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邵通市IC厭氧反應(yīng)器設(shè)備

   工業(yè)廢水來源廣、種類多，隨著工業(yè)技術(shù)的提高，工業(yè)廢水中的成分也變得多種多樣。其中的高需氧污染物、毒污染物使工業(yè)廢水的點集中體現(xiàn)為三個方面：高濃度，高氨氮，難降解。

1、概述

高濃度是指廢水中含的機物較多，其表征為COD值較高，往往過。對于此類廢水單純依靠好氧生物處理是法實現(xiàn)達標(biāo)放的。高氨氮是指水中含NH4+較高，其對厭氧產(chǎn)甲烷過程十分強烈的抑制。難降解是指廢水中可直接被微生物利用的成分較少，B/C值較低，不適宜采用生化法處理，往往需要進行預(yù)處理來提高其生化性。水處理工作者經(jīng)過多年研究，對于處理以上單一方面點的工業(yè)廢水，已較成熟的工藝。但隨著工業(yè)的產(chǎn)量化及產(chǎn)品的多樣化，現(xiàn)在的工業(yè)廢水往往同時具以上三種點，原成熟的處理工藝已遠遠不能滿足此類廢水達標(biāo)放的要求。與此同時，公眾的意識不斷增強，對于環(huán)境問題日益重視，法律法規(guī)也愈加嚴(yán)格，此類廢水的存在足以羈絆一個企業(yè)的發(fā)展與壯大，成為每個面臨此類問題企業(yè)的發(fā)展瓶頸。針對此類工業(yè)廢水的水質(zhì)點，主體依托于生物處理方法，采用研發(fā)的污水處理技術(shù)，設(shè)計強效厭氧反應(yīng)器(HAF)+流離生物反應(yīng)器(FSBBR)+ 強化型膜生物反應(yīng)器(MEBR)，對不同行業(yè)的高濃度，高氮氮難降解工業(yè)廢水進行多次現(xiàn)場實驗，均取得了成功，相關(guān)的治污技術(shù)在實踐中得到了驗證。該技術(shù)適用于制藥污水、化工污水、污水、屠宰污水、造紙污水、印染污水、皮革污水等，同時可根據(jù)不同行業(yè)的廢水點及水質(zhì)條件進行優(yōu)化組合，以達到處理效果。其與傳統(tǒng)處理工藝相比技術(shù)科技含量高、投入產(chǎn)出比高、建設(shè)時間短、見效快、占地面積少、實際*。

2、優(yōu)點技術(shù)簡介

2.1 HAF(Hybrid Anaerobic Filter)強效厭氧反應(yīng)器

強效厭氧生物濾池是一個內(nèi)部填充供微生物附著的填料的厭氧反應(yīng)器。填料浸沒在水中，微生物附著在填料上。廢水從下部進入反應(yīng)器，通過固定填料床，在厭氧微生物的下，廢水中的機物被厭氧分解。厭氧生物濾池具較大的抗沖擊負(fù)荷能力，一般以為在相同的溫度條件下，厭氧生物濾池的負(fù)荷可高出厭氧接觸等其他工藝2-3倍，同時會較高的COD去除率。HAF強效厭氧反應(yīng)器具如下點：

① COD去除率達80%以上;

② 快速啟動，2周后COD去除率可達到60%以上，且需接種厭氧污泥;

③ 常溫下，抗沖擊負(fù)荷;

④ 不用調(diào)整PH值，節(jié)省藥劑費;

⑤ 可間歇;

⑥ 抗堵塞;

⑦ 需專人管理。

2.2 FSBBR(Flow Separate Bed Bio-react)流離生物反應(yīng)器

FSBBR是一種生物膜法反應(yīng)器，在反應(yīng)器內(nèi)加入的生物填料，生物膜覆蓋在填料表面，機物在生物膜內(nèi)擴散的同時被微生物所降解。填料在FSBBR池的過程中是以厭氧、兼氧、好氧的多變環(huán)境。

