Als Lieferant von UASB -Anaerobic Reactors (Auffluss anaerobe Schlammdecke) habe ich aus erster Hand mit den unterschiedlichen Bedürfnissen und Herausforderungen, denen die Branchen in Bezug auf die Abwasserbehandlung konfrontiert sind, aus erster Hand beobachtet. Ein entscheidender Aspekt, der häufig die Effizienz und Effektivität eines UASB -Reaktors bestimmt, ist die Art der verwendeten Additive. In diesem Blog werde ich die verschiedenen Arten von Zusatzstoffen untersuchen, die zu einem anaeroben UASB -Reaktor und ihrer Auswirkungen auf den Behandlungsprozess hinzugefügt werden können.
Nährstoffzusätze
Einer der Hauptanforderungen für das ordnungsgemäße Funktionieren eines UASB -Reaktors ist das Vorhandensein von essentiellen Nährstoffen für die anaeroben Mikroorganismen. Diese Mikroorganismen brechen organische Substanz im Abwasser ab und erzeugen dabei Biogas (hauptsächlich Methan und Kohlendioxid). Nährstoffzusätze können dazu beitragen, eine ausgewogene Umgebung zu erhalten, damit diese Mikroorganismen gedeihen können.
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Stickstoff und Phosphor: Stickstoff und Phosphor sind zwei der kritischsten Nährstoffe für mikrobielles Wachstum. Sie werden typischerweise in Form von Ammoniumsalzen (z. B. Ammoniumchlorid oder Ammoniumsulfat) und Phosphatsalzen (z. Ein ausgewogenes Verhältnis von Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphor (C: N: P) ist für eine optimale mikrobielle Aktivität essentiell. Im Allgemeinen wird ein C: N: P -Verhältnis von 100: 5: 1 für die anaerobe Verdauung empfohlen [1].
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Spurenelemente: Spurenelemente wie Eisen, Kobalt, Nickel und Molybdän sind ebenfalls erforderlich, um anaeroben Mikroorganismen ordnungsgemäß zu funktionieren. Diese Elemente fungieren als Cofaktoren für verschiedene Enzyme, die an den Stoffwechselprozessen der Mikroorganismen beteiligt sind. Zum Beispiel ist Eisen für die Synthese von Hämproteinen erforderlich, während Kobalt für die Produktion von Vitamin B12 essentiell ist. Trace -Element -Additive können in Form von Salzen oder als Teil einer kommerziellen Spurenelementmischung hinzugefügt werden [2].
pH -Puffer
Die Aufrechterhaltung einer stabilen pH -Umgebung ist entscheidend für das Überleben und die Aktivität anaerobischer Mikroorganismen. Die meisten anaeroben Mikroorganismen bevorzugen einen pH -Bereich zwischen 6,5 und 7,5. Der pH -Wert des Abwassers, der in den UASB -Reaktor eintritt, kann je nach Quelle des Abwassers stark variieren. PH -Puffer können dem Reaktor hinzugefügt werden, um signifikante Schwankungen des pH -Werts zu verhindern und eine geeignete Umgebung für die Mikroorganismen aufrechtzuerhalten.
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Bicarbonat- und Carbonatsalze: Bicarbonat- und Carbonatsalze werden üblicherweise als pH -Puffer in UASB -Reaktoren verwendet. Diese Salze können mit Säuren oder Basen im Abwasser reagieren, um einen stabilen pH -Wert aufrechtzuerhalten. Zum Beispiel kann Natriumbicarbonat (NAHCO3) mit einer Säure reagieren, um Kohlendioxid, Wasser und Salz zu bilden. Diese Reaktion hilft, die Säure zu neutralisieren und eine Abnahme des pH -Werts zu verhindern. In ähnlicher Weise kann Natriumcarbonat (Na2Co3) mit einer Säure reagieren, um Natriumbicarbonat und ein Salz zu bilden, was auch dazu beiträgt, einen stabilen pH -Wert aufrechtzuerhalten [3].
