A gidroliz kislotali tankshahar va sanoat oqava suvlarini tozalash tizimlarida keng qo'llaniladigan ilg'or biologik oldindan tozalash moslamasi. U murakkab organik ifloslantiruvchi moddalarni gidroliz va kislotalanish reaktsiyalari orqali oddiyroq biologik parchalanadigan birikmalarga aylantirish orqali oqava suvlarning biologik parchalanishini yaxshilaydi.

Ko'pgina sanoat oqava suvlarini tozalash loyihalarida organik ifloslantiruvchi moddalarning katta qismi an'anaviy biologik tozalash tizimlari uchun to'g'ridan-to'g'ri parchalanishi qiyin bo'lgan murakkab makromolekulyar birikmalar shaklida mavjud. Gidroliz kislotasi reaktori bu murakkab moddalarni kichikroq organik molekulalarga parchalaydi, bu esa uning tarkibini yaxshilaydi.BOD/COD nisbativa keyingi biologik tozalash jarayonlari uchun yanada qulay sharoitlar yaratish.

An'anaviy davolash usullari bilan taqqoslaganda, gidroliz kislotasi texnologiyasi bir qator afzalliklarga ega:

Organik ifloslantiruvchi murakkablikni pasaytiradi.

Oqava suvlarning biologik parchalanishini yaxshilaydi.

Pastki oqimdagi biologik tozalash samaradorligini oshiradi.

Oqava suv sifati va oqim tezligidagi o'zgarishlarga qarshi buferlik qobiliyatini ta'minlaydi.

Keyingi jarayonlarda davolanish yukini kamaytiradi.

Shu sababli, gidrolizni kislotalash tanklari chiqindi suv tozalash inshootlarida, ayniqsa yuqori organik yuk yoki yomon biologik parchalanishga ega bo'lgan sanoat oqava suvlari uchun muhim dastlabki tozalash texnologiyasiga aylandi.

Biroq, muvaffaqiyatli qo'llash ko'p jihatdan to'g'ri reaktor turini tanlashga va chiqindi suv xususiyatlariga ko'ra tizimni loyihalashga bog'liq.

Loy to'planishi, gidravlik qisqa tutashuv, loyning yuvilishi va oqava suv sifatining beqarorligi kabi umumiy muhandislik muammolari ko'pincha reaktorni noto'g'ri tanlash yoki struktura detallariga etarlicha e'tibor bermaslik tufayli yuzaga keladi.

Muhandislik dasturlarida ishlatiladigan gidroliz kislotali tanklarining uchta asosiy turidan biri:

Yuqori oqim gidroliz kislotasi uchun idish

Har bir reaktor turi turli xil strukturaviy xususiyatlarga, ishlash tamoyillariga, afzalliklarga va qo'llash stsenariylariga ega.

Gidrolizning kislotalanish jarayoni anaerob va fakultativ mikroorganizmlarning faolligiga asoslanadi.

Jarayon asosan ikki bosqichni o'z ichiga oladi:

2.1 Gidroliz bosqichi

Gidroliz jarayonida mikroorganizmlar katta organik molekulalarni parchalaydigan hujayradan tashqari fermentlarni chiqaradi, jumladan:

Proteinlar

Uglevodlar

Lipidlar

Murakkab organik polimerlar

Ushbu makromolekulyar moddalar kichikroq eruvchan birikmalarga aylanadi, masalan:

Aminokislotalar

Shakarlar

Yog 'kislotalari

Ushbu transformatsiya mikroorganizmlar uchun ifloslantiruvchi moddalarga kirishni yaxshilaydi.

2.2 Kislotalanish bosqichi

Kislotalanish jarayonida kislota{0}}hosil qiluvchi bakteriyalar gidroliz mahsulotlarini quyidagilarga aylantiradi:

Uchuvchi yog 'kislotalari (VFA)

Organik kislotalar

Spirtli ichimliklar

Vodorod

Karbonat angidrid

Ushbu mahsulotlar quyi oqimdagi biologik tozalash mikroorganizmlari uchun qulayroqdir.

Metan ishlab chiqarishga qaratilgan anaerob hazm qilish tizimlaridan farqli o'laroq, gidroliz kislotali tanklar asosan oqava suvlarning biologik parchalanishini yaxshilashga va keyingi tozalash samaradorligini oshirishga qaratilgan.

3.1 Oqava suvlarning biologik parchalanishini yaxshilash

Ko'pgina sanoat oqava suv oqimlari yomon biologik parchalanish qobiliyatiga ega bo'lgan o'tga chidamli organik birikmalarni o'z ichiga oladi.

Gidroliz kislotasi bu moddalarni kichikroq biologik parchalanadigan molekulalarga aylantirib, biologik tozalash tizimlarining samaradorligini oshiradi.

Yuqori biologik parchalanish nisbati quyi oqim jarayonlariga imkon beradi, masalan:

Faollashtirilgan loy tizimlari

MBBR tizimlari

SBR tizimlari

Biofilmli reaktorlar

samaraliroq ishlash uchun.