2.2.1 技術(shù)概述：

“流離”現(xiàn)象，是一種自然現(xiàn)象，流體在流動中總存在著不同的流速快和流速慢的場所，固體物和機物膠體在流體的流動中，總是由流速快的一側(cè)向流速慢的一側(cè)集中聚集，這種現(xiàn)象稱之為“流離”。“流離”是產(chǎn)生于近年的一種機廢水處理的新技術(shù)，這種凈化技術(shù)在壓力、只需水體稍微流動，污水中的漂浮物逐漸集中在流速慢的地方產(chǎn)生流離現(xiàn)象。經(jīng)過數(shù)次流離，使污水中的固形物和機物膠體與水分離,終水在流離生化池中停留幾小時，而雜質(zhì)停留幾日或幾周，被附著的生物菌生化分解，變成H2O、CO2、N2，只要初沉池把不溶解機質(zhì)去除后，就污泥產(chǎn)生，達到多種水處理效果，同時構(gòu)成了流離生化技術(shù)。

2.2.2 流離生化技術(shù)的性能：

填料與水平面所成的角度越小，再分配水流能力越強微生物和機物之間接觸也越充分，溶解性CODcr和BOD5去除效果越好。實際過程中濾池中的填料可起到流離，對微生物生長快，啟動時間短，可維持較高的生化量。

厭氧發(fā)酵罐發(fā)酵時產(chǎn)生的問題處理　 

   大型的厭氧發(fā)酵罐它就存在一個表面的結(jié)渣比較難以去除的這樣一個問題，就是說你不可能人進到里邊或者什么方法來去除表面的結(jié)渣。同時它的沉沙也是比較難以清除的，這個表面浮渣和底部沉沙如果比較嚴(yán)重的話，就會導(dǎo)致發(fā)酵罐的清罐，這個是要力避免發(fā)生的現(xiàn)象。 
　 那么至于zui后產(chǎn)生的沼我們要回收利用，在利用之前因為沼里邊含大量的硫化氫，我們在利用之前必須對它進行預(yù)處理，脫除其中的硫化氫等等，根據(jù)需要還會進行其他的處理，到滿足我們使用的要求，這部分它的處理成本相對來說也是比較高的。針對于我前邊所提到的這樣一些餐廚垃圾它在厭氧發(fā)酵過程當(dāng)中存在的 難點，我們也是提出了一些解決方案。 
　　*個是對我前面提到的餐廚垃圾含固率比較高，如果稀釋處理會導(dǎo)致zui終污水產(chǎn)量較高的這樣一個問 題。我們建議的解決方式就是厭氧發(fā)酵的過程采用高含固率，也就是說進罐的含固率建議在16%左右，根據(jù)我們目前對餐廚垃圾現(xiàn)狀的調(diào)查，經(jīng)過預(yù) 處理之后，餐廚垃圾基本上進罐的這個，就是說在不兌水的情況下，含固率大概在10%到16%之間，是這樣一個區(qū)間值，建議是不加水或者不采用沼液回流的方 式進行稀釋。 
　　剛才也提到采用沼液回流會增加污水的產(chǎn)量，采用這種高含固率方式的話，就可以避免前面所說的現(xiàn)象。但是因為餐廚垃圾含固率比較高，對于高含固率的垃圾不進行稀釋的話，它對輸送設(shè)備要求比較高，同時對于厭氧發(fā)酵罐的攪拌裝置要求也比較高。 
　 　二個問題，對于餐廚垃圾原料里邊的雜質(zhì)難以分選的問題，我們建議采用的預(yù)處理設(shè)備，我們是從德引進技術(shù)，采用的是專門針對機垃圾進行處理的專設(shè)備。餐廚垃圾被收集來之后，先是進入到接料斗里邊，它設(shè)自動蓋和吸器口的，當(dāng)餐廚垃圾來了之后，抖蓋會自動打開，通過底部兩條軸螺旋進行 擠壓進料，設(shè)置兩條的原因其實是一用一備的意思，因為餐廚垃圾里邊雜質(zhì)含量比較多，可能出現(xiàn)卡死的情況，設(shè)置兩條就可以在單條卡死的時候，另一條還可以繼續(xù)進行物料的輸送。經(jīng)過接收之后的物料送到二個專核心設(shè)備，這臺設(shè)備是集于一身的設(shè)備，可以將原料中的輕物質(zhì)自動分離出，對于不易破碎的一 些金屬雜質(zhì)像勺子、易拉罐等等都可以從出料口自動出。因為它主要的功能是破碎和輕物質(zhì)分離，從這臺設(shè)備出來的餐廚垃圾就是漿液了，它可以破碎到10毫米 以下，同時還能自動調(diào)整漿液的濃度。 
　　這個是分離出來的輕物質(zhì)雜質(zhì)的效果它是非常干的，也就是說它的機質(zhì)的損失非常小。我們對分選的效果， 請的檢測機構(gòu)進行了檢測，從檢測結(jié)果上大家可以看到，這個是對于破碎之后的漿液進行了檢測，我們漿液的顆粒非常細(xì)小，大家看到70%、80%的量都是 在2毫米以內(nèi)的，這樣就利于后端的輸送和微生物的利用，從這張表格中大家看到殘余的輕物質(zhì)量比較小，證明我們設(shè)備對輕物質(zhì)的去除量比較高。

