A 가수분해 산성화 탱크도시 및 산업 폐수 처리 시스템에 널리 사용되는 첨단 생물학적 전처리 장치입니다. 가수분해 및 산성화 반응을 통해 복잡한 유기 오염물질을 보다 단순한 생분해성 화합물로 전환시켜 폐수의 생분해성을 향상시킵니다.

많은 산업 폐수 처리 프로젝트에서 유기 오염물질의 상당 부분은 기존의 생물학적 처리 시스템이 직접 분해하기 어려운 복잡한 거대분자 화합물의 형태로 존재합니다. 가수분해 산성화 반응기는 이러한 복잡한 물질을 더 작은 유기 분자로 분해하여 성능을 향상시킵니다.BOD/COD 비율후속 생물학적 처리 공정에 보다 유리한 조건을 조성합니다.

전통적인 처리 방법과 비교하여 가수분해 산성화 기술은 다음과 같은 몇 가지 장점을 제공합니다.

유기 오염물질의 복잡성을 줄입니다.

폐수의 생분해성을 향상시킵니다.

다운스트림 생물학적 처리의 효율성을 향상시킵니다.

폐수 수질 및 유량 변동에 대한 완충 능력을 제공합니다.

후속 공정에 대한 처리 부담을 줄입니다.

이러한 이유로 가수분해 산성화 탱크는 폐수 처리장, 특히 유기물 함량이 높거나 생분해성이 낮은 산업 폐수의 경우 중요한 전처리 기술이 되었습니다.

그러나 성공적인 적용은 올바른 반응기 유형을 선택하고 폐수 특성에 따라 시스템을 설계하는 데 크게 좌우됩니다.

슬러지 축적, 유압 단락,{0}}슬러지 세척, 불안정한 유출수 품질과 같은 일반적인 엔지니어링 문제는 부적절한 반응기 선택이나 구조적 세부 사항에 대한 관심 부족으로 인해 발생하는 경우가 많습니다.

엔지니어링 응용 분야에 사용되는 가수분해 산성화 탱크의 세 가지 주요 유형 중 하나는 다음과 같습니다.

상향류 가수분해 산성화 탱크

각 원자로 유형에는 서로 다른 구조적 특성, 작동 원리, 장점 및 적용 시나리오가 있습니다.

가수분해 산성화 공정은 혐기성 및 조건성 미생물의 활동을 기반으로 합니다.

이 프로세스는 주로 두 단계로 구성됩니다.

2.1 가수분해 단계

가수분해 중에 미생물은 다음을 포함하여 큰 유기 분자를 분해하는 세포외 효소를 분비합니다.

단백질

탄수화물

지질

복합 유기 고분자

이러한 거대분자 물질은 다음과 같은 더 작은 용해성 화합물로 변환됩니다.

아미노산

설탕

지방산

이러한 변환은 미생물의 오염물질 접근성을 향상시킵니다.

2.2 산성화 단계

산성화 동안 산-생성 박테리아는 가수분해 생성물을 다음으로 변환합니다.

휘발성 지방산(VFA)

유기산

알코올

수소

이산화탄소

이러한 제품은 하류 생물학적 처리 미생물이 활용하기가 더 쉽습니다.

메탄 생산에 초점을 맞춘 혐기성 소화 시스템과 달리 가수분해 산성화 탱크는 주로 폐수의 생분해성을 향상하고 후속 처리 효율성을 높이는 것을 목표로 합니다.

3.1 폐수 생분해성 향상

많은 산업 폐수 흐름에는 생분해성이 낮은 난치성 유기 화합물이 포함되어 있습니다.

가수분해 산성화는 이러한 물질을 더 작은 생분해성 분자로 변환하여 생물학적 처리 시스템의 효율성을 높입니다.

더 높은 생분해성 비율은 다음과 같은 다운스트림 공정을 가능하게 합니다.

