Co to jest beztlenowe oczyszczanie ścieków i zasada jego działania?

 

Artykuł ten stanowi przystępne wprowadzenie do leczenia beztlenowego i dzieli go na trzy części, które pomogą Ci wyjaśnić, jak to działa i dlaczego go stosujesz.

 

1. Na czym polega beztlenowe oczyszczanie ścieków?

 

2. Jak działa beztlenowe oczyszczanie ścieków?

 

3. Typowe typy beztlenowych systemów oczyszczania ścieków obejmują

 

4. Jaki Aquasust może pomóc w beztlenowym oczyszczaniu ścieków?

 

 

Beztlenowe oczyszczanie ścieków to proces biologiczny, podczas którego mikroorganizmy rozkładają zanieczyszczenia organiczne pod nieobecność tlenu. W podstawowym cyklu oczyszczania beztlenowego ścieki dostają się do zbiornika bioreaktora. Bioreaktor zawiera gęstą, półstałą substancję zwaną osadem, która składa się z bakterii beztlenowych i innych mikroorganizmów. Te mikroorganizmy beztlenowe, czyli „bakterie beztlenowe”, trawią substancje ulegające biodegradacji obecne w ściekach, wytwarzając w ten sposób niższe biologiczne zapotrzebowanie na tlen (BZT), chemiczne zapotrzebowanie tlenu (ChZT) i/lub całkowitą zawiesinę (TSS). Ścieki są wykorzystywane jako odpad uboczny produkt biogazu.

 

Beztlenowe oczyszczanie ścieków stosuje się do oczyszczania różnych ścieków przemysłowych z rolnictwa, żywności i napojów, produktów mlecznych, przemysłu celulozowo-papierniczego i tekstylnego, a także komunalnych osadów ściekowych i ścieków. Technologię beztlenową stosuje się zwykle w przypadku strumieni o wysokim stężeniu substancji organicznych (mierzonych jako wysokie BZT, ChZT lub TSS), zwykle przed oczyszczaniem tlenowym. Oczyszczanie beztlenowe jest również stosowane do zastosowań specjalnych, takich jak oczyszczanie strumieni ścieków substancjami nieorganicznymi lub chlorowanymi substancjami organicznymi i doskonale nadaje się do oczyszczania ciepłych ścieków przemysłowych.

 

 

Beztlenowe oczyszczanie ścieków to oczyszczanie biologiczne, w którym mikroorganizmy beztlenowe służą do rozkładu i usuwania zanieczyszczeń organicznych ze ścieków. Chociaż systemy oczyszczania beztlenowego mogą przybierać różne formy, zazwyczaj obejmują one jakąś formę bioreaktora lub magazynu, w którym można utrzymać środowisko beztlenowe potrzebne do wspomagania procesu fermentacji beztlenowej.

 

Proces beztlenowego oczyszczania ścieków składa się z dwóch etapów: etapu zakwaszania oraz etapu wytwarzania metanu, przy czym oba znajdują się w stanie równowagi dynamicznej. W początkowej fazie tworzenia kwasu bakterie beztlenowe rozkładają złożone związki organiczne na prostsze, krótkołańcuchowe lotne kwasy organiczne. Drugi etap, zwany etapem produkcji metanu, składa się z dwóch etapów: produkcji kwasu octowego, bakterie beztlenowe syntetyzują kwasy organiczne, tworząc octan, wodór i dwutlenek węgla; i produkcja metanu, a następnie mikroorganizmy beztlenowe działają na te nowo utworzone cząsteczki, tworząc metan i dwutlenek węgla. Te produkty uboczne można poddać recyklingowi w celu wykorzystania jako paliwo, a ścieki można wykorzystać do dalszej obróbki i/lub odprowadzania.

 

W zależności od wymagań konkretnego zastosowania i wymagań obiektu, systemy fermentacji beztlenowej mogą być projektowane jako urządzenia jednostopniowe lub wielostopniowe, co oznacza, że ​​mogą być wyposażone w osobne zbiorniki zakwaszające i urządzenia bioreaktorowe.