IC反應(yīng)器從功能上講由四個不同的功能部分組成：

1、混合區(qū)：由反應(yīng)器的底部進入的污水與顆粒污泥和內(nèi)部體循環(huán)所帶回的出水效地混合，使進水得到效地稀釋和均化。
2、污泥膨脹床部分：由包含高濃度的顆粒污泥膨脹床所構(gòu)成。床的膨脹或流化是由于進水的上升流速、回流和產(chǎn)生的沼所造成。廢水和污泥之間效地接觸使得污泥具高的活性，可獲得高的機負(fù)荷和。
3、精處理部分：在這一區(qū)域內(nèi)，由于低的污泥負(fù)荷率，相對長的水力停留時間和推流的流態(tài)性，產(chǎn)生了效的后處理。另外由于沼產(chǎn)生的擾動在精處理部分較低，使得生物可降解COD幾乎部去除。雖然與UASB反應(yīng)器條件相比，反應(yīng)器的負(fù)荷率較高，但因內(nèi)部循環(huán)流體不經(jīng)過這一區(qū)域，因此在精處理區(qū)的上升流速也較低，這兩點為固體停留提供了條件。
4、回流系統(tǒng)：內(nèi)部的回流是利用提原理，因為在上部和下層的室間存在著壓力差?；亓鞯谋壤怯僧a(chǎn)其量所決定的。
優(yōu)點：

   CSTR工藝可以處理高懸浮固體含量的原料，消化器內(nèi)物料均勻分布，避免了分層狀態(tài)，增加了物料和微生物接觸的機會。利用機械攪拌系統(tǒng)，使得液面上的機懸浮物循環(huán)到反應(yīng)器的下部，逐漸完反應(yīng)，避免了反應(yīng)器液面上的“結(jié)蓋現(xiàn)象”。利用產(chǎn)生沼發(fā)電余熱對反應(yīng)器外部的保溫加熱系統(tǒng)進行保溫，大大提高了產(chǎn)率和投資利用率，同時使得反應(yīng)器一年四季均可正常工作。該工藝占地少、成本低，是目前上的厭氧反應(yīng)器之一。

啟動的要點

   ①啟動一定要逐步進行，留充裕的時間，并不能期望很短時間進入加料達到厭氧降解的目標(biāo) 。因為啟動實際上是使菌從休眠狀態(tài)恢復(fù)，即活化的過程。啟動中菌、馴化、增殖過程都在進行，原厭氧污泥中濃度較低的甲烷菌的增長速度相對于產(chǎn)酸菌要慢的多。因此，這時負(fù)荷一般不能高，時間不能短，每次進料要少，間隔時間要長。