활성 슬러지 시스템

MBBR 시스템

SBR 시스템

생물막 반응기

보다 효율적으로 운영하기 위해.

3.2 COD 처리부하 감소

가수분해 산성화는 복잡한 COD를 보다 생분해 가능한 형태로 변환하는 데 도움이 됩니다.

반응기는 기본적으로 완전한 COD 제거를 위해 설계되지 않았지만 COD 전환 효율을 향상시키고 다음 처리 단계에 들어가는 유기물 부하를 줄입니다.

3.3 충격 부하에 대한 저항성 향상

산업 폐수는 종종 다음과 같은 변동을 경험합니다.

유기 농도

유량

독성 오염물질

적절하게 설계된 가수분해 산성화 탱크는 완충 능력을 제공하고 급격한 변화로부터 하류 생물학적 공정을 보호합니다.

3.4 슬러지 생산량 감소

호기성 처리 공정과 비교하여 가수분해 산성화는 낮은 산소 조건에서 작동하며 일반적으로 과잉 슬러지를 덜 생성합니다.

이는 다음을 줄이는 데 도움이 됩니다.

슬러지 처리 비용

슬러지 처리 요구 사항

전체 운영 비용

가수분해 산성화 반응기는 유압 조건, 혼합 방법 및 바이오매스 보유 전략에 따라 분류될 수 있습니다.

세 가지 주요 디자인은 아래에서 설명됩니다.

개요

상향류 가수분해 산성화 탱크는 구조가 간단하고 운영 비용이 낮으며 성능이 신뢰할 수 있어 현재 가장 일반적으로 적용되는 반응기 유형입니다.

그것은 널리 사용됩니다:

도시 폐수 처리

식품 가공 폐수

섬유 폐수

제지 폐수

일반 산업폐수 처리

작동 원리

폐수는 바닥 분배 시스템을 통해 반응기로 들어가고 부유 슬러지 블랭킷을 통해 위쪽으로 흐릅니다.

상향 흐름 중:

폐수는 고농도-통성 슬러지와 접촉합니다.

부유 물질이 유지됩니다.

가수분해 박테리아는 복잡한 유기 화합물을 분해합니다.

수용성 생분해성 물질이 생성됩니다.

처리된 상층액은 상부에서 수집되어 후속 처리 장치로 배출됩니다.

상향류 가수분해 산성화조의 구조 설계

상향류 가수분해 산성화 탱크는 일반적으로 다음을 채택합니다.수직층형 원자로 구조. 탱크는 아래에서 위로 4개의 기능 영역으로 나눌 수 있습니다.

하부 물 분배 구역

슬러지 반응 구역

슬러지-수 분리 구역

폐수 수집 구역

각 구역은 안정적인 원자로 작동을 보장하기 위해 특정 기능을 수행합니다.

1. 저층수 분배 구역

하단 분배 구역은 전체 원자로 단면에 걸쳐 유입 폐수를 고르게 분배하는 역할을 합니다.{0}}

일반적인 배포 방법은 다음과 같습니다.

분지형 천공 파이프 시스템

맥박수 분배 시스템

분배 파이프는 일반적으로 균일한 흐름 분배를 달성하기 위해 아래쪽을 향하거나 각진 노즐로 배열됩니다.-

분배 개구부의 유속은 일반적으로 다음 범위 내에서 제어되어야 합니다.

1.8–2.5 m/s

효과적인 유압 분배를 유지하면서 막힘을 방지합니다.

탱크 바닥은 일반적으로 다음과 같은 경사로 설계됩니다.

0.5%–1%

슬러지 배출시설을 갖추어 데드존 및 슬러지 축적을 방지합니다.

중간 슬러지 반응 구역

슬러지 반응 구역은 반응기의 핵심 처리 구역입니다.

일반적인 설계 매개변수는 다음과 같습니다.

효과적인 수심:4–6 m

유압 유지 시간(HRT):4~8시간

슬러지 블랭킷 두께:2–3 m

슬러지 농도:8–12 g/L

이 구역에서는:

폐수는 고농도-슬러지와 접촉합니다.