3.2 COD davolash yukini kamaytirish

Gidroliz kislotasi murakkab CODni ko'proq biologik parchalanadigan shakllarga aylantirishga yordam beradi.

Reaktor asosan CODni to'liq olib tashlash uchun mo'ljallanmagan bo'lsa-da, u COD konvertatsiya qilish samaradorligini oshiradi va keyingi tozalash bosqichlariga kiradigan organik yukni kamaytiradi.

3.3 Zarba yuklanishiga qarshilikni yaxshilash

Sanoat oqava suvlari ko'pincha o'zgarishlarga duch keladi:

Organik konsentratsiya

Oqim tezligi

Toksik ifloslantiruvchi moddalar

To'g'ri ishlab chiqilgan gidroliz kislotasi tanki buferlash qobiliyatini ta'minlaydi va quyi oqimdagi biologik jarayonlarni keskin o'zgarishlardan himoya qiladi.

3.4 Loy ishlab chiqarishni kamaytirish

Aerobik tozalash jarayonlari bilan taqqoslaganda, gidroliz kislotasi past kislorod sharoitida ishlaydi va odatda kamroq ortiqcha loy hosil qiladi.

Bu kamaytirishga yordam beradi:

Loyni yo'q qilish xarajatlari

Loyga ishlov berish talablari

Umumiy operatsion xarajatlar

Gidrolizni kislotalash reaktorlarini gidravlik sharoitlariga, aralashtirish usullariga va biomassani saqlash strategiyalariga ko'ra tasniflash mumkin.

Quyida uchta asosiy dizayn muhokama qilinadi.

Umumiy koʻrinish

Yuqori oqimli gidroliz kislotasi tanki oddiy tuzilishi, past operatsion xarajati va ishonchli ishlashi tufayli hozirgi vaqtda eng ko'p qo'llaniladigan reaktor turi hisoblanadi.

U keng qo'llaniladi:

Shahar oqava suvlarini tozalash

Oziq-ovqat mahsulotlarini qayta ishlash oqava suvlari

To'qimachilik oqava suvlari

Qog'oz ishlab chiqarish oqava suvlari

Umumiy sanoat oqava suvlarini tozalash

Ishlash printsipi

Chiqindi suvlar reaktorga pastki taqsimlash tizimi orqali kiradi va to'xtatilgan loy adyol orqali yuqoriga oqadi.

Yuqori oqim paytida:

Chiqindi suvlari yuqori konsentratsiyali fakultativ loy- bilan aloqa qiladi.

To'xtatilgan qattiq moddalar saqlanadi.

Gidrolitik bakteriyalar murakkab organik birikmalarni parchalaydi.

Eriydigan biologik parchalanadigan moddalar hosil bo'ladi.

Tozalangan supernatant yuqori qismdan yig'iladi va keyingi tozalash bo'linmalariga yuboriladi.

Yuqori oqim gidroliz kislotasi tankining konstruktiv dizayni

Yuqori oqim gidroliz kislotasi tanki odatda a ni qabul qiladivertikal qatlamli reaktor tuzilishi. Pastdan yuqoriga qarab, tankni to'rtta funktsional zonaga bo'lish mumkin:

Pastki suv taqsimlash zonasi

Loy reaksiya zonasi

Loy{0}}suvni ajratish zonasi

Chiqindilarni yig'ish zonasi

Har bir zona reaktorning barqaror ishlashini ta'minlash uchun o'ziga xos funktsiyani bajaradi.

1. Pastki suv taqsimoti zonasi

Pastki taqsimlash zonasi oqava suvlarni reaktorning butun kesimi- bo‘ylab teng taqsimlash uchun javobgardir.

Umumiy tarqatish usullariga quyidagilar kiradi:

Tarmoqli teshikli quvurlar tizimlari

Pulsli suv taqsimlash tizimlari

Tarqatish quvurlari, odatda, oqimning bir xil taqsimlanishiga erishish uchun{0}}pastga qaragan yoki burchakli nozullar bilan joylashtiriladi.

Tarqatish teshiklaridagi oqim tezligi odatda quyidagilar doirasida nazorat qilinishi kerak:

1.8–2.5 m/s

samarali gidravlik taqsimotni saqlab, blokirovkaning oldini olish.

Tankning pastki qismi odatda qiyalik bilan ishlab chiqilgan:

0.5%–1%

va o'lik zonalar va loy to'planishining oldini olish uchun loyni tushirish moslamalari bilan jihozlangan.

O'rta loy reaktsiyasi zonasi

Loy reaksiya zonasi reaktorning asosiy tozalash maydoni hisoblanadi.

Oddiy dizayn parametrlariga quyidagilar kiradi:

Samarali suv chuqurligi:4–6 m

Gidravlik ushlab turish vaqti (HRT):4-8 soat

Loy qatlami qalinligi:2–3 m

Loy konsentratsiyasi:8–12 g/L

Ushbu zonada:

Oqava suv yuqori konsentratsiyali loy- bilan aloqa qiladi.

