A hüdrolüüsi hapestamispaakon täiustatud bioloogiline eelpuhastusseade, mida kasutatakse laialdaselt olme- ja tööstusreoveepuhastussüsteemides. See parandab reovee biolagunevust, muutes keerulised orgaanilised saasteained hüdrolüüsi- ja hapestamisreaktsioonide kaudu lihtsamateks biolagunevateks ühenditeks.

Paljudes tööstuslikes reoveepuhastusprojektides esineb suur osa orgaanilistest saasteainetest keeruliste makromolekulaarsete ühendite kujul, mida on tavapärastel bioloogilistel puhastussüsteemidel raske otseselt lagundada. Hüdrolüüsi hapestamisreaktor lagundab need keerulised ained väiksemateks orgaanilisteks molekulideks, parandades seeläbiBOD/COD suheja soodsamate tingimuste loomine järgnevateks bioloogilisteks töötlemisprotsessideks.

Võrreldes traditsiooniliste töötlemismeetoditega on hüdrolüüsi hapestamise tehnoloogial mitmeid eeliseid:

Vähendab orgaaniliste saasteainete keerukust.

Parandab reovee biolagunevust.

Suurendab allavoolu bioloogilise töötlemise tõhusust.

Pakub puhverdusvõimet reovee kvaliteedi ja voolukiiruse kõikumiste vastu.

Vähendab järgnevate protsesside ravikoormust.

Sel põhjusel on hüdrolüüsi hapestamismahutitest saanud reoveepuhastites oluline eeltöötlustehnoloogia, eriti suure orgaanilise koormuse või halva biolagunevusega tööstusliku reovee puhul.

Edukas rakendamine sõltub aga suuresti õige reaktoritüübi valikust ja süsteemi projekteerimisest vastavalt reovee omadustele.

Levinud inseneriprobleemid, nagu muda kogunemine, hüdrauliline lühis{0}}, muda väljapesemine ja heitvee ebastabiilne kvaliteet, on sageli põhjustatud reaktori sobimatust valikust või ebapiisavast tähelepanu pööramisest konstruktsioonidetailidele.

Üks kolmest peamisest hüdrolüüsi hapestamispaakide tüübist, mida kasutatakse insenerirakendustes, on:

Ülesvoolu hüdrolüüsi hapestamispaak

Igal reaktoritüübil on erinevad struktuuriomadused, tööpõhimõtted, eelised ja kasutusstsenaariumid.

Hüdrolüüsi hapestamisprotsess põhineb anaeroobsete ja fakultatiivsete mikroorganismide aktiivsusel.

Protsess koosneb peamiselt kahest etapist:

2.1 Hüdrolüüsi etapp

Hüdrolüüsi käigus eritavad mikroorganismid rakuväliseid ensüüme, mis lagundavad suuri orgaanilisi molekule, sealhulgas:

Valgud

Süsivesikud

Lipiidid

Komplekssed orgaanilised polümeerid

Need makromolekulaarsed ained muudetakse väiksemateks lahustuvateks ühenditeks, näiteks:

Aminohapped

Suhkrud

Rasvhapped

See transformatsioon parandab saasteainete juurdepääsu mikroorganismidele.

2.2 Hapestumise etapp

Hapendamise ajal muudavad hapet{0}}tootvad bakterid hüdrolüüsiproduktid:

Lenduvad rasvhapped (VFA)

Orgaanilised happed

Alkoholid

Vesinik

Süsinikdioksiid

Neid tooteid on bioloogilise töötlemise järgnevatel mikroorganismidel lihtsam kasutada.

Erinevalt anaeroobsetest kääritussüsteemidest, mis keskenduvad metaani tootmisele, on hüdrolüüsi hapestamismahutite eesmärk peamiselt parandada reovee biolagunevust ja suurendada järgnevat puhastamise efektiivsust.

3.1 Reovee biolagunevuse parandamine

Paljud tööstuslikud reoveevoolud sisaldavad halva biolagunevusega tulekindlaid orgaanilisi ühendeid.

Hüdrolüüsi hapestamine muudab need ained väiksemateks biolagunevateks molekulideks, suurendades bioloogiliste puhastussüsteemide efektiivsust.

