El reactor anaeróbico adopta una estructura de acero. Su apariencia y estructura son similares a los reactores anaeróbicos de tercera generación EGSB e IC. Puede soportar altas concentraciones de sólidos en suspensión (SS). El reactor anaeróbico EGSB y el IC no tienen las características de utilizar fermentación a alta temperatura, la carga volumétrica puede llegar a 7,0 kg DQO/(m3.d), que es 2-3 veces mayor que la fermentación anaeróbica tradicional de escoria entera. proceso, y la tasa de eliminación de DQO es tan alta como 90. Este proceso tiene las siguientes ventajas:
① Para aguas residuales orgánicas alcohólicas con alta concentración de contaminantes y alto SS, tiene una alta resistencia al impacto y una gran resistencia, y puede cumplir completamente con los requisitos para el tratamiento de alta concentración. Aguas residuales con sólidos en suspensión.
② En el caso de suspensión de alta concentración, aunque es imposible o difícil formar lodo granular, los equipos anaeróbicos de alta eficiencia pueden cultivar lodo con buen rendimiento de sedimentación y alta actividad, lo cual es importante para garantizar la DQO. la eliminación es crítica.
③ En el caso de la suspensión de alta concentración, la carga volumétrica es mucho mayor que la de los tanques de reacción de escoria llenos ordinarios, por lo que la cantidad de biogás producido es grande y puede producir mejores beneficios económicos. La tecnología del reactor anaeróbico de lodos de flujo ascendente (UASB) se ha convertido en una de las principales tecnologías para el tratamiento anaeróbico en el país y en el extranjero. No hay transportador en el UASB. Las aguas residuales ingresan uniformemente desde el fondo y fluyen hacia arriba. ) está en estado suspendido bajo la acción del flujo de agua ascendente y las burbujas. La parte inferior del reactor es un lecho de lodos con mayor concentración, y la parte superior es una capa de lodos suspendidos con menor concentración, donde la materia orgánica se convierte en gas metano y dióxido de carbono. En la parte superior del reactor hay un separador trifásico que puede desgasificar y sedimentar el lodo nuevamente en el reactor. UASB tiene una alta carga de DQO y la concentración de lodo en el reactor es tan alta como 100-150 g/L, por lo tanto, la eficiencia de eliminación de DQO es tres veces mayor que la de los reactores anaeróbicos ordinarios, alcanzando 80-95.
El tanque anóxico tiene una doble función: en primer lugar, realiza un pretratamiento biológico de las aguas residuales, mejora sus propiedades bioquímicas y adsorbe y degrada parte de la materia orgánica; en segundo lugar, digiere los lodos del sistema; Puede formar un modo A/O con la posterior oxidación por contacto, que tiene el efecto de desnitrificación sincrónica y eliminación de fósforo. La función principal de la sección anaeróbica es eliminar contaminantes orgánicos y liberar fósforo. La función principal de la sección anóxica es la desnitrificación. y desnitrificación Debido a su sincronización, puede eliminar contaminantes orgánicos, desnitrificar y eliminar fósforo, por lo que este proceso se usa ampliamente en soluciones de tratamiento de aguas residuales que requieren eliminación de nitrógeno y fósforo.
