مبدأ المفاعل اللاهوائي UASB
في مفاعل UASB ، يتم إدخال مياه الصرف في الجزء السفلي من المفاعل بالتساوي قدر الإمكان ، وتمر مياه الصرف الصحي لأعلى من خلال سرير الحمأة التي تحتوي على الحمأة الحبيبية أو الحمأة الحبيبية. يحدث التفاعل اللاهوائي في عملية الاتصال بين جزيئات المياه العادمة وجزيئات الحمأة. الغاز الحيوي (بشكل رئيسي الميثان وثاني أكسيد الكربون) المنتجة في ظل الظروف اللاهوائية تسبب الدورة الدموية الداخلية ، والتي تفضي إلى تكوين وصيانة الحمأة الحبيبية.
يتم توصيل بعض الغازات المتكونة في طبقة الحمأة بجزيئات الحمأة وترتفع إلى أعلى المفاعل. تضرب الحمأة التي ترتفع إلى السطح الجزء السفلي من لوحة انبعاث الغاز لفاصل ثلاثي الطور ، مما تسبب في حدوث حمأة متصلة بالفقاعات إلى DEGAs. بعد إطلاق الفقاعات ، ستستقر جزيئات الحمأة على سطح سرير الحمأة ، وسيتم جمع الغاز في غرفة جمع الغاز في فاصل ثلاث مراحل.
يتم تعيين الحرس (عاكس الغاز) تحت فجوة وحدة غرفة جمع الغاز لمنع فقاعات الغاز الحيوي من دخول منطقة الترسيب ، وإلا فإنه سيؤدي إلى اضطراب في منطقة الترسيب ويعيق ترسيب الجسيمات. يدخل السائل الذي يحتوي على بعض المواد الصلبة المتبقية وجزيئات الحمأة إلى منطقة الترسيب من خلال فجوة الفاصل.
نظرًا لأن مساحة تدفق منطقة الترسيب الجدارية المائلة للفاصل الثلاثة مراحل تزداد مع اقتراب سطح الماء ، ينخفض معدل التدفق ارتفاعًا مع اقتراب نقطة التفريغ. في الوقت نفسه ، مع انخفاض معدل التدفق ، يمكن أن تلبس الحمأة وتستقر في منطقة الترسيب. سوف تتجاوز الحمأة المتراكمة على فاصل ثلاث مراحل ، إلى حد ما ، قوة الاحتكاك التي تبقيها على الجدار المائل وتنزلق إلى منطقة التفاعل ، حيث سيتفاعل هذا الجزء من الحمأة مع المادة العضوية في المؤثر.
هيكل مفاعل UASB
يتضمن مفاعل USAB نظام المدخل والتوزيع وجسم المفاعل والفاصل من ثلاث مراحل. إذا تم النظر في النظام اللاهوائي بأكمله ، فيجب أن يشمل أيضًا نظام جمع واستخدام الغاز الحيوي. ومع ذلك ، نظرًا لعدم اليقين في مسار استخدام الغاز الحيوي وهدفه ، يختلف نظام الاستخدام الخاص به أيضًا بشكل كبير.
أهم المعدات في مفاعل USAB هو فاصل ثلاثي الطور ، والذي يتم تثبيته في الجزء العلوي من المفاعل ويقسم المفاعل إلى منطقة تفاعل أقل ومنطقة الترسيب العلوي. من أجل تحقيق تأثير الترسيب لجزيئات Floc الحمأة في التدفق الصاعد في الرواسب ، فإن الغرض الرئيسي من فاصل ثلاث مراحل هو فصل الغاز الحيوي المتولد من سرير الحمأة بشكل فعال قدر الإمكان.
لا سيما في حالة وجود حمولة عالية ، يتم استخدام الحواجز الموجودة أسفل غرف جمع الغاز لمنع الغاز الحيوي من الفرار إلى غرفة الاستقرار من خلال الفجوات بين غرف جمع الغاز. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الحواجز مفيدة أيضًا لتقليل الاضطرابات السائلة الناجمة عن ارتفاع إنتاج الغاز في غرفة التفاعل.
يجب أن يكون تصميم فاصل ثلاث مراحل هو أن جزيئات الحمأة أو floccules يمكن أن تنزلق مرة أخرى إلى غرفة التفاعل طالما أن طبقة الحمأة لا تتوسع في المستوطن. يجب الاعتراف بأن توسيع الحمأة في المستوطن في بعض الأحيان ليس شيئًا سيئًا. على العكس من ذلك ، ستقوم طبقة الحمأة الموسعة في المستوطن بالتقاط جزيئات/FLOCs المشتتة ، كما أن لها تأثيرًا معينًا على COD قابل للذوبان قابل للتحلل.
من ناحية أخرى ، من المهم أن يكون لديك مساحة معينة من المساحة الحرة لتوسع طبقة الحمأة لمنع فقدان الحمأة الأثقل تحت صدمات الحمل العضوية أو الهيدروليكية المؤقتة. تؤثر كل من معدلات التحميل الهيدروليكية والعضوية (معدل إنتاج الغاز) على توسيع طبقة الحمأة وسرير الحمأة.
يتمثل مبدأ نظام USAB في تكوين Flocs الحمأة بأداء استقرار جيد وإعداد نظام ترسيب الحمأة في المفاعل لفصل الغاز والسائل والصلبة. إن تشكيل الحمأة (الحمأة الحبيبية أو الحبيبية أو الحبيبية) مع أداء تسوية جيد هو النقطة الأساسية للتشغيل الجيد لنظام USAB.