COD dovede do ciljanog raspona. Anaerobne bakterije su korisne za određene uslove okoline, kao što su temperatura tople vode (85-95 stepen F) i skoro neutralni pH. Stoga će održavanje optimalnih uvjeta povećati aktivnost anaerobnih mikroorganizama, čime se smanjuje vrijeme zadržavanja otpadnih voda. Brzina anaerobnog disanja također može biti ograničena mnogim faktorima, uključujući fluktuacije u koncentraciji BPK/COD i prisustvo supstanci kao što su natrijum, kalijum, kalcijum i magnezijum.
Anaerobni reaktor sa talogom
Reaktor sa slojem mulja je anaerobni tretman u kojem otpadna voda prolazi kroz slobodno plutajući "pokrivač" suspendiranih čestica mulja. Kada anaerobne bakterije u mulju probave organske komponente u otpadnoj vodi, one se umnožavaju i skupljaju u veće čestice, koje se talože na dno reaktorskog rezervoara i mogu se reciklirati za buduću reciklažu. Obrađena kanalizacija teče prema gore iz uređaja. Biogas koji nastaje tokom procesa degradacije sakuplja se u sabirni poklopac tokom cijelog ciklusa tretmana.
Postoji nekoliko različitih oblika anaerobnih reaktora s talogom, uključujući
Uzlazni anaerobni sloj mulja (UASB): U UASB tretmanu, otpadna voda se pumpa na dno UASB bioreaktora i primjenjuje uzlazni tok. Kada otpadna voda protiče, to uzrokuje da sloj mulja pluta.
Prošireni slojevi granuliranog mulja (EGSB): EGSB su vrlo slični UASB tehnologiji. Ključni faktor diferencijacije je da se otpadna voda reciklira kroz sistem kako bi se poboljšao kontakt sa muljem. Oni su takođe generalno viši od UASB-a, a protok se nastavlja većom brzinom. Stoga, u poređenju sa UASB sistemom, EGSB može da obrađuje tokove sa većim organskim sadržajem.
Anaerobni pregradni reaktor (ABR): ABR se sastoji od poluzatvorenih odjeljaka razdvojenih naizmjeničnim pregradama. Pregrada prekida nesmetan protok otpadne vode i promoviše bolji kontakt sa slojem mulja kada mulj teče od ulaza reaktora do izlaza.
Reaktor za anaerobnu filtraciju
Reaktor za anaerobnu filtraciju sastoji se od reaktorskog rezervoara opremljenog određenim fiksnim filterskim medijem. Anaerobnim mikroorganizmima je dozvoljeno da se nađu na filterskom mediju, formirajući takozvane biofilmove. Filterski medij se razlikuje od sistema do sistema. Uobičajeni materijali uključuju plastične folije i čestice, kao i šljunak, plovućac, cigle i druge materijale. Novi filterski medij mora biti inokuliran anaerobnim bakterijama i može proći nekoliko mjeseci da se biofilm izgradi do tačke u kojoj se može obraditi punim kapacitetom.
Tokom ciklusa tretmana, mlaz otpadne vode prolazi kroz filter medij, koji se koristi za hvatanje čestica u struji, istovremeno pružajući dovoljnu površinu da se anaerobne bakterije u biofilmu izlože organskim materijalima prisutnim u toku. Tokom vremena, performanse reaktora za filtraciju moraju se pažljivo pratiti, jer će se filterski medij na kraju začepiti prekomjernim biofilmom i akumulacijom čestica, a koraci održavanja kao što su ispiranje i čišćenje potrebni su za održavanje optimalnih performansi.