   ②混合進液濃度一定要控制在較低水平，一般COD濃度為1000-5000mg/L，當(dāng)過5000mg/L，應(yīng)進行出水循環(huán)和加水稀釋至要求。

   ③若混合液中亞硫酸鹽濃度大于200mg/L時，則亦應(yīng)稀釋至100mg/L以下才能進液。

   ④負(fù)荷增加操作方式：啟動初期容積負(fù)荷可從0.2-0.5kgCOD/m3?d開始，當(dāng)生物降解能力達到80%以上時，再逐步加大。若低負(fù)荷進料，厭氧過程仍不正常COD不能消化，則進料間斷時間應(yīng)延長24h或2-3d，檢查消化降解的主要指標(biāo)測量VFA濃度，啟動階段VFA應(yīng)保持在3mmoL/L以下。

   ⑤當(dāng)容積負(fù)荷走到2.0kgCOD/m3?d后，每次進料負(fù)荷可增大，但不過20%，只當(dāng)進料增大，而VFA濃度且維持不變，或仍維持在﹤3mmoL/L水平時，進料量才能不斷增大進液間隔才能不斷減少。

邵通市IC厭氧反應(yīng)器設(shè)備

 IC厭氧反應(yīng)器是繼UASB、EGSB之后的一種厭氧反應(yīng)器。它通過上下兩層集罩把反應(yīng)器分為上下兩個室，兩個室通過內(nèi)循環(huán)裝置組合在一起。

   進入IC厭氧反器的機物大部分在下反應(yīng)室被消化，所產(chǎn)生的沼被下層集罩阻隔收集進入提升管，由于提升管內(nèi)外液體存在密度差，促使發(fā)酵液不斷被提升至液分離器，分離沼后又回流到下反應(yīng)室，形成了發(fā)酵液的連續(xù)循環(huán)。

   鑒于內(nèi)循環(huán)發(fā)生在下反應(yīng)室，故下反應(yīng)室較高的水力負(fù)荷，高水力負(fù)荷和高產(chǎn)負(fù)荷使污泥與機物充分混合，使污泥處于充分的膨脹狀態(tài)，傳質(zhì)速率高，大大提高了厭氧消化速率和機負(fù)荷。

   上反應(yīng)室是反應(yīng)器的低負(fù)荷區(qū)，它只是消化下反應(yīng)室少量來不及消化的機物，沼產(chǎn)量少。產(chǎn)負(fù)荷低，內(nèi)循環(huán)不進入上反應(yīng)室，上反應(yīng)室較低的產(chǎn)負(fù)荷和較低的水力負(fù)荷利于污泥的沉降和滯留，從而能維持反應(yīng)器內(nèi)較高的污泥濃度。

  由于厭氧消化速率取決于污泥濃度和傳質(zhì)速率，影響傳質(zhì)的因素是產(chǎn)負(fù)荷和水力負(fù)荷，它們一方面是強化傳質(zhì)的重要因素，又是造成污泥流失的根本原因，而IC厭氧應(yīng)器由于了內(nèi)循環(huán)裝置，改變了產(chǎn)負(fù)荷與水力負(fù)荷的方向，在高負(fù)荷下能避免污泥的流失，在一定程度上實現(xiàn)了“高負(fù)荷與污泥流失相分離”，從而使IC厭氧反器具比UASB、EGSB更高的機負(fù)荷

UASB反應(yīng)器的詳細(xì)設(shè)計

1) 反應(yīng)器的體積和高度

    采用水力停留時間進行設(shè)計時，體積(V)按公式(1)或(2)計算。反應(yīng)器高度的原則是設(shè)計、和上綜合考慮的結(jié)果。從設(shè)計、方面考慮：高度會影響上升流速，高流速增加系統(tǒng)擾動和污泥與進水之間的接觸。但流速過高會引起污泥流失，為保持足夠多的污泥，上升流速不能過一定的限值，從而使反應(yīng)器的高度受到限制；高度與CO2溶解度關(guān)，反應(yīng)器越高溶解的CO2濃度越高，因此，pH值越低。如pH值低于值，會危害系統(tǒng)的效率。

