UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) vrsta je reaktora koja se široko koristi za pročišćavanje organske otpadne vode visoke-koncentracije. UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) reaktor razvio je profesor Lettinga iz Nizozemske 1970-ih i naširoko se primjenjuje u obradi organske otpadne vode visoke-koncentracije. Njegova jezgra leži u tro-faznom separatoru (Gas-Liquid-Solid Separator, GLS), koji se nalazi na vrhu reaktora i odvaja reakcijsku zonu od zone taloženja, obavljajući tri glavna zadatka: skupljanje plina, taloženje mulja i refluks te bistrenje vode. Ovaj uređaj ne zahtijeva mehaničko miješanje ili povratne pumpe mulja; oslanja se na kretanje plina metana prema gore za miješanje, uz nisku potrošnju energije i kompaktnu strukturu.
Pregled temeljnih principa
Tro{0}}fazni separator u UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) reaktoru jezgra je komponente, a njegova glavna funkcija je učinkovito odvajanje tri faze (metan, otpadna voda i anaerobni mulj). Slijedi detaljno objašnjenje njegovog principa rada:
Uspon mješovite tekućine
Mješovita tekućina koju čine otpadna voda i anaerobni mikroorganizmi (čestice mulja) teče prema gore s dna reaktora, pokretana plinom metanom (sitni mjehurići) koji se stvara na dnu.
01
Udar i upravljanje
Uzlazna miješana tekućina teče prema gornjoj vodilici (konus reflektora), a smjer protoka je prisiljen promijeniti (obično od okomitog prema gore do približno vodoravnog ili nagnutog).
02
Otpuštanje mjehurića i uspon
Kada se smjer protoka promijeni i brzina protoka naglo opadne, vjerojatnije je da će se mjehurići plina metana koji nose čestice mulja osloboditi. Mjehurići plina niske gustoće brzo se pomiču okomito prema gore, prolaze kroz tekući sloj, ulaze u gornju plinsku komoru/sabirni poklopac i na kraju se skupljaju i iskorištavaju.
03
Taloženje mulja
Čestice mulja bez nositelja mjehurića plina gušće su od vode i prirodno tonu pod utjecajem gravitacije u relativno blagu zonu taloženja, vraćajući se u sloj mulja na dnu reaktora i nastavljajući sudjelovati u reakciji.
04
Otok čiste vode
Relativno čista voda nakon odvajanja plina i krutine prolazi kroz refluksni prorez ili kanal na vrhu separatora, prelijeva se preko pregrade ili preljevne brane i glatko teče iz reaktora u naknadnu jedinicu za obradu ili dostiže standardno pražnjenje.
05
Struktura jezgre tro-faznog separatora obično uključuje vodeće ploče/reflektorske stošce, plinske komore/sabirne nape, zonu taloženja/zonu odvajanja, refluksne proreze/kanale, pregrade/preljevne brane itd. Njegova izvedba izravno određuje uspjeh i učinkovitost cijelog UASB reaktora, uključujući održavanje sloja mulja visoke-koncentracije, osiguravajući učinkovit povrat metana, osiguranje kvalitete vode i održavanje stabilnog rada sustava.
UASB tablica parametara tro-faznog separatora
|
Parametar Stavka |
Preporučena vrijednost/raspon |
Objašnjenje i funkcija |
|
Omjer razmaka komore za sakupljanje plina prema ukupnoj površini |
15%~20% |
Kontrolira protok prema gore i sprječava ulazak mulja u područje taloženja |
|
Udaljenost između reflektirajuće ploče i poklopca praznine |
100~200 mm |
Sprječava kratko{0}}spoj plina u sedimentacijsku komoru i poboljšava učinak odvajanja |
|
Nagib reflektirajuće ploče |
45 stupnjeva ~ 60 stupnjeva |
Osigurava da taloženi mulj može glatko kliziti natrag u reakcijsko područje i sprječava nakupljanje |
|
Visina komore za sakupljanje plina |
1,5~2 m (kada je visina reaktora 5 - 7 m) |
Pruža dovoljno prostora za sučelje plin-tekućina, olakšavajući oslobađanje plina |
|
Brzina oslobađanja plina |
1~3 m³/(m²·h) |
Previsoka može poremetiti sloj mulja i utjecati na sedimentaciju |
|
Površinsko opterećenje područja sedimentacije |
Manje ili jednako 0,7 m/h |
Osigurava dobre uvjete taloženja i sprječava gubitak mulja |
|
Brzina protoka izlaznog otvora |
Preporučeno Manje od ili jednako 2 m/h (ne prelazi 36 m/h) |
Velika brzina protoka uzrokovat će ispiranje mulja |
|
Izbor materijala |
Plastika ojačana staklenim vlaknima (FRP), PP plastika, nehrđajući čelik itd. |
Otporan na koroziju, lagan, prilagodljiv, obično FRP |
Scenariji primjene UASB tro-faznog separatora
1. Pročišćavanje otpadnih voda u postrojenjima za preradu hrane: Na primjer, veliko -postrojenje za preradu hrane imalo je neučinkovit i skup postojeći sustav za pročišćavanje otpadnih voda. Nakon uvođenja UASB procesa i optimizacije dizajna tro-faznog separatora, učinkovitost obrade je značajno poboljšana. Pouzdana i učinkovita izvedba tro-faznog separatora bila je neophodna.