El método de oxidación por contacto biológico es un tipo de método de biopelícula y es un proceso de tratamiento bioquímico aeróbico. Todo el sistema consta de cuerpo de piscina, llenadores, equipos de aireación, etc. En el método bioquímico aeróbico, los microanimales como bacterias, hongos y metazoos crecen y se reproducen en el portador de relleno. Los microorganismos ingieren materia orgánica en las aguas residuales como nutrientes, adsorben y descomponen la materia orgánica en las aguas residuales, y los microorganismos continúan. metabolizar y mantener la actividad, purificando así las aguas residuales. Cuando el oxígeno disuelto y los alimentos son suficientes, los microorganismos se reproducen muy rápidamente y la biopelícula se espesa gradualmente. Los microorganismos utilizan el oxígeno disuelto y la materia orgánica de las aguas residuales mediante difusión. Cuando la biopelícula alcanza un cierto espesor, el oxígeno no puede difundirse dentro de la biopelícula, las bacterias aeróbicas mueren y las bacterias facultativas y anaeróbicas comienzan a multiplicarse en grandes cantidades, formando una capa anaeróbica, utilizando las bacterias aeróbicas muertas como matriz, y en esto básicamente , las bacterias anaeróbicas continúan reproduciéndose. Después de un tiempo, su número comienza a disminuir y, junto con el escape de gases metabólicos, se caen grandes trozos de biopelícula. Una nueva biopelícula se desarrolla nuevamente en la superficie de la biopelícula desprendida. En el tanque de oxidación de contacto, debido a la gran superficie del relleno, existen todas las etapas del desarrollo de la biopelícula, lo que estabiliza la capacidad de eliminar materia orgánica en un cierto nivel. Las principales ventajas del proceso de oxidación por contacto son las siguientes:
① Gran volumen de carga, corto tiempo de procesamiento y ahorro de espacio. La carga de volumen del método de oxidación biológica por contacto puede alcanzar hasta 3 a 6 kg de DBO (m3·d), y el tiempo de residencia de las aguas residuales en la piscina es de sólo 0,5 a 1,5 horas. Para el mismo volumen de equipo, la capacidad de procesamiento de oxidación biológica por contacto es varias veces mayor y la eficiencia del procesamiento es alta, por lo que se ahorra espacio.
② Elevada actividad biológica. Dado que el sistema de aireación está instalado debajo del relleno, no sólo suministra suficiente oxígeno sino que también perturba la biopelícula, acelera la renovación de la biopelícula y mejora en gran medida la actividad de la biopelícula.
El flujo turbulento formado por la aireación hace que la biopelícula entre en contacto continuo con la materia orgánica de las aguas residuales para evitar la formación de puntos muertos. A través de nuestras pruebas en proyectos similares, la tasa aeróbica de una biopelícula de bacterias filamentosas con el mismo peso húmedo es 1,8 veces mayor que la del método de lodos activados.
③ La concentración de microorganismos es alta. La concentración de lodos del método general de lodos activados es de 2-3 g/L. Los microorganismos están en estado suspendido en el tanque; El tanque de oxidación de contacto está conectado al relleno, la concentración microbiana en el agua y el relleno por unidad de volumen puede alcanzar 10-20 g/L. Debido a la alta concentración de microorganismos en el proceso de oxidación por contacto biológico, es beneficioso aumentar la carga volumétrica, reduciendo así el espacio del piso.
④ Baja producción de lodos.
⑤ La calidad del agua efluente es buena y estable. Cuando el agua entrante cambia en el corto plazo, la calidad del agua efluente se ve poco afectada y la actividad de la biopelícula se recupera rápidamente, lo que es adecuado para operaciones intermitentes de corto plazo.
⑥ Fácil operación y gestión
El flujo del proceso se muestra a la derecha: EGSB es muy similar a UASB. La diferencia es que EGSB utiliza un caudal ascendente de hasta 2,5~. 6 m/h, haciendo que el reactor El lodo granular en el lodo se expanda parcial o completamente. La distancia entre las partículas de lodo aumenta, aumentando así el volumen del lecho de lodo. Bajo la acción de la alta velocidad del flujo ascendente y la producción de gas, la materia orgánica de las aguas residuales entra en pleno contacto con el lecho de lodos. Esto permite que las aguas residuales tengan un tiempo de residencia más corto en el reactor y, por lo tanto, EGSB se puede utilizar para tratar aguas residuales con concentraciones más bajas. En comparación con el UASB, es más fácil distribuir el agua de manera uniforme que el UASB, tiene un mejor efecto de transferencia de masa, una mayor tasa de eliminación de materia orgánica, puede adaptarse a aguas residuales orgánicas de alta concentración y aguas residuales orgánicas de baja concentración, tiene una carga de gran volumen y una alta tasa de eliminación de DQO.
Ventajas de EGSB:
1. Tiene una amplia gama de usos, no requiere acidificación previa y el proceso es sencillo;
2. La temperatura y el pH del agua entrante no son altos, la DQO del agua entrante puede alcanzar ~30 000 mg/L;
3. Depende del flujo de agua y la producción de gas para lograr la autoexpansión, y cambiará automáticamente el grado de expansión del lecho según los cambios en la carga, sin circulación adicional. La bomba garantiza la expansión, por lo que el consumo de energía es pequeño.