    從上考慮: 土方工程隨池深增加而增加，但占地面積則相反；考慮當(dāng)?shù)氐暮蚝偷匦螚l件，一般將反應(yīng)器建造在半地下減少建筑和保溫。的反應(yīng)器高度(深度)一般是在4到6m之間，并且在大多數(shù)情況下這也是系統(tǒng)的范圍。

2) 反應(yīng)器的升流速度

    對于UASB反應(yīng)器還其他的流速關(guān)系(圖2)。對于日平均上升流速的值見表3，應(yīng)該注意對短時間(如2～6h)的高峰值是可以承受的(即暫時的高峰流量可以接收)。

表3 UASB和EGSB允許上升流速(平均日流量) Vr＝0.25~3.0m/h

3) 反應(yīng)器的截面積和反應(yīng)器的長、寬(或直徑)

    在確定反應(yīng)器的容積和高度(H)之后，可確定反應(yīng)器的截面積(A)。從而確定反應(yīng)器的長和寬，在同樣的面積下正方形池的周長比矩形池要小，矩形UASB需要更多的建筑材料。以表面積為600m2的反應(yīng)器為例，30×20m的反應(yīng)器與15m×40m的反應(yīng)器周長相差10%，這意味著建筑要增加10%。但從布水均勻性考慮，矩形在長/寬比較大較為合適。從布水均勻性和性考慮，矩形池在長/寬比在2:1以下較為合適。長/寬比在4:1時增加十分突出。

    圓形反應(yīng)器在同樣的面積下，其周長比正方形的少12%。但這一優(yōu)點僅僅在采用單個池子時才成立。當(dāng)建立兩個或兩個以上反應(yīng)器時，矩形反應(yīng)器可以采用共用壁。對于采用公共壁的矩形反應(yīng)器，池型的長寬比對造價也較大的影響。如果不考慮其他因素，這是一個在設(shè)計中需要優(yōu)化的參數(shù)。

4) 單元反應(yīng)器大體積和分格化的反應(yīng)器

    在UASB反應(yīng)器的設(shè)計中，采用分格化對操作是益的。先，分格化的單元尺寸不會過大，可避免體積過大帶來的布水均勻性等問題；同時多個反應(yīng)器對系統(tǒng)的啟動也是益的，可先啟動一個反應(yīng)器，再用這個反應(yīng)器的污泥去接種其他反應(yīng)器；另外，利于維護和檢修，可放空一個反應(yīng)器進行檢修，而不影響系統(tǒng)的。從目前實踐看大的單體UASB反應(yīng)器可為1000-2000m3。

5) 單元反應(yīng)器的系列化

    單元的規(guī)準(zhǔn)化根據(jù)三相分離器尺寸進行，三相分離器的型式趨向于多層箱體的設(shè)備化結(jié)構(gòu)。以2×5m的三相分離器為例，原則上講多種配合形式。但從規(guī)準(zhǔn)化和系列化考慮，要求具通用性和簡單性。所以，池子寬度是以5m為模數(shù)，長度方向是以2m為模數(shù)。布置單元尺寸的方式可分成單池單個分離器和單池兩個分離器的形式。原則上如果采用管道或渠道布水，池子的長度是不受限制。如前所述，由于長寬比涉及到反應(yīng)器的性，所以要結(jié)合池子組數(shù)考慮適當(dāng)?shù)拈L寬比。對寬度為10m的單個反應(yīng)器，2:1的長寬比的反應(yīng)器可達到2000m3的池容。對更大的反應(yīng)器，如果需要也可采用雙池共用壁的型式。

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