1. Prinċipji tal-Proċess tar-Reattur UASB u IC
1.1 Reattur UASB
1.1.1 Introduzzjoni għall-UASB
Ir-reattur tal-kutra tal-ħama anerobika 'l fuq (UASB) huwa metodu bijoloġiku anerobiku għat-trattament tal-ilma tad-drenaġġ, magħruf ukoll bħala reattur tal-kutra tal-ħama anerobika 'l fuq, ivvintat mill-Professur Lettinga tal-Olanda fl-1977.
L-ilma tad-drenaġġ jgħaddi minn isfel għal fuq mill-UASB. Fil-qiegħ tar-reattur hemm sodda tal-ħama b'konċentrazzjoni għolja-attiva ħafna fejn il-biċċa l-kbira tal-pollutanti organiċi fl-ilma tad-drenaġġ jgħaddu minn fermentazzjoni anerobika u degradazzjoni f'metan u dijossidu tal-karbonju. Minħabba l-aġitazzjoni tal-fluss tal-ilma u l-bżieżaq tal-arja, jifforma saff ta 'sospensjoni tal-ħama 'l fuq mis-sodda tal-ħama. Separatur bi tliet fażijiet huwa installat fil-quċċata tar-reattur biex jissepara l-gass tad-diġestur, il-likwidu tad-diġestur, u l-partiċelli tal-ħama. Il-gass tad-diġestur jiġi skarikat minn fuq tar-reattur; partiċelli tal-ħama awtomatikament jiżżerżqu 'l isfel u joqgħodu mas-sodda tal-ħama fil-qiegħ tar-reattur; likwidu tad-diġestur huwa skarikat miż-żona ta 'kjarifika.
L-UASB għandu kapaċità ta' tagħbija għolja u huwa adattat għat-trattament ta' ilma tad-drenaġġ organiku b'konċentrazzjoni għolja-. UASB (Ultra-Anaerobic Sludge Bunker) li jaħdem tajjeb-jesibixxi rata għolja ta' tneħħija ta' sustanzi organiċi li jniġġsu, ma teħtieġ l-ebda tħawwad, u tista' tadatta għal xokkijiet sinifikanti ta' tagħbija, temperatura, u bidliet fil-pH.
1.1.2 Struttura tal-UASB
L-UASB huwa kkaratterizzat mir-reazzjoni bijoloġika integrata u s-sistema ta 'sedimentazzjoni tiegħu, li jagħmilha reattur anerobiku kompatt. Ir-reattur jikkonsisti prinċipalment f'sistema ta' distribuzzjoni tal-influwenti, żona ta' reazzjoni, separatur bi tliet fażijiet, kamra tal-gass, u sistema ta' rimi ta' ilma trattat.
1.1.3 Prinċipju ta' Ħidma tal-UASB
Il-proċess ta 'reazzjoni anerobika fir-reattur UASB huwa simili għal proċessi oħra ta' trattament bijoloġiku anerobiku, inklużi idroliżi, aċidifikazzjoni, produzzjoni ta 'aċidu aċetiku u metanoġenesi. Mikro-organiżmi differenti jipparteċipaw fil-proċess tat-trasformazzjoni tas-sottostrat, u jikkonvertu s-sottostrat fil-prodotti finali-bijogass, ilma, u sustanzi inorganiċi oħra.