4. de abajo hacia arriba Es un lecho de expansión de velocidad variable con una fuerte resistencia a la carga de impacto y una alta tasa de eliminación de materia orgánica Superior (generalmente por encima de 75 ~ 95). Separador trifásico: El diseño patentado del separador trifásico es efectivo. separa gas, sólido y líquido, asegurando un tiempo de residencia efectivo del lodo;
6, el reactor no tiene circulación interna, el flujo ascendente es lento y la separación no se verá afectada incluso cuando la carga sea alta;
7. Fácil operación y mantenimiento, y fácil gestión.
El proceso SBR integra la entrada de agua, la aireación y la sedimentación en un solo tanque. Generalmente, un grupo se compone de varias piscinas y el estado de funcionamiento de cada piscina cambia a su vez. Un decantador decanta una sola piscina y el agua se descarga de forma intermitente, por lo que también se denomina método de lodos activados por lotes secuenciales.
Este proceso cambia el tanque de aireación tradicional y el tanque de sedimentación de distribución espacial a distribución temporal, formando una estructura integrada e intensiva, y conduce a la realización de un diseño de módulo compacto. La mayor ventaja es el ahorro de terreno ocupado. Además, puede reducir el flujo de retorno de lodos, lo que tiene un efecto de ahorro de energía.
En un proceso SBR típico, la entrada de agua se detiene durante la precipitación y la precipitación estática puede lograr una mayor eficiencia de precipitación y una mejor calidad del agua. Con el desarrollo de la tecnología de automatización y la popularización de los sistemas de control PLC, la aplicación de ingeniería de la tecnología SBR ha entrado en una nueva era.
El flujo del proceso se muestra a la derecha: El reactor IC, concretamente el reactor de lecho de lodo granular expandido, es un biorreactor anaeróbico de tercera generación desarrollado sobre la base del reactor UASB. Utiliza en gran medida la recirculación del reflujo de efluentes. aumenta el caudal ascendente de las aguas residuales. El lodo granular en el reactor siempre está en estado de expansión, lo que fortalece el contacto y la transferencia de masa entre las aguas residuales y los microorganismos y obtiene una mayor eficiencia de eliminación. La altura del reactor es de hasta 16-25 m. . A primera vista, el reactor IC está compuesto por una primera cámara de reacción anaeróbica y una segunda cámara de reacción anaeróbica. Hay un separador trifásico gas-sólido-líquido en la parte superior de cada reactor anaeróbico. Es como dos reactores UASB superpuestos en serie.
Características de IC:
(1) Tasa de carga de alto volumen y corto tiempo de retención hidráulica
El reactor IC tiene una gran biomasa (puede alcanzar 60 g/L), el la edad del lodo es larga. Especialmente debido a la existencia de circulación interna y externa, el efecto de transferencia de masa es bueno. Para tratar aguas residuales orgánicas de alta concentración, la tasa de carga del volumen de agua de entrada puede alcanzar 15~25 kgDQO/m3·d.
(2) Fuerte resistencia a la carga de impacto
En el reactor IC, cuando aumenta la carga de DQO, aumenta la producción de biogás, aumentando así la elevación de gas del ciclo interno. Cuando se tratan aguas residuales de alta concentración, el flujo de circulación puede alcanzar de 10 a 20 veces el flujo de agua entrante. Las altas concentraciones y las sustancias nocivas en las aguas residuales se diluyen por completo, lo que reduce en gran medida el grado de nocividad, mejorando así la capacidad del reactor para soportar cargas de choque cuando la carga de DQO es baja, la producción de biogás también es baja, lo que resulta en un menor flujo de circulación interna; Por lo tanto, la circulación interna juega un papel en el equilibrio automático de la carga de impacto de DQO del reactor.
