Блог системах очистки сточных вод, водоподготовке и применяемых для очистки воды химических реагентах

Системы перемешивания в реакторах биогазовых установок обычно представлены тяговыми или месильными мешалками. Выбор того, или иного типа механизма, зависит от вязкости перемешиваемой среды и концентрации содержащейся в ней твердой фазы, иногда оба типа комбинируются в одной конструкции, что позволяет достичь большей эффективности при перемешивании разнородной многокомпонентной среды.

В конструкцию любого реактора установок для получения биогаза входит теплоизолированная емкость, где происходит процесс брожения, собственно и являющаяся реактором, система отопления, агрегаты для перемешивания и системы удаления осадка и перебродившей субстратной массы.

Кроме рассмотренных ранее широко распространенных технологий анаэробного сбраживания, используемых в установках для получения биогаза, развивается и ряд других, так называемых специальных технологий, имеющих в своей основе принципиально новые подходы.

Порционная технология используется в стационарных реакторах, или же контейнерных установках мобильного типа. Она заключается в разовом помещении биомассы в реактор, где производится сбраживание субстрата, и герметизации установки.

Реакторы, использующие технологию поршневого потока, используют технологию, основанную на вытесняющих свойствах свежего субстрата. При его подаче образуется поршневой поток, и перемешивание в реакторе осуществляется перпендикулярно ему за счет направляющего канала, или оборудованных лопастями валов.

В зависимости от условий сбраживания и применяемых технологий, используются реакторы различной конструкции. Подразделяются они на технологии полного перемешивания, поршневого потока и специальные виды.

Шнековая подача штабелируемых субстратов в рабочую зону реактора производится ниже уровня находящейся в нем жидкости, что позволяет предотвратить возможный выход образующегося биогаза. Это может быть один вертикальный шнек, при условии расположения установки дозирования на самом реакторе, или же целая система, состоящая из последовательно подключенных восходящих шнеков.

Поддающиеся штабелированию субстраты также необходимо транспортировать до участка их смешивания с жидкой составляющей, при мокром сбраживании, или же до подачи в установку для получения биогаза, при сухом.

С точки зрения теории, для обеспечения максимальной стабильности процесса анаэробного сбраживания, необходимо непрерывное пропускание субстрата через реакторную емкость. Но на практике этот процесс является в основном квазинепрерывным, то есть субстрат подается порционно, в течение суток от одного до нескольких раз.

К обработке субстрата перед анаэробным сбраживанием относится и его аэробное предварительное компостирование. Для этого он подвергается целенаправленному вентилированию примерно от двух до четырех дней, что инициирует начала аэробного окисления, идущего с выделением тепла, то есть процесса компостирования, в результате чего субстрат нагревается до температуры от сорока до пятидесяти градусов Цельсия.

Некоторым субстратам, являющимся небезопасными в использовании с точки зрения эпидемиологии, требуется предварительная гигиеническая обработка. Чаще всего она заключается в предварительном прогреве субстрата в течение одного часа при температуре в семьдесят градусов Цельсия.

Предварительная подготовка субстрата необходима для обеспечения последующего процесса анаэробного сбраживания, а так же качества работы используемого технологического оборудования.

Субстраты, используемые для производства биогаза, могут быть местным сырьем, или же поставлены из других мест, или предприятий. Контроль качества таких поставок заключается в визуальном осмотре и исследования содержания сухого вещества экспресс-методами.

Биогазовые установки различаются по нескольким критериям, в число которых входит содержание сухого вещества в субстратах, используемых для анаэробного сбраживания, виду загрузки и количеству фаз, содержащихся в этом процессе, а также температурному режиму его протекания.

Для обеспечения работы биогазовых установок могут быть использованы субстраты, являющиеся отходами пищевой промышленности, связанной с переработкой материалов растительного происхождения.

Кукуруза относится к наиболее используемым растительным субстратам, употребляемым для производства биогаза. Это связано с ее высокой урожайностью и хорошей способности к биохимическому окислению. К тому же она нетребовательна в уходе и может расти практически в любых климатических условиях и почвах.

Производство биогаза является одним из направлений развития возобновляемых источников энергии, являющихся фундаментом развития «зеленой» электроэнергетики во многих странах мирового сообщества.

В связи с все возрастающими потребностями в повторном использовании водных ресурсов и более строгими требованиями к качеству сбрасываемой в природные водоемы и на рельеф сточной воды, возрастает роль методов очистки фильтрованием.

Следующим этапом после процеживания, как правило, является удаление загрязнений с меньшей дисперсностью и плотностью большей, или же меньшей, чем у воды.

Все производственные стоки в обязательном порядке содержат грубодисперсные примеси, находящиеся во взвешенном состоянии. Они могут составлять от пяти тысячных до пяти десятых процента от общей массы сточной воды.

Маслоловушки используются для сточных вод производства растительных масел, обработки сырой нефти и нефтепереработки, а так же других подобных стоков, имеющих практически постоянный уровень загрязнения разного рода маслами, а так же характеризующиеся неравномерными поступлениями подобных примесей, как, например, в ливневых водах нефтехранилищ и нефтепереработки.

На первой стадии выделения жиросодержащей фазы используются гравитационные сепараторы, предназначенные для отделения легкой фазы и трехфазного разделения. Они способны задерживать до 80% жиров и масел.

Для отделения масла и жира, субстанции, имеющей плотность ниже плотности воды, обычно используются методы естественной или принудительной флотации.

Все поверхностно-активные вещества затрудняют процесс очистки сточной воды и снижают его качество. Это связано с тем, что большинство поверхностно-активных веществ не могут быть разложены биологическим путем, поэтому под их действием снижается эффективность работы сооружений биологической очистки, так как они понижают жизнедеятельность бактерий и микроорганизмов активного ила и замедляются процессы окисления.

К одним из наиболее часто встречающихся загрязнений сточной воды относятся поверхностно-активные вещества, входящие в состав синтетических моющих средств, используемых для мытья и санитарной обработки оборудования, что является частью технологического процесса многих, особенно пищевых производств.

Самыми простыми способами утилизации жиросодержащего флотошлама, ранее применявшимся повсеместно, является его вывоз на полигон, или сжигание, но они являются недостаточно экологичными и в некоторых случаях дорогостоящими.

Основными загрязнителями сточных вод пищевой промышленности, в основном масложировой, мясоперерабатывающей и молочной, являются жировые и белковые вещества.

Фильтры, с потоком воды, подаваемой в нижней части
Такие установки по действию аналогичны контактным осветлителям и фильтрам с многослойной загрузкой.

Фильтрующие материалы, несмотря на их происхождение, должны иметь необходимые гранулометрические характеристики, достаточную механическую прочность частиц к измельчению и истиранию, быть нейтральными к химическому воздействию воды и содержащихся в ней веществ и обязательно высокую открытую пористость, и развитую удельную поверхность фильтрующей загрузки.

Фильтрование сточной воды для ее очистки может производиться как в восходящем, так и нисходящем потоке воды. Процесс фильтрации нисходящим потоком воды проходит обычно в открытых фильтрах с гравитационным осаждением, либо в установках закрытого типа с подачей воды под давлением.