Caso di studio sul trattamento delle acque reflue di un birrificio -
Processo CIRCOX presso un'azienda di Shanghai
Questo sistema di trattamento delle acque reflue del birrificio ha una capacità di4.800 m³/giorno, con il flusso del processo mostrato inFigura 1-1.
Unità di trattamento chiave
1. Reattore IC (circolazione interna).
Sviluppato negli anni '80 daPaques (Paesi Bassi)basato sui principi UASB, il reattore IC è costituito da:
- Zona di miscelazione
- Letto di espansione dei fanghi
- Zona di lucidatura
- Sistema di ricircolo
Vantaggi rispetto ai processi anaerobici convenzionali:
✔ Design compatto(Rapporto altezza/diametro: 16–25 m di altezza, ingombro ridotto)
✔ Bassa produzione di fanghi(~1% del COD influente, facile disidratazione)
✔ Efficienza energetica-(Auto-circolazione tramite ascensore di biogas, senza alimentazione di miscelazione esterna)
✔ Sistema chiuso(Controlla le emissioni di COV; biogas: 70–80% CH₄, 20–30% CO₂)
2. CIRCOX(Ricircolo Interno Chiuso OSSIDAZIONE) Reattore
A reattore verticale a biofilm aerobico a doppio cilindro-:
- Tubo montante interno: Acqua + aria compressa fluiscono verso l'alto, formando biofilm sul mezzo di trasporto (materiale simile alla sabbia fine-).
- Downcomer esterno: I fanghi sedimentati ritornano alla base del reattore.
- Sezione superiore a "cappello-".(diametro espanso di ~1/3)per la separazione tri-fase(biogas/acqua/fanghi).
Caratteristiche principali:
- Eccellenti proprietà di sedimentazione dei fanghi (minimo dilavamento della biomassa)
- Alta efficienza di trattamento con15–25 g/l VSSconcentrazione
Flusso del processo (fare riferimento alla figura. 1-1)
- Raccolta delle acque reflue→ Pozzetto di ingresso → Pompa → Vaglio rotante (conmonitoraggio online di pH/temperatura).
- Serbatoio tampone(agitatore sommergibile per omogeneizzazione) →Serbatoio di pre-acidificazione(3 ore di terapia ormonale sostitutiva; conversione parziale dei VFA + aggiustamento del pH/nutrienti).
- Reattore IC(2 ore HRT; carico COD:15 kg/(m³·d)) → Reattore CIRCOX(1,5 ore HRT; carico COD:6 kg/(m³·d)).
- Chiarificatore lamellare(dosaggio flocculante) →Serbatoio degli effluenti(riutilizzo/scarica parziale).
- Fango→ Sistema di disidratazione.
- Trattamento dei gas di scarico: Ventilatore centrifugo → Torre di lavaggio (utilizzando effluenti trattati + alcali diluiti).
Parametri di progettazione
| Tabella 1-1 Parametri di progettazione dell'unità di trattamento principale | ||||
| Unità | Dimensioni | terapia ormonale sostitutiva | Caricamento COD | Note |
| Pre-acidificazione | Ø6m × H21m | 3h | - | Regolazione del pH/nutrienti |
| Reattore IC | Ø5m × H20.5m | 2h | 15 kg/(m³·d) | Resa biogas: 0,35 m³/kg CODₜₕ |
| Reattore CIRCOX | Ø5m (base)–Ø8m (superiore) × H18,5m | 1.5h | 6 kg/(m³·d) | VSS: 15–25 g/l |
Prestazione
- Qualità degli effluenti(Tabella 1-2): soddisfa tutti gli standard di scarico.
- Automazione: Controllo completamente automatizzato (componenti principali IC/CIRCOX importati dai Paesi Bassi).
| Tabella 1-2 Prestazioni di trattamento di un birrificio Impianto di acque reflue a Shanghai |
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| Parametro | Influente | Effluente | ||
| Media | Allineare | Media | Allineare | |
| COD (mg/l) | 2000 | 1000-3000 | 78 | 50-100 |
| BOD₅(mg/L) | 1250 | 600-1875 | Inferiore o uguale a 30 | - |
| SS/(mg/l) | 500 | 100-600 | 50 | 10-100 |
| NH₄⁺-N (mg/L) | 30 | 12-45 | 10 | 5-15 |
| Fosfato (mg/L) | - | 10-30 | - | - |
| pH | 7.5 | 4-10 | 7.5 | 6-9 |
| Temperatura (gradi) | 37 | 30-50 | ＜40 | - |
Vantaggi della combinazione IC + CIRCOX:
- Ingombro compatto
- Funzionamento-senza odori
- Bassa resa in fanghi
- Alta efficienza di trattamento