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Alkalinitätsanpassung: Zusätzlich zur Verwendung von pH -Puffern kann die Alkalität des Abwassers auch eingestellt werden, um einen stabilen pH -Wert aufrechtzuerhalten. Die Alkalität bezieht sich auf die Fähigkeit des Abwassers, Säuren zu neutralisieren. Durch die Erhöhung der Alkalität des Abwassers kann der pH -Wert stabilisiert und gegen Änderungen resistenter gestellt werden. Die Alkalität kann durch Zugabe von Chemikalien wie Kalk (CAO oder CA (OH) 2) oder Natriumhydroxid (NaOH) eingestellt werden [4].
Koagulanzien und Flockungsmittel
Koagulanzien und Flockungsmittel werden verwendet, um die Absetzeigenschaften des Schlamms im UASB -Reaktor zu verbessern. Diese Chemikalien tragen dazu bei, kleine Partikel und Kolloide im Abwasser zu aggregieren, was es leichter von der Flüssigphase zu trennen kann. Dies kann die Klarheit des behandelten Abwassers verbessern und die Menge an suspendierten Feststoffen im Reaktor verringern.
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Gerinnungsmittel: Koagulanzien sind Chemikalien, die die elektrischen Ladungen auf der Oberfläche der Partikel im Abwasser neutralisieren und dazu führen, dass sie aggregiert werden. Häufige Koagulanzien, die in UASB -Reaktoren verwendet werden, umfassen Aluminiumsulfat (Alaun), Eisenchlorid und Polyaluminiumchlorid (PAC). Diese Koagulanzien können dem Abwasser hinzugefügt werden, bevor es in den Reaktor oder direkt in den Reaktor eintritt [5].
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Florkulanten: Flockungsmittel sind Polymere, die dazu beitragen, die aggregierten Partikel zusammen zu überbrücken und größere Flocken zu bilden, die sich leichter absetzen. Anionische, kationische und nichtionische Flockungsmittel sind verfügbar, und die Wahl des Flockungsmittels hängt von den Eigenschaften des Abwassers und des Schlamms ab. Zum Beispiel werden anionische Flockungsmittel häufig zur Behandlung von Abwasser mit hoher negativer Ladung verwendet, während kationische Flockungsmittel für Abwasser mit hoher positiver Ladung besser geeignet sind [6].
Antifoaming -Agenten
Das Schäumen kann ein erhebliches Problem bei UASB -Reaktoren sein, insbesondere bei der Behandlung von Abwasser mit einer hohen organischen Belastung oder der Enthaltenden von Tensiden. Das Schäumen kann zu einer verringerten Reaktoreffizienz, einer erhöhten Schlammverschleppung und operativen Schwierigkeiten führen. Antifoaming -Mittel können dem Reaktor hinzugefügt werden, um die Schäumung zu verhindern oder zu reduzieren.
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Antifoaming-Wirkstoffe auf Silikonbasis: Antifoaming-Wirkstoffe auf Silikonbasis werden üblicherweise in UASB-Reaktoren verwendet. Diese Wirkstoffe reduzieren die Oberflächenspannung der Flüssigkeit, wodurch die Bildung von Schaumblasen verhindert wird. Antifoaming-Wirkstoffe auf Silikonbasis sind über einen weiten Bereich von Temperaturen und pH-Werten wirksam und für die anaeroben Mikroorganismen relativ ungiftig [7].
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Antifoaming-Wirkstoffe auf Ölbasis: Alkostwirkstoffe auf Ölbasis können auch in UASB-Reaktoren verwendet werden. Diese Mittel arbeiten, indem sie sich über die Oberfläche der Schaumstoffblasen ausbreiten, was dazu führt, dass sie zusammenbricht. Antifoaming-Wirkstoffe auf Ölbasis sind bei niedrigen Temperaturen in der Regel wirksamer, können sich jedoch negativ auf die anaeroben Mikroorganismen auswirken, wenn sie in übermäßigen Mengen verwendet werden [8].
Andere Additive
Zusätzlich zu den oben genannten Zusatzstoffen gibt es mehrere andere Arten von Zusatzstoffen, die in UASB -Reaktoren verwendet werden können, abhängig von den spezifischen Anforderungen des Abwasserbehandlungsprozesses.