2. Pročišćavanje organske otpadne vode visoke-koncentracije: UASB reaktor ima prednosti kao što su jednostavna struktura, veliki kapacitet opterećenja i široka prilagodljivost te može učinkovito pročišćavati vatrostalne organske tvari u organskoj otpadnoj vodi visoke{2}}koncentracije. Na primjer, u farmaceutskoj, kemijskoj i pivarskoj industriji, UASB tro-fazni separatori koriste se za obradu otpadnih voda koje sadrže visoke koncentracije organskih tvari, postižući učinkovitu razgradnju organske tvari i obnavljanje bioplina za iskorištavanje energije.
3. Oporaba energije bioplina: tro-fazni separator osigurava učinkovitu oporabu bioplina. Generirani bioplin se brzo i učinkovito odvaja od mulja i otpadnih voda, te prikuplja kao preduvjet za anaerobni proces za povrat energije (za proizvodnju električne energije, proizvodnju topline).
Karakteristike tro-faznog separatora UASB
Može učinkovito odvojiti plinove (metan), tekućine (tretiranu vodu) i krutine (mulj), osiguravajući da metan ne uđe u područje taloženja i ne ometa taloženje, dok dopušta mulju da brzo teče natrag u reakcijsko područje i održava visoku koncentraciju mulja. Neki napredni dizajni mogu postići učinkovitost odvajanja od preko 95%.
Uglavnom ima samo{0}}tekući dizajn, oslanjajući se na gravitaciju i uzgon za dovršetak procesa odvajanja, bez potrebe za dodatnom opremom za napajanje, čime se štedi energija i električna energija. Uobičajene strukture uključuju reflektore, nagnute zone taloženja, komore za skupljanje plina, itd., s kompaktnim i razumnim ukupnim dizajnom.
Kroz nagnute stijenke ili ploče za preusmjeravanje, mulj koji gubi učinak prijenosa-mjehurića plina podvrgava se flokulaciji, sedimentaciji i klizi natrag u reakcijsko područje duž kosine, sprječavajući gubitak mulja i osiguravajući dovoljno biomase u sustavu. To pomaže povećati volumetrijsko opterećenje i otpornost na udarce.
Široko se proizvodi korištenjem PP-a (polipropilena), plastike ojačane staklenim vlaknima ili ojačanih plastičnih materijala, s izvrsnom otpornošću na kiseline i lužine te otpornošću na koroziju i radnim vijekom do 10 godina. Neki proizvodi također koriste čelik Q355B + strukturu anti-korozivnog sloja, čime se dodatno povećava snaga i izdržljivost.
Prikladan je za-scenarije pročišćavanja organskih otpadnih voda visoke koncentracije u prehrambenoj, farmaceutskoj, kemijskoj i stočarskoj industriji itd. i ima modularnu strukturu, jednostavnu instalaciju te jednostavno čišćenje i održavanje.
Popularni tagovi: trofazni separator uasb, Kina trofazni separator uasb proizvođači, dobavljači, tvornica, Spremnici za anaerobni digestor, IC anaerobni reaktor, Trofazni separator Uasb, Distributer UAS uniformi, Uvod u UASB anaerobni reaktor
