Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Технология с восходящим потоком анаэробного осадка (UASB), как правило именуемая реактором UASB, является типом анаэробного реактора, используемого для очистки сточных вод. Реактор UASB – это метаногенный (образующий метан) реактор, который произошел от анаэробного осветлителя. Расширенный гранулярный осадочный слой (EGSB) является схожей, но отличающейся технологией, производной от UASB.
Upflow anaerobic sludge blanket (UASB) technology, normally referred to as UASB reactor, is a form of anaerobic digester that is used for wastewater treatment. The UASB reactor is a methanogenic (methane producing) digester that evolved from the anaerobic clarigester. A similar but variant technology to UASB is the expanded granular sludge bed (EGSB) digester.
Описание процесса
УАЗБ использует анаэробный процесс, формируя осадок в виде гранулированного ила, взвешенного в резервуаре. Сточные воды поднимаются вверх через слой ила и подвергаются обработке (разложению) анаэробными микроорганизмами. Восходящий поток в сочетании с действием силы тяжести и флокулянтов поддерживает взвешенное состояние ила. Слой ила начинает созревать примерно через три месяца, формируясь из мелких гранул, поверхность которых покрыта агрегатами бактерий. В отсутствие поддерживающей матрицы, условия потока создают селективную среду, в которой выживают и размножаются только те микроорганизмы, способные прикрепляться друг к другу. В конечном итоге агрегаты образуют плотные компактные биофильмы, называемые "гранулами". В качестве побочного продукта образуется биогаз с высокой концентрацией метана, который можно улавливать и использовать в качестве источника энергии для производства электроэнергии на экспорт и для обеспечения собственных нужд. Технология требует постоянного мониторинга после запуска, чтобы поддерживать состояние илового слоя и предотвратить его вымывание (и, следовательно, потерю эффективности). Тепло, выделяемое в процессе производства электроэнергии, можно повторно использовать для нагрева резервуаров для сбраживания. Наличие илового слоя обеспечивает двойное время удержания твердых веществ и жидкости в реакторах. Твердые вещества, требующие глубокого разложения, могут оставаться в реакторах до 90 дней. Сахара, растворенные в жидких отходах, могут быстро превращаться в газ в жидкой фазе и выводиться из системы менее чем за сутки. Реакторы УАЗБ обычно подходят для обработки разбавленных сточных вод (3% TSS с размером частиц > 0,75 мм).
UASB uses an anaerobic process whilst forming a blanket of granular sludge which suspends in the tank. Wastewater flows upwards through the blanket and is processed (degraded) by the anaerobic microorganisms. The upward flow combined with the settling action of gravity suspends the blanket with the aid of flocculants. The blanket begins to reach maturity at around three months. Small sludge granules begin to form whose surface area is covered in aggregations of bacteria. In the absence of any support matrix, the flow conditions create a selective environment in which only those microorganisms capable of attaching to each other survive and proliferate. Eventually the aggregates form into dense compact biofilms referred to as "granules". Biogas with a high concentration of methane is produced as a by product, and this may be captured and used as an energy source, to generate electricity for export and to cover its own running power. The technology needs constant monitoring when put into use to ensure that the sludge blanket is maintained, and not washed out (thereby losing the effect). The heat produced as a by product of electricity generation can be reused to heat the digestion tanks. The blanketing of the sludge enables a dual solid and hydraulic (liquid) retention time in the digesters. Solids requiring a high degree of digestion can remain in the reactors for periods up to 90 days. Sugars dissolved in the liquid waste stream can be converted into gas quickly in the liquid phase which can exit the system in less than a day. UASB reactors are typically suited to dilute waste water streams (3% TSS with particle size >0.75mm).
Исторический курс
Со временем модель UASB была усовершенствована, недостатки устранены, а конструкция оптимизирована, что в конечном итоге привело к появлению следующих типов систем. Реакторы второго поколения UASB – реактор EGSB (Expended Granule Sludge Blanket). Это однослойная система с высокой нагрузкой, имеющая один слой отстойника. Скорость восходящего потока в несколько раз выше, чем в UASB, поэтому «зрелые» гранулы остаются в системе, а «молодые» гранулы часто вымываются. Типичные нагрузки для EGSB: 15–30 кг ХПК / м³ / день. EGSB – это преимущественно замкнутая система. Вероятность коррозии или появления неприятных запахов отсутствует или минимальна. Реакторы третьего поколения UASB – реактор ECSB. Это двухслойная система с высокой нагрузкой, имеющая два слоя отстойников. Скорость восходящего потока высокая под первым отстойником и низкая под вторым отстойником – это позволяет удерживать в системе как «зрелые», так и «молодые» гранулы, что обеспечивает более интенсивный рост гранулированного ила. Типичные нагрузки для ECSB: 15–35 кг ХПК / м³ / день. ECSB – это замкнутая система. Вероятность коррозии или появления неприятных запахов полностью исключена.
Over time, the UASB model has been upgraded, pain points have been addressed, and design has been optimized ultimately resulting in the following types of systems. Second generation UASB reactors, the EGSB (Expended Granule Sludge Blanket) reactor. This is a single layer high load system, with only one settler layer. The upflow speeds are many times higher than in UASB, so that the 'adult' granules remain in the system, 'baby' granules often wash out. Typical loading rates for an EGSB; 15 30kg COD / m3 / day. The EGSB is a largely closed system. There is no or little chance of corrosion or odor nuisance. Third generation UASB reactors, the ECSB reactor. This is a double layer high load system, with 2 settler layers. The upflow rates are high below the first settler layer, and low below the second settler layer this keeps both the 'adult' and 'baby' grains in the system, which pays off in greater net growth of granular sludge. Typical loading rates for an ECSB; 15 35 kg COD / m3 / day. The ECSB is a closed system. There is no chance of corrosion or odor nuisance.
Дизайн
При UASB (а также EGSB и ECSB) процесс осаждения и сбраживания происходит в одном или нескольких больших резервуарах. Исток из UASB, характеризующийся значительно сниженной концентрацией биохимического потребления кислорода (БПК), как правило, нуждается в дальнейшей очистке, например, с помощью процесса активированного ила, в зависимости от требований к качеству очищенных стоков.
With UASB (but also EGSB and ECSB), the process of settlement and digestion occurs in one or more large tank(s). The effluent from the UASB, which has a much reduced biochemical oxygen demand (BOD) concentration, usually needs to be treated further, for example with the activated sludge process, depending on the effluent quality requirements.