Gidrolitik mikroorganizmlar murakkab organik moddalarni parchalaydi.

To'xtatilgan qattiq moddalar ushlanadi.

Biologik parchalanish qobiliyati yaxshilanadi.

Barqaror loy adyolini saqlash izchil tozalash ko'rsatkichlariga erishish uchun juda muhimdir.

Yuqori loy-Suvni ajratish zonasi

Yuqori qism loyni-suv ajratuvchi hudud vazifasini bajaradi.

Oddiy suv chuqurligi:

1–1.5 m

Yuqori oqim tezligi pasayganda, to'xtatilgan loy zarralari reaktsiya zonasiga qayta joylashishi mumkin.

Bu kamaytiradi:

Loyni yo'qotish

Biomassani yuvish

Chiqindilarning to'xtatilgan qattiq moddalar kontsentratsiyasi

To'g'ri mo'ljallangan ajratish zonasi uzoq muddatli reaktor barqarorligini ta'minlash uchun zarur-.

Yuqori oqava suvlarni yig'ish zonasi

Yuqori oqava suv zonasi bir xilda tozalangan suvni yig'ish uchun mo'ljallangan.

Umumiy tuzilmalarga quyidagilar kiradi:

Uchburchakli to'lib-toshgan to'siqlar

To'g'ri to'rtburchaklar to'lib toshgan suv o'tkazgichlar

Tizim, shuningdek, olib tashlash uchun gaz chiqarish moslamalarini ham o'z ichiga olishi mumkin:

Biogazni kuzatib boring

Uchuvchi organik birikmalar (VOCs)

Bu reaktor ichidagi barqaror bosim sharoitlarini saqlashga yordam beradi.

Yuqori oqimli gidroliz kislotali tanklarining afzalliklari

Asosiy afzalliklarga quyidagilar kiradi:

1. Oddiy tuzilma

Reaktor murakkab mexanik uskunalarsiz nisbatan oddiy konfiguratsiyaga ega.

2. Kam energiya iste'moli

Aralashtirish asosan gidravlik oqim orqali amalga oshirilganligi sababli, energiya sarfi juda kam.

3. Barqaror mikrobial muhit

To'xtatilgan loy qoplamasi quyidagilarni ta'minlaydi:

Loyni uzoq saqlash muddati

Mikroorganizmlarning yuqori konsentratsiyasi

Barqaror biologik faollik

4. Past operatsion xarajat

Mexanik aralashtirish uskunasining yo'qligi quyidagilarni kamaytiradi:

Energiya xarajatlari

Uskunalarga texnik xizmat ko'rsatish talablari

Operatsion murakkablik

Yuqori oqim gidroliz kislotali tanklarining cheklovlari

Ularning afzalliklariga qaramay, yuqoriga oqim reaktorlari bir nechta muhandislik talablariga ega.

1. Ta'sir qiluvchi vositalarni tarqatish bo'yicha qat'iy talablar

Suvning notekis taqsimlanishiga olib kelishi mumkin:

Gidravlik qisqa tutash-

Loyning notekis taqsimlanishi

Davolash samaradorligining pasayishi

Shuning uchun kirish tarqatish tizimi ehtiyotkorlik bilan ishlab chiqilishi kerak.

2. Yuqori qum tarkibiga sezgirlik

Haddan tashqari qum yoki to'xtatilgan qattiq moddalarni o'z ichiga olgan oqava suvlar quyidagilarga olib kelishi mumkin:

Quvur tiqilib qolishi

Ko‘krak tiqilib qolishi

Loyning to'planishi

Oldindan tozalash vositalari, masalan:

Ekranlar

Tuproq xonalari

reaktordan oldin tavsiya etiladi.

3. Gidravlik zarba xavfi

Oqimning keskin ko'tarilishi loy qoplamasini bezovta qilishi va quyidagilarga olib kelishi mumkin:

Loy flotatsiyasi

Loyni yuvish

Chiqindilarning yomon sifati

Yuqori oqimli gidroliz kislotali tanklar uchun muhandislik mulohazalari

Barqaror ishlashni ta'minlash uchun:

Oddiy bir nuqta-suvni taqsimlashdan saqlaning

Yagona{0}}nuqtali yoki cheklangan-nuqtali tarqatish tizimlari ko'pincha notekis gidravlik sharoitlarni yaratadi.

Ko'p nuqtali tarqatish tizimi- tavsiya etiladi.

Darajaning to'lib-toshgan to'siqlarini saqlang

Noto'g'ri toshib ketish afzalroq oqim yo'llarini keltirib chiqaradi va loy-suvning ajratilishiga ta'sir qiladi.

Loyni to'g'ri tushirish inshootlarini loyihalash

Loyni vaqti-vaqti bilan oqizish quyidagilarni oldini oladi:

Haddan tashqari loy to'planishi

Samarali hajmning pasayishi

Reaktor ishlashining yomonlashishi