(3) Evitar la deposición de materia sólida
Algunas aguas residuales contienen una gran cantidad de materia en suspensión, que se acumulará fácilmente en reactores con caudales lentos como el UASB, y provocará residuos anaeróbicos. Los lodos se reemplazan gradualmente, lo que eventualmente hace que el funcionamiento del reactor anaeróbico se deteriore o incluso falle. En el reactor IC, el alto caudal ascendente de líquido y gas impacta la materia suspendida fuera del reactor.
(4) Baja inversión en infraestructura y espacio reducido
Dado que la tasa de carga de volumen del reactor IC es más de 3 a 4 veces mayor que la del reactor UASB ordinario, la reacción IC El volumen del reactor es aproximadamente 1/4 a 1/3 del reactor UASB ordinario. Además, tiene una gran relación altura-diámetro, por lo que ahorra espacio y es muy adecuado para fábricas y minas con espacio limitado. Además, se puede reducir la inversión en infraestructura del reactor.
(5) Confíe en la promoción del biogás para realizar su propia circulación interna y reducir el consumo de energía.
La expansión y fluidización del portador de lecho fluidizado anaeróbico se logra presurizando la bomba de retorno del efluente. A su vez, debe consumirse una parte de la energía. Durante el funcionamiento normal, el reactor IC utiliza el biogás generado por sí mismo como fuerza motriz para lograr la circulación interna del líquido mezclado. No es necesario encender una bomba de agua para lograr la circulación forzada, lo que reduce el consumo de energía.
(6) Reducir la dosificación de productos químicos y reducir los costos operativos
La cantidad de líquido en la circulación interna y externa es equivalente al flujo de retorno del efluente anaeróbico de la primera etapa, lo que amortigua el pH y hace que el reactor. El pH interno permanezca estable. Puede reducir la cantidad de álcali agregado al agua entrante, ahorrando así la cantidad de productos químicos y reduciendo los costos operativos.
(7) La estabilidad del efluente es buena
Porque el reactor IC tiene dos reactores UASB funcionando en serie y el reactor UASB inferior tiene un alto contenido orgánico. desempeña el papel de tratamiento "grueso" La carga del reactor UASB superior es menor y desempeña el papel de tratamiento "fino". En términos generales, el proceso de tratamiento de múltiples etapas tiene mejor estabilidad que el tratamiento de una sola etapa y la calidad del efluente es estable.
(8) El circuito integrado puede funcionar a temperaturas más altas, lo que es muy adecuado para situaciones en las que la temperatura de las aguas residuales de producción es alta y puede ahorrar los costos operativos del calentamiento con vapor de aguas residuales.
Proceso A/O es la abreviatura de proceso Anóxico/Óxico (tanto aeróbico como aeróbico). Es una tecnología biológica de eliminación de carbono y nitrógeno desarrollada sobre la base del tratamiento bioquímico secundario convencional. Es un proceso de tratamiento que se utiliza a menudo cuando se considera la desnitrificación de aguas residuales. Aproveche al máximo las características de los organismos anóxicos y aeróbicos para purificar las aguas residuales.
El proceso típico de A/O consiste en hacer avanzar la sección anóxica antes de la sección aeróbica, utilizando materia orgánica en el agua cruda como fuente de carbono orgánico, por lo que se llama predesnitrificación, y la convierte en nitrógeno nitrado Durante la etapa de oxígeno, las bacterias desnitrificantes en el lodo activado utilizan nitrato de amoníaco y materia orgánica carbonosa en las aguas residuales para realizar la desnitrificación, convirtiendo el amoníaco combinado en amoníaco molecular para obtener la descarbonización y la desnitrificación. de selección biológica para prevenir la expansión de lodos. Por lo tanto, el proceso A/O no sólo tiene una función de desnitrificación estable, sino que también tiene una alta tasa de eliminación de DQO y DBO, una alta profundidad de tratamiento y una pequeña cantidad de lodo restante.
El diagrama de flujo del proceso se muestra a la derecha: este proceso es particularmente adecuado para las empresas de producción de alcohol de yuca construidas en los suburbios. Las aguas residuales del estanque de oxidación se pueden retener durante varios meses. en los suburbios o ciudades, y el período de producción anual es intermitente, lo que brinda la posibilidad de este tipo de método de tratamiento de aguas residuales que cubre un área grande y tiene un tiempo de tratamiento prolongado.