Эти три типа анаэробных реакторов фактически представляют собой эволюцию технологии анаэробной биологической очистки от базовой до высокоинтегрированной. Мы можем думать о них как о «базовых», «расширенных» и «супер» моделях.
Подробное объяснение внутренней структуры и принципа работы
1. UASB (базовая модель: одноступенчатая реакция)
* Внутренняя структура: самая простая структура, ее можно рассматривать как однослойный реакционный резервуар. Сточные воды поступают снизу и поднимаются вверх через слой ила. Вверху расположен одно-трех-фазовый сепаратор, отвечающий за разделение биогаза, осадка и воды.
* Принцип работы: нет системы принудительной циркуляции; он полностью полагается на естественное смешивание приходящего потока и образующегося биогаза. Ил образует «слой ила» на дне реактора, который разлагается при прохождении сточных вод.
* Характеристики: Простая конструкция, низкая стоимость, не требуется внешнее питание, но эффект смешивания обычно средний, склонен к образованию мертвых зон и имеет относительно слабую ударопрочность.
2. EGSB (расширенная версия: расширенный слой с высоким-потоком-скоростью)
* Внутренняя структура: на основе UASB бак стал выше и тоньше (большое соотношение высоты-к-диаметру). Наиболее важной конструктивной особенностью является наличие внешней циркуляционной системы (обратного насоса), которая перекачивает очищенные стоки обратно на вход.
* Принцип работы: внешний циркуляционный насос принудительно увеличивает скорость восходящего потока воды (достигая 3-10 м/ч), переводя весь слой ила в «расширенное» или даже «кипящее» состояние. Интенсивное перемешивание устраняет мертвые зоны, обеспечивая тщательный контакт между сточными водами и осадком.
* Особенности: Чрезвычайно высокая эффективность массообмена и сильная ударопрочность, но из-за необходимости внешнего циркуляционного насоса его рабочее энергопотребление является самым высоким среди трех.
3. IC (суперверсия: двухслойная внутренняя циркуляция)
* Внутренняя структура: по существу, два реактора UASB, расположенные вертикально, с двух-трехступенчатым-фазовым сепаратором. Его основная конструкция состоит из внутреннего стояка биогаза (восходящая труба) и трубы возврата осадка (нисходящая труба).
* Принцип работы: Большое количество биогаза, образующегося в первой нижней реакционной камере, действует как эрлифтный насос, вытягивая смесь осадка-воды вверх по подъемной трубе. После дегазации сверху смесь осадка-воды автоматически возвращается на дно по возвратной трубе, образуя мощную систему внутренней циркуляции, не требующую внешней энергии. Затем вторая верхняя реакционная камера «тонко-обрабатывает» сточные воды.
* Характеристики: Чрезвычайно высокая производительность обработки, минимальная занимаемая площадь (благодаря высоте), высочайшая ударопрочность (внутренняя циркуляция автоматически разбавляет приток) и отсутствие необходимости во внешнем циркуляционном насосе, что приводит к низкому потреблению рабочей энергии.
Условия применения и рекомендации по выбору
1. Условия применения УАСБ
* Применимые сценарии: Подходит для органических сточных вод с низкой и средней концентрацией с относительно стабильным качеством и количеством воды (например, сточные воды пищевой промышленности и скотобойни).
* Бюджет и площадка: подходит для проектов с ограниченным бюджетом и менее строгими требованиями к площади.
* Ограничения: не подходит для очистки сточных вод с низкой-температурой, низкой-концентрацией или сточных вод, содержащих токсичные вещества, из-за ограниченных возможностей смешивания и ударопрочности.
2. Условия подачи заявки EGSB
* Применимые сценарии: особенно подходит для сточных вод с низкой-концентрацией, устойчивых к воздействию органических веществ или для очистки сточных вод в условиях низких-температур.
* Особое качество воды: благодаря высокой-скорости расширения он также хорошо приспосабливается к сточным водам, содержащим взвешенные твердые вещества (SS).
* Ограничения: Если проект очень чувствителен к эксплуатационным затратам на электроэнергию, следует учитывать высокое энергопотребление EGSB (внешнего циркуляционного насоса).
3. Условия применения ИС
* Применимые сценарии: специально разработаны для сверх-высокой концентрации и больших-объемов промышленных сточных вод (таких как бумажные, спиртовые, лимонные кислоты и фармацевтические сточные воды, ХПК которых достигает десятков или даже сотен тысяч).
* Ограничения по месту установки: если площадь вашего предприятия очень ограничена, реактор IC является лучшим выбором, поскольку его эффективность очистки в 3-5 раз выше, чем у UASB того же объема.
* Колебания качества воды: при больших колебаниях качества поступающей воды или ударных нагрузках функция автоматического разбавления внутренней циркуляции IC может эффективно стабилизировать систему.
В итоге:
* Для тех, кто отдает предпочтение экономичности-эффективности и упрощению условий водоснабжения, выберите UASB;
* Для воды с низкой концентрацией, веществами, которые -сложно-разлагаться, или с низкими температурами выбирайте EGSB;
* Для чрезвычайно высоких концентраций, очень ограниченного пространства и стремления к максимальной эффективности выбирайте IC.