L-UASB jikkonsisti fi tliet partijiet: żona ta' reazzjoni tal-ħama, separatur tal-gass-likwidu-solidu bi tliet fażijiet-(inkluża żona ta' sedimentazzjoni), u kamra tal-gass. Ammont kbir ta 'ħama anerobika jibqa' fiż-żona ta 'reazzjoni tal-qiegħ, u l-ħama bi proprjetajiet tajbin ta' sedimentazzjoni u flokulazzjoni tifforma saff ta 'ħama fil-qiegħ. L-ilma mormi li jrid jiġi ttrattat joħroġ fil-qiegħ tas-sodda tal-ħama anerobika u jitħallat mal-ħama fis-saff tal-ħama. Mikro-organiżmi fil-ħama jiddekomponu l-materja organika fl-ilma tad-drenaġġ, u jikkonvertuha f'bijogass. Il-bijogass jiġi rilaxxat kontinwament fil-forma ta 'bżieżaq ċkejkna. Hekk kif dawn il-bżieżaq jogħlew, jingħaqdu, u gradwalment jiffurmaw bżieżaq akbar. Fil-parti ta' fuq tas-sodda tal-ħama, il-bijogass iħawwad il-ħama, u joħloq taħlita tal--ilma ta' ħama relattivament dilwita li titla' flimkien mal-ilma fis-separatur ta' tliet-fażijiet. Meta l-bijogass jiltaqa 'ma' l-pjanċa tar-riflettur fil-qiegħ tas-separatur, jiġi devjat madwar il-pjanċa u mbagħad jgħaddi mis-saff ta 'l-ilma fil-kamra tal-gass, fejn ikun ikkonċentrat. Il-bijogass imbagħad jiġi skarikat minn kondjuwit. It-taħlita solida-likwidu, wara riflessjoni, tidħol fiż-żona tas-sedimentazzjoni tas-separatur ta' tliet-fażijiet. Il-ħama fl-ilma tad-drenaġġ flokula, il-partiċelli jiżdiedu gradwalment fid-daqs, u joqgħodu taħt il-gravità. Il-ħama li toqgħod fuq il-ħajt inklinat tiżżerżaq lura fiż-żona ta 'reazzjoni anerobika, u tikkawża akkumulazzjoni kbira ta' ħama fiż-żona ta 'reazzjoni. L-effluwent ittrattat, separat mill-ħama, ifur mill-quċċata tal-weir tal-overflow taż-żona tas-sedimentazzjoni u mbagħad jintrema mis-sodda tal-ħama.
1.2 Reattur IC
1.2.1 Introduzzjoni għall-IC
Bil-kontradizzjonijiet dejjem jiżdiedu bejn l-iżvilupp tal-produzzjoni u fatturi bħall-kapital, il-konsum tal-enerġija, u l-użu tal-art, il-ħaddiema tat-trattament tal-ilma għandhom jagħmlu ħilithom biex isibu proċessi anerobiċi ottimizzati teknikament u ekonomikament aktar, speċjalment biex jittrattaw l-ilma tad-drenaġġ organiku ġdid b'konċentrazzjoni għolja-ġġenerat mill-iżvilupp tal-produzzjoni. Ir-reattur anerobiku taċ-ċirkolazzjoni interna (IC) huwa tip ġdid ta 'reattur li ħareġ taħt dan l-isfond. Huwa prodott tal-kombinazzjoni tat-teorija tat-trattament tad-drenaġġ anerobiku u l-prattika tal-inġinerija, li tirrifletti r-rekwiżiti tal-iżvilupp tal-proċessi anerobiċi nfushom. Fl-1985, il-kumpanija Olandiża PAQUES stabbilixxiet l-ewwel reattur IC pilota-skala, u fl-1988, l-ewwel reattur IC fuq skala ta' produzzjoni-tħaddem. Bħalissa, ir-reatturi IC ġew applikati b'suċċess għat-trattament tal-ilma tad-dranaġġ industrijali f'industriji bħall-produzzjoni tal-birra u l-ipproċessar tal-ikel. Minħabba l-kapaċità ta 'trattament għolja tiegħu, investiment baxx, footprint żgħir, u tħaddim stabbli, ġibed l-attenzjoni tal-persunal tat-trattament tal-ilma madwar id-dinja, u xi wħud iqisuha bħala waħda mit-teknoloġiji rappreżentattivi tat-tielet ġenerazzjoni ta' reatturi bijoloġiċi anerobiċi. Aktar riċerka u żvilupp ta 'reatturi IC u l-promozzjoni ta' l-applikazzjoni tagħhom saru wieħed mis-suġġetti jaħarqu fit-trattament anerobiku tad-drenaġġ.
1.2.2 Struttura IC
Ir-reattur IC jikkonsisti f'żewġ reatturi UASB f'munzelli vertikalment f'serje, li jilħqu għoli ta '16-25 m bi proporzjon għoli-per-dijametru tipikament bejn 4 u 8. Huwa jinkludi ħames partijiet bażiċi: żona ta' taħlit, żona ta 'sodda estiża ta' ħama granulari, żona ta 'finitura, sistema ta' ċirkolazzjoni interna, u żona ta 'effluent. Is-sistema ta' ċirkolazzjoni interna hija l-istruttura ewlenija tal-proċess IC, li tikkonsisti minn separatur primarju ta' tliet fażijiet-, riser tal-bijogass, separatur tal-gass-likwidu, u downcomer tal-ħama.