Kõrgem biolagunevuse suhe võimaldab järgnevaid protsesse, näiteks:

Aktiivmudasüsteemid

MBBR süsteemid

SBR süsteemid

Biofilmi reaktorid

tõhusamalt tegutseda.

3.2 Vähendage KOK-ravi koormust

Hüdrolüüsi hapestamine aitab muuta keerulise KHT biolagunevamaks vormiks.

Kuigi reaktor ei ole mõeldud peamiselt KHT täielikuks eemaldamiseks, parandab see KHT muundamise efektiivsust ja vähendab järgmistesse puhastusfaasidesse sisenevat orgaanilist koormust.

3.3 Parandage vastupidavust löökkoormusele

Tööstusliku reovee kõikumised on sageli järgmised:

Orgaaniline kontsentratsioon

Voolukiirus

Mürgised saasteained

Õigesti projekteeritud hüdrolüüsi hapestamispaak tagab puhverdusvõime ja kaitseb allavoolu bioloogilisi protsesse äkiliste muutuste eest.

3.4 Vähendage muda tootmist

Võrreldes aeroobsete töötlemisprotsessidega toimub hüdrolüüsi hapestamine madala hapnikusisaldusega tingimustes ja tekitab üldiselt vähem üleliigset muda.

See aitab vähendada:

Muda kõrvaldamise kulud

Muda käitlemise nõuded

Üldised tegevuskulud

Hüdrolüüsi hapestamisreaktoreid saab klassifitseerida nende hüdrauliliste tingimuste, segamismeetodite ja biomassi säilitamise strateegiate järgi.

Allpool käsitletakse kolme peamist kujundust.

Ülevaade

Ülesvoolu hüdrolüüsi hapestamispaak on selle lihtsa struktuuri, madalate kasutuskulude ja usaldusväärse jõudluse tõttu praegu kõige sagedamini kasutatav reaktoritüüp.

Seda kasutatakse laialdaselt:

Olmereovee puhastamine

Toiduainete töötlemise reovesi

Tekstiili reovesi

Paberitööstuse reovesi

Üldine tööstusliku reovee puhastamine

Tööpõhimõte

Reovesi siseneb reaktorisse põhjajaotussüsteemi kaudu ja voolab ülespoole läbi hõljuva mudakatte.

Ülesvoolu ajal:

Reovesi puutub kokku suure{0}}kontsentratsiooniga fakultatiivse mudaga.

Suspendeeritud tahked ained jäävad alles.

Hüdrolüütilised bakterid lagundavad keerulisi orgaanilisi ühendeid.

Tekivad lahustuvad biolagunevad ained.

Töödeldud supernatant kogutakse ülemisest sektsioonist ja juhitakse järgmistesse töötlemisüksustesse.

Ülesvoolu hüdrolüüsi hapestamismahuti konstruktsioon

Ülesvoolu hüdrolüüsi hapestamispaak võtab üldiselt vastu avertikaalne kihiline reaktori struktuur. Alt üles saab paagi jagada neljaks funktsionaalseks tsooniks:

Põhjavee jaotustsoon

Muda reaktsioonitsoon

Muda{0}}veeeraldustsoon

Heitvee kogumise tsoon

Iga tsoon täidab kindlat funktsiooni, et tagada reaktori stabiilne töö.

1. Põhjavee jaotustsoon

Alumine jaotusala vastutab sissevoolu reovee ühtlase jaotamise eest kogu reaktori{0}}ristlõikes.

Levinud levitamismeetodid hõlmavad järgmist:

Hargnenud perforeeritud torusüsteemid

Impulssvee jaotussüsteemid

Jaotustorud on tavaliselt paigutatud allapoole suunatud-või nurga all olevate düüsidega, et saavutada ühtlane voolujaotus.

Voolukiirust jaotusavade juures tuleks üldiselt reguleerida:

1.8–2.5 m/s

ummistuse vältimiseks, säilitades samal ajal tõhusa hüdraulikajaotuse.

Paagi põhi on tavaliselt konstrueeritud kaldega:

0.5%–1%

ja varustatud muda ärajuhtimisseadmetega, et vältida surnud tsoone ja muda kogunemist.

Keskmine muda reaktsioonitsoon

Muda reaktsioonitsoon on reaktori südamiku töötlemisala.