가수분해 미생물은 복잡한 유기물을 분해합니다.

부유 물질이 포착됩니다.

생분해성이 향상됩니다.

안정적인 슬러지 블랭킷을 유지하는 것은 일관된 처리 성능을 달성하는 데 중요합니다.

상부 슬러지-수분 분리 구역

상부는 슬러지-수 분리 영역 역할을 합니다.

일반적인 수심:

1–1.5 m

상향 유속이 감소함에 따라 부유 슬러지 입자가 반응 구역으로 다시 침전될 수 있습니다.

이는 다음을 감소시킵니다:

슬러지 손실

바이오매스 유실

유출 부유 물질 농도

장기간 원자로 안정성을 유지하려면 적절하게 설계된 분리 구역이 필수적입니다.-

최고 배출수 수집 구역

상부 유출 구역은 균일한 처리수 수집을 위해 설계되었습니다.

일반적인 구조는 다음과 같습니다.

삼각형 오버플로 웨어

직사각형 오버플로 웨어

시스템에는 다음을 제거하기 위한 가스 배출 시설도 포함될 수 있습니다.

바이오가스 추적

휘발성 유기 화합물(VOC)

이는 반응기 내부의 안정적인 압력 조건을 유지하는 데 도움이 됩니다.

상향류 가수분해 산성화 탱크의 장점

주요 이점은 다음과 같습니다.

1. 간단한 구조

반응기는 복잡한 기계장비 없이 비교적 단순한 구성을 갖고 있다.

2. 낮은 에너지 소비

혼합은 주로 유압 흐름을 통해 이루어지기 때문에 에너지 소비가 매우 낮습니다.

3. 안정적인 미생물 환경

부유 슬러지 블랭킷은 다음을 제공합니다.

긴 슬러지 체류 시간

높은 미생물 농도

안정적인 생물학적 활동

4. 낮은 운영 비용

기계적 혼합 장비가 없으면 다음이 줄어듭니다.

에너지 비용

장비 유지 보수 요구 사항

운영 복잡성

상향류 가수분해 산성화 탱크의 한계

장점에도 불구하고 상향류 반응기는 몇 가지 엔지니어링 요구 사항을 가지고 있습니다.

1. 엄격한 유입수 분배 요건

물 분배가 고르지 않으면 다음과 같은 결과가 발생할 수 있습니다.

유압 단락-회로

고르지 못한 슬러지 분포

처리 효율성 감소

따라서 입구 분배 시스템을 신중하게 설계해야 합니다.

2. 높은 모래 함량에 대한 민감도

과도한 모래나 부유 물질을 함유한 폐수는 다음과 같은 원인이 될 수 있습니다.

파이프 막힘

노즐 막힘

슬러지 축적

다음과 같은 전처리 시설:

스크린

그릿 챔버

반응기 전에 권장됩니다.

3. 수압 충격 위험

급격한 유량 증가는 슬러지 블랭킷을 방해하여 다음과 같은 원인이 될 수 있습니다.

슬러지 부상

슬러지 세척

폐수 품질이 좋지 않음

상향류 가수분해 산성화 탱크에 대한 엔지니어링 고려 사항

안정적인 작동을 보장하려면:

단순한 단일 지점-물 분배 방지

단일-지점 또는 제한된{1}}지점 분배 시스템은 종종 고르지 못한 수력학적 조건을 생성합니다.

다중 지점 분배 시스템이 권장됩니다.-

레벨 오버플로우 웨어 유지

고르지 않은 오버플로는 우선적인 흐름 경로를 유발하고 슬러지-물 분리에 영향을 미칩니다.

적절한 슬러지 배출시설 설계

주기적인 슬러지 배출로 다음을 방지할 수 있습니다.

과도한 슬러지 축적

감소된 유효 부피

원자로 성능 저하