1.2.3 Prinċipju ta' Ħidma tal-IC
L-ilma tad-dranaġġ tal-produzzjoni, wara l-aġġustamenti tal-pH u tat-temperatura, l-ewwel jidħol fiż-żona tat-taħlit fil-qiegħ tar-reattur. Hemm, huwa mħallat sewwa mat-taħlita tal-ħama ċirkolata internament-ilma mill-downcomer qabel ma tidħol fis-sodda estiża tal-ħama granulari għad-degradazzjoni bijokimika tas-COD. It-tagħbija volumetrika tas-COD hija għolja ħafna hawn, bil-biċċa l-kbira tas-COD influwenti jiġi degradat, u jipproduċi ammont kbir ta 'bijogass. Il-bijogass jinġabar mis-separatur primarju bi tliet-fażijiet. Ix-xogħol ta 'espansjoni magħmul fuq il-likwidu waqt il-formazzjoni tal-bżieżaq tal-bijogass joħloq effett ta' rfigħ tal-gass, li jikkawża li t-taħlita ta 'bijogass, ħama u ilma titla' tul il-pajp tal-lift tal-bijogass lejn is-separatur tal-gass-likwidu fil-quċċata tar-reattur. Hawnhekk, il-bijogass jissepara mill-ħama u l-ilma u jiġi mormi mis-sistema ta 'trattament. It-taħlita tal-ħama-ilma mbagħad tidħol fiż-żona tat-taħlit fil-qiegħ tar-reattur tul il-downcomer tal-ħama, fejn titħallat sewwa mal-influwent qabel ma tidħol fiż-żona tas-sodda estiża tal-ħama, li tifforma l-hekk imsejħa ċirkolazzjoni interna. Skont it-tagħbija COD influwenti u l-istruttura tar-reattur, ir-rata tal-fluss taċ-ċirkolazzjoni interna tista 'tilħaq 0.5 sa 5 darbiet ir-rata tal-fluss tal-influwenti. Wara t-trattament mis-sodda estiża, porzjon tal-ilma tad-drenaġġ jipparteċipa fiċ-ċirkolazzjoni interna; l-ilma tad-drenaġġ li jifdal jgħaddi minn separatur primarju bi tliet-fażi u jidħol fiż-żona tas-sodda tal-ħama granulari taż-żona ta 'trattament fin għal degradazzjoni residwa tas-COD u produzzjoni tal-bijogass, ittejjeb u tiżgura l-kwalità tal-effluwent. Minħabba li l-biċċa l-kbira tal-COD ġiet degradata, it-tagħbija tas-COD fiż-żona tat-trattament multa hija baxxa, u l-produzzjoni tal-bijogass hija wkoll żgħira. Il-bijogass prodott hawnhekk jinġabar minn separatur sekondarju ta' tliet-fażijiet, jidħol fis-separatur tal-gass-likwidu permezz ta' pajp tal-ġbir tal-gass, u jiġi mormi mis-sistema ta' trattament. Wara t-trattament fiż-żona ta' trattament fin, l-ilma tad-drenaġġ jgħaddi minn separatur ta' żewġ-stadji tliet-fażijiet. Is-supernatant jiġi skarikat miż-żona tal-effluwent, filwaqt li l-ħama granulari terġa 'lura fis-sodda tal-ħama fiż-żona ta' trattament multa.
2. Sommarju u Outlook
Meta mqabbla ma' reatturi anerobiċi tat-tieni-ġenerazzjoni bħall-UASB, ir-reatturi IC għandhom il-vantaġġi li ġejjin:<1>Rata għolja ta 'tagħbija organika u ħin qasir ta' żamma idrawlika;<2>Proporzjon għoli-mad--dijametru, footprint żgħir, u inqas investiment fl-infrastruttura;<3>Effluwent stabbli u reżistenza qawwija għal tagħbijiet ta 'xokk. Aktar u aktar manifatturi fiċ-Ċina issa qed jużaw reatturi IC, u l-irkupru u l-użu tal-bijogass tagħhom huwa wkoll sinifikanti. L-akbar karatteristika tar-reatturi IC hija li għandhom żewġ kmamar tar-reazzjoni anerobika, li jippermettu ċ-ċirkolazzjoni tat-taħlita tal-ħama-ilma ġewwa r-reattur. Dan isolvi l-impatt negattiv ta 'kuntatt insuffiċjenti ta' ħama-ilma fir-reatturi UASB, li jdgħajjef il-kapaċità ta 'trattament bijokimiku tal-ħama granulari.
Għalhekk, reatturi IC jirrappreżentaw avvanz fir-reatturi anerobiċi moderni u għandhom prospetti wesgħin ta 'żvilupp fit-trattament tad-drenaġġ industrijali ta' pollutanti organiċi. Huma se jissostitwixxu dejjem aktar reatturi UASB u jistħoqqilhom aktar riċerka, żvilupp u promozzjoni.