Tüüpilised disainiparameetrid hõlmavad järgmist:

Efektiivne veesügavus:4–6 m

Hüdrauliline retentsiooniaeg (HRT):4-8 tundi

Muda teki paksus:2–3 m

Muda kontsentratsioon:8–12 g/L

Selles tsoonis:

Reovesi puutub kokku kõrge{0}}kontsentratsiooniga mudaga.

Hüdrolüütilised mikroorganismid lagundavad keerulisi orgaanilisi aineid.

Suspendeeritud tahked ained püütakse kinni.

Biolagunevus on paranenud.

Stabiilse mudakatte säilitamine on järjepideva puhastustulemuse saavutamiseks ülioluline.

Ülemine muda{0}}veeeraldustsoon

Ülemine osa toimib muda{0}}veeeraldusalana.

Tüüpiline vee sügavus:

1–1.5 m

Kui ülespoole suunatud voolu kiirus väheneb, võivad heljumi osakesed reaktsioonitsooni tagasi settida.

See vähendab:

Mudakadu

Biomassi väljapesemine

Heitvee heljumi kontsentratsioon

Õigesti kavandatud eraldustsoon on reaktori pikaajalise stabiilsuse{0}}vajalikuks säilitamiseks hädavajalik.

Ülemine heitvee kogumise tsoon

Ülemine heitvee tsoon on mõeldud puhastatud vee ühtlaseks kogumiseks.

Ühised struktuurid hõlmavad järgmist:

Kolmnurksed ülevoolupaisud

Ristkülikukujulised ülevoolupaisud

Süsteem võib sisaldada ka gaasi väljalaskeseadmeid, et eemaldada:

Jälgi biogaasi

Lenduvad orgaanilised ühendid (LOÜ)

See aitab säilitada reaktoris stabiilseid rõhutingimusi.

Ülesvoolu hüdrolüüsi hapestamispaakide eelised

Peamised eelised hõlmavad järgmist:

1. Lihtne struktuur

Reaktor on suhteliselt lihtsa konfiguratsiooniga ilma keerukate mehaaniliste seadmeteta.

2. Madal energiatarbimine

Kuna segamine saavutatakse peamiselt hüdraulilise voolu abil, on energiakulu äärmiselt madal.

3. Stabiilne mikroobne keskkond

Hõljuva muda tekk pakub:

Pikk muda peetusaeg

Kõrge mikroobide kontsentratsioon

Stabiilne bioloogiline aktiivsus

4. Madalad tegevuskulud

Mehaaniliste segamisseadmete puudumine vähendab:

Energiakulud

Seadmete hooldusnõuded

Operatsiooni keerukus

Ülesvoolu hüdrolüüsi hapestamismahutite piirangud

Vaatamata eelistele on ülesvoolureaktoritel mitmeid tehnilisi nõudeid.

1. Ranged nõuded mõjude levikule

Ebaühtlane veejaotus võib põhjustada:

Hüdrauliline lühis{0}}

Ebaühtlane muda jaotus

Ravi efektiivsuse vähenemine

Seetõttu tuleb sisselaskeava jaotussüsteem hoolikalt kavandada.

2. Tundlikkus suure liivasisalduse suhtes

Liiga liiva või hõljuvaid aineid sisaldav reovesi võib põhjustada:

Toru ummistus

Düüsi ummistus

Muda kogunemine

Eeltöötlusrajatised, näiteks:

Ekraanid

Liivakambrid

on soovitatav enne reaktorit.

3. Hüdraulilise šoki oht

Järsk vooluhulk võib segada mudakatte ja põhjustada:

Muda flotatsioon

Muda väljapesemine

Halb heitvee kvaliteet

Ülesvoolu hüdrolüüsi hapestamismahutite tehnilised kaalutlused

Stabiilse töö tagamiseks:

Vältige lihtsat{0}}punkti veejaotust

Ühe punktiga-või piiratud-punktiga jaotussüsteemid loovad sageli ebaühtlased hüdraulilised tingimused.

Soovitatav on mitme{0}}punktiline jaotussüsteem.

Säilitage ülevoolupaisud tasemel

Ebaühtlane ülevool põhjustab eelistatud vooluteid ja mõjutab muda{0}}vee eraldamist.

Projekteerige korralikud muda ärajuhtimisseadmed

Perioodiline muda väljaheide takistab:

Liigne muda kogunemine

Vähendatud efektiivne maht

Reaktori jõudluse halvenemine