 

 

Laguna beztlenowa

 

Laguny beztlenowe to duże sztuczne stawy, zwykle o powierzchni od 1-2 akrów i głębokości do 20 stóp. Są szeroko stosowane w oczyszczaniu ścieków rolniczych z produkcji mięsa, a także innych strumieni ścieków przemysłowych oraz jako podstawowy etap oczyszczania ścieków komunalnych. Ścieki są zwykle odprowadzane rurami na dno laguny, gdzie osiadają, tworząc górną warstwę cieczy i półstałą warstwę osadu. Warstwa cieczy zapobiega przedostawaniu się tlenu do warstwy osadu, umożliwiając proces fermentacji beztlenowej rozkład materii organicznej w ściekach. Średnio proces ten może zająć od kilku tygodni do sześciu miesięcy, zanim poziom BZT/ChZT osiągnie docelowy zakres. Bakterie beztlenowe są korzystne dla pewnych warunków środowiskowych, takich jak temperatura ciepłej wody (85-95 stopień F) i prawie neutralne pH. Dlatego utrzymanie optymalnych warunków zwiększy aktywność mikroorganizmów beztlenowych, skracając tym samym czas retencji ścieków. Szybkość oddychania beztlenowego może być również ograniczona przez wiele czynników, w tym wahania stężenia BZT/ChZT oraz obecność substancji takich jak sód, potas, wapń i magnez.

 

Reaktor beztlenowy ze złożem osadowym

 

Reaktor ze złożem osadowym to oczyszczalnia beztlenowa, w której ścieki przepływają przez swobodnie pływający „koc” zawieszonych cząstek osadu. Kiedy bakterie beztlenowe w osadzie trawią składniki organiczne zawarte w ściekach, rozmnażają się i zbierają w większe cząstki, które osiadają na dnie zbiornika reaktora i mogą zostać poddane recyklingowi do przyszłego recyklingu. Oczyszczone ścieki wypływają z urządzenia do góry. Biogaz powstający w procesie degradacji zbierany jest przez pokrywę zbiorczą przez cały cykl oczyszczania.

 

 

Beztlenowe złoże osadu z przepływem w górę (UASB): Podczas oczyszczania UASB ścieki są pompowane na dno bioreaktora UASB i stosowane w przepływie w górę. Przepływ ścieków powoduje unoszenie się warstwy osadu.

 

Ekspandowane granulowane złoża osadu (EGSB): EGSB są bardzo podobne do technologii UASB. Kluczowym czynnikiem różnicującym jest to, że ścieki są poddawane recyklingowi w systemie, aby zapewnić większy kontakt z osadem. Są one również na ogół wyższe niż UASB, a przepływ dopływu jest kontynuowany z większą prędkością. Dlatego w porównaniu z systemem UASB, EGSB może obsługiwać strumienie o wyższej zawartości substancji organicznych.

 

Beztlenowy reaktor przegrodowy (ABR): Reaktor ABR składa się z półzamkniętych przedziałów oddzielonych naprzemiennymi przegrodami. Przegroda zakłóca płynny przepływ ścieków i sprzyja lepszemu kontaktowi z warstwą osadu, gdy osad przepływa z wlotu reaktora do wylotu.

 

 

Reaktor do filtracji beztlenowej składa się ze zbiornika reaktora wyposażonego w określone stałe medium filtracyjne. Mikroorganizmy beztlenowe mogą osiedlać się na złożu filtracyjnym, tworząc tzw. biofilmy. Media filtracyjne różnią się w zależności od systemu. Typowe materiały obejmują folie i cząstki tworzyw sztucznych, a także żwir, pumeks, cegły i inne materiały. Nowe media filtracyjne muszą zostać zaszczepione bakteriami beztlenowymi, a nagromadzenie się biofilmu do poziomu, w którym będzie można go przetwarzać z pełną wydajnością, może zająć kilka miesięcy.

 

Podczas cyklu oczyszczania strumień ścieków przechodzi przez materiał filtrujący, który służy do wychwytywania cząstek ze strumienia, zapewniając jednocześnie wystarczającą powierzchnię, aby wystawić bakterie beztlenowe w biofilmie na kontakt z materiałami organicznymi obecnymi w strumieniu. Z biegiem czasu należy uważnie monitorować wydajność reaktora filtracyjnego, ponieważ media filtracyjne w końcu ulegną zatkaniu w wyniku nadmiernego gromadzenia się biofilmu i cząstek, a w celu utrzymania optymalnej wydajności wymagane są etapy konserwacji, takie jak płukanie wsteczne i czyszczenie.