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Enzym -Additive: Enzymadditive können verwendet werden, um den Abbau komplexer organischer Verbindungen im Abwasser zu verbessern. Diese Enzyme können dazu beitragen, die Hydrolysegeschwindigkeit zu erhöhen und die Gesamteffizienz des anaeroben Verdauungsprozesses zu verbessern. Beispielsweise können Cellulase -Enzyme verwendet werden, um Cellulose abzubauen, ein komplexes Kohlenhydrat, das in vielen Arten von Abwasser vorkommt [9].
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Mikrobielle Impfstoffe: Mikrobielle Impfstoffe sind Kulturen spezifischer Mikroorganismen, die dem UASB -Reaktor hinzugefügt werden können, um die Leistung des anaeroben Verdauungsprozesses zu verbessern. Diese Impfstoffe können neue Stämme von Mikroorganismen mit spezifischen Stoffwechselfähigkeiten einführen, z. B. die Fähigkeit, bestimmte Arten von Schadstoffen abzubauen. Mikrobielle Impfstoffe können aus kommerziellen Quellen erhalten oder intern hergestellt werden [10].
Abschluss
Die Wahl der Additive für einen uasb anaeroben Reaktor hängt von den Eigenschaften des Abwassers, den Betriebsbedingungen des Reaktors und den gewünschten Behandlungszielen ab. Durch sorgfältige Auswahl und Verwendung der entsprechenden Zusatzstoffe ist es möglich, die Effizienz und Effektivität des UASB-Reaktors zu verbessern, die Betriebskosten zu senken und ein hochwertiges behandeltes Abwasser zu erzeugen.
Wenn Sie mehr über UASB -anaerobe Reaktoren erfahren möchten oder Unterstützung bei der Auswahl der richtigen Zusatzstoffe für Ihren Abwasserbehandlungsprozess benötigen, können Sie sich gerne an uns wenden. Wir haben ein Expertenteam, das Ihnen personalisierte Ratschläge und Lösungen anhand Ihrer spezifischen Bedürfnisse geben kann.
Referenzen
[1] Metcalf & Eddy. (2014). Abwassertechnik: Behandlung und Wiederverwendung (5. Aufl.). McGraw-Hill-Ausbildung.
[2] Letinga, G. & Hulshoff Pol, LW (1991). UASB -Prozessdesign für verschiedene Arten von Abwasser. Water Science and Technology, 23 (5-6), 1385-1401.
[3] Siegrist, H. & Gujer, W. (1985). Einfluss von pH und Alkalität auf die anaeroben Verdauung von Klärschlamm. Water Research, 19 (4), 427-432.
[4] Van Lier, JB & Letinga, G. (1992). pH -Kontrolle in Auffluss anaerobe Schlammdecke Reaktoren. Water Science and Technology, 25 (9), 177-185.
[5] Wills, C. (2006). Koagulation und Flockung in der Wasser- und Abwasserbehandlung. Iwa Publishing.
[6] Gregory, J. (2006). Flockung in der Wasseraufbereitung. Iwa Publishing.
[7] Noyola, M. & Esparza-García, F. (2005). Schäumungskontrolle bei anaeroben Reaktoren: eine Überprüfung. Bioresource Technology, 96 (16), 1787-1795.
[8] Zhang, Y. & Banks, CJ (2011). Schäumung in anaerobe Verdauung: eine Bewertung. Überprüfungen für erneuerbare und nachhaltige Energie, 15 (1), 293-302.
[9] Lynd, LR, Weimer, PJ, Van Zyl, WH & Pretorius, IS (2002). Mikrobielle Celluloseverwendung: Grundlagen und Biotechnologie. Mikrobiologie und Molekularbiologie Reviews, 66 (3), 506-577.
[10] Fang, HHP & Liu, H. (2002). Mikrobielle Inokulation zur Start von anaeroben Reaktoren zur Behandlung von industriellen Abwärtern: eine Überprüfung. Bioresource-Technologie, 84 (1), 1-10.
