UASB (анаэробный иловый слой с восходящим потоком-) — это тип анаэробного реактора, изобретенный профессором Леттингой из Нидерландов в 1970-х годах. В настоящее время это один из наиболее широко используемых эффективных анаэробных реакторов. Он широко используется для очистки органических сточных вод средней и высокой концентрации, таких как алкоголь, пиво, скотобойни и бытовые сточные воды.
Сточные воды равномерно поступают в реактор снизу и поднимаются вверх через слой ила, содержащий гранулированный или хлопьевидный ил. В анаэробных условиях микроорганизмы разлагают органические вещества и производят биогаз, состоящий в основном из метана и углекислого газа. Пузырьки газа прилипают к частицам ила и образуют смешанный поток «газ-жидкость-твёрдое вещество», который поднимается вверх.
Обзор основного принципа
В реакторе УАСБ сточные воды подаются в нижнюю часть реактора максимально равномерно и сточные воды направляются вверх через иловый слой, содержащий гранулированный или флокулянтный ил. Анаэробные реакции происходят при контакте сточных вод и частиц ила. Метан и углекислый газ, образующиеся в анаэробных условиях, вызывают внутреннюю циркуляцию, что способствует образованию и поддержанию гранулированного ила.
Генерация и сепарация газа
Часть газов, образующихся в слое ила, прилипает к частицам ила и поднимается в верхнюю часть реактора. Поднимающийся на поверхность осадок ударяется о дно пластины выделения газа трехфазного сепаратора, вызывая десорбцию прикрепленных пузырьков газа. После выпуска газа частицы ила оседают на поверхности слоя ила, а газ собирается в газосборной камере трехфазного сепаратора.
Функция трех-фазного сепаратора
Трех-фазовый сепаратор — это самое важное оборудование в реакторе UASB, установленное в верхней части реактора и разделяющее реактор на нижнюю реакционную зону и верхнюю зону седиментации. Его основная цель – эффективное отделение полученного биогаза от слоя ила. Особенно в условиях высоких-нагрузок под газосборной камерой устанавливается отражающая пластина, чтобы предотвратить утечку биогаза через зазоры между газосборными камерами в седиментационную камеру. Перегородки также помогают уменьшить турбулентность жидкости, вызванную высокой скоростью добычи газа в камере реактора.
Циркуляция ила и реакция
Хлопья ила, накопившиеся на трехфазном сепараторе, в определенной степени превысят силу трения, которая удерживает их на наклонной стенке, и соскользнут обратно в зону реакции. Эта часть ила вступит в реакцию с поступающей органикой. Принцип системы USAB заключается в формировании хлопьев осадка с хорошими характеристиками седиментации и объединении их с системой осаждения осадка, установленной в реакторе, для разделения газа, жидкости и твердых веществ, формирования и поддержания ила с хорошими характеристиками седиментации (гранулированный или хлопьевидный ил), что является фундаментальным моментом для хорошей работы системы USAB.
Таблица параметров анаэробного реактора UASB
|
Параметры |
Рекомендуемый диапазон |
Объяснение/Воздействие |
|
Температура |
35–38 градусов; |
Воздействует на микробную активность |
|
значение pH |
6,8–7,8 (идеально 7,0–7,2) |
Слишком низкий уровень приводит к закислению; слишком высокий уровень подавляет метаногенные бактерии |
|
Скорость органической загрузки (OLR) |
5–20 кг ХПК/(м³·сут), до 30–50 |
Сильно разлагаемые сточные воды могут использовать более высокую ценность. |
|
Гидравлическое время пребывания (HRT) |
От нескольких часов до нескольких дней (в зависимости от качества воды) |
Сточные воды с высокой-концентрацией требуют более длительной ЗГТ. |
|
Скорость восходящего потока |
0.5–10 m/h |
Контролирует набухание ила и эффект смешивания |
|
Концентрация осадка (VSS) |
10–30 g/L |
Высокая концентрация способствует сохранению гранулированного ила. |
|
Щелочность |
1000–5000 мг/л |
Буферизирует pH и предотвращает накопление кислоты |
|
Скорость удаления наложенного платежа |
70%–90% |
Зависит от концентрации входящей жидкости и условий эксплуатации. |
|
Объем добычи газа |
~0,35 м³/кгCOD |
Анаэробный газ содержит 60–80% метана. |
Сценарии применения анаэробных реакторов UASB
Пищевая промышленность и напитки
Для сточных вод с высоким содержанием ХПК, образующихся на спиртовых заводах, пивоваренных заводах, заводах по производству лимонной кислоты и заводах по переработке соков, UASB может эффективно удалять органические вещества и восстанавливать энергию метана.
Фармацевтическая промышленность
Для трудно-поддающихся-разложению органических сточных вод, образующихся при производстве антибиотиков, пенициллина, витаминов и т. д., он успешно применяется в проектах крупных фармацевтических предприятий.
Бумажно-крахмальная промышленность
Для сточных вод с высоким содержанием взвешенных веществ и органических веществ он обладает превосходной ударопрочностью и эффективностью очистки.
Сточные воды животноводства и скотобойни
Применяется для очистки сточных вод скота и птицы, а также для очистки сточных вод скотобойни, что позволяет значительно снизить содержание ХПК и аммиачного азота.
Очистка бытовых сточных вод
Особенно подходит для городских или сельских бытовых сточных вод с низкой и средней концентрацией, с очевидными преимуществами в экономии энергии и уменьшении количества осадка.
Медицинские и химические сточные воды
Используемый для очистки медицинских сточных вод, содержащих органические загрязнители и некоторые химические сточные воды, в сочетании с последующим аэробным процессом может обеспечить стандартный сброс.
Характеристики анаэробного реактора UASB
Иловый слой анаэробного реактора УАСБ имеет большую биомассу с концентрацией до 20-30 г/л. Объемная скорость загрузки относительно высока. В условиях мезофильной ферментации она обычно составляет около 10 кг ХПКкр/(м³·сут). Гидравлическое время удерживания сточных вод в реакторе короткое, что позволяет эффективно удалять органические вещества из промышленных сточных вод. Степень удаления ХПК может достигать более 90%.
Анаэробный реактор UASB не требует отстойника или устройства возврата осадка. Никакого наполнителя и механического перемешивающего устройства в зоне реакции не требуется. Это экономит инвестиции в оборудование и рабочее потребление энергии. Кроме того, образование осадка является низким, что снижает затраты на обработку осадка.
Он может адаптироваться к большим колебаниям качества и количества промышленных сточных вод и обладает высокой устойчивостью к значительным колебаниям концентрации ХПК. Он может работать стабильно до определенной степени.
Он может превращать органические вещества в сточных водах в биогаз. Биогаз имеет высокую потребительскую ценность и может использоваться в качестве топлива для производства электроэнергии, отопления и т. д., обеспечивая переработку и утилизацию энергии.
Анаэробный реактор UASB объединяет биологические реакции и седиментационное разделение. Обычно также требуется перемешивающее устройство. Восходящий поток и восходящий поток, генерируемый биогазом, играют роль перемешивания. Структура проста, а эксплуатация и обслуживание удобны.
горячая этикетка : Внедрение анаэробного реактора uasb, Китай Введение анаэробного реактора uasb производители, поставщики, завод, Анаэробные дигестерные баки, Анаэробный реактор IC, Трёхфазный сепаратор UASB, Дистрибьютор униформы UAS, Введение в анаэробный реактор UASB
