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衡水市IC厭氧反應(yīng)器反應(yīng)四個(gè)階段

技術(shù)機(jī)理

   厭氧生物處理技術(shù)在水處理行業(yè)中一直都受到工作者們的青睞，由于其具良好的去除效果，更高的反應(yīng)速率和對毒性物質(zhì)更好的適應(yīng)，更重要的是由于其相對好氧生物處理廢水來說不需要為氧的傳遞提供大量的能耗，使得厭氧生物處理在水處理行業(yè)中十分。

   但由于總體反應(yīng)式基于莫諾方程的厭氧處理受到低濃度廢水Ks的限制，所以厭氧在處理低濃度廢水方面沒太大的空間，可近的一些報(bào)道和試驗(yàn)表明，厭氧如果提供合適的外部條件，在處理低濃度廢水方面仍然非常高的處理效果。

    我們可以根據(jù)厭氧反應(yīng)的原理加以動(dòng)力學(xué)方程推導(dǎo)出厭氧生物處理低濃度廢水尤其在處理生活污水方面的合適條件

厭氧反應(yīng)四個(gè)階段

    一般來說，廢水中復(fù)雜機(jī)物物料比較多，通過厭氧分解分四個(gè)階段加以降解：

（1）水解階段：高分子機(jī)物由于其大分子體積，不能直接通過厭氧菌的細(xì)胞壁，需要在微生物體外通過胞外酶加以分解成小分子。廢水中特例的機(jī)物質(zhì)比如纖維素被纖維素酶分解成纖維二糖和葡萄糖，淀粉被分解成麥芽糖和葡萄糖，蛋白質(zhì)被分解成短肽和氨基酸。分解后的這些小分子能夠通過細(xì)胞壁進(jìn)入到細(xì)胞的體內(nèi)進(jìn)行下一步的分解。

（2）酸化階段：上述的小分子機(jī)物進(jìn)入到細(xì)胞體內(nèi)轉(zhuǎn)化成更為簡單的化合物并被分配到細(xì)胞外，這一階段的主要產(chǎn)物為揮發(fā)性脂肪酸（VFA），同時(shí)還部分的醇類、乳酸、二氧化碳、氫、氨、硫化氫等產(chǎn)物產(chǎn)生。

（3）產(chǎn)乙酸階段：在此階段，上一步的產(chǎn)物進(jìn)一步被轉(zhuǎn)化成乙酸、碳酸、氫以及新的細(xì)胞物質(zhì)。

（4）產(chǎn)甲烷階段：在這一階段，乙酸、氫、碳酸、甲酸和甲醇都被轉(zhuǎn)化成甲烷、二氧化碳和新的細(xì)胞物質(zhì)。這一階段也是整個(gè)厭氧過程較為重要的階段和整個(gè)厭氧反應(yīng)過程的限速階段。

    再上述四個(gè)階段中，人認(rèn)為二個(gè)階段和三個(gè)階段可以分為一個(gè)階段，在這兩個(gè)階段的反應(yīng)是在同一類細(xì)菌體類完成的。前三個(gè)階段的反應(yīng)速度很快，如果用莫諾方程來模擬前三個(gè)階段的反應(yīng)速率的話，Ks（半速率常數(shù)）可以在50mg/l以下，μ可以達(dá)到5KgCOD/KgMLSS.d。而四個(gè)反應(yīng)階段通常很慢，同時(shí)也是較為重要的反應(yīng)過程，在前面幾個(gè)階段中，廢水的中污染物質(zhì)只是形態(tài)上發(fā)生變化，COD幾乎沒什么去除，只是在四個(gè)階段中污染物質(zhì)變成甲烷等體，使廢水中COD大幅度下降。同時(shí)在四個(gè)階段產(chǎn)生大量的堿度這與前三個(gè)階段產(chǎn)生的機(jī)酸相平衡，維持廢水中的PH穩(wěn)定，反應(yīng)的連續(xù)進(jìn)行。

一般來說，廢水中復(fù)雜機(jī)物物料比較多，通過厭氧分解分四個(gè)階段加以降解：

（1）水解階段：高分子機(jī)物由于其大分子體積，不能直接通過厭氧菌的細(xì)胞壁，需要在微生物體外通過胞外酶加以分解成小分子。廢水中特例的機(jī)物質(zhì)比如纖維素被纖維素酶分解成纖維二糖和葡萄糖，淀粉被分解成麥芽糖和葡萄糖，蛋白質(zhì)被分解成短肽和氨基酸。分解后的這些小分子能夠通過細(xì)胞壁進(jìn)入到細(xì)胞的體內(nèi)進(jìn)行下一步的分解。

（2）酸化階段：上述的小分子機(jī)物進(jìn)入到細(xì)胞體內(nèi)轉(zhuǎn)化成更為簡單的化合物并被分配到細(xì)胞外，這一階段的主要產(chǎn)物為揮發(fā)性脂肪酸（VFA），同時(shí)還部分的醇類、乳酸、二氧化碳、氫、氨、硫化氫等產(chǎn)物產(chǎn)生。

（3）產(chǎn)乙酸階段：在此階段，上一步的產(chǎn)物進(jìn)一步被轉(zhuǎn)化成乙酸、碳酸、氫以及新的細(xì)胞物質(zhì)。

（4）產(chǎn)甲烷階段：在這一階段，乙酸、氫、碳酸、甲酸和甲醇都被轉(zhuǎn)化成甲烷、二氧化碳和新的細(xì)胞物質(zhì)。這一階段也是整個(gè)厭氧過程較為重要的階段和整個(gè)厭氧反應(yīng)過程的限速階段。

再上述四個(gè)階段中，人認(rèn)為二個(gè)階段和三個(gè)階段可以分為一個(gè)階段，在這兩個(gè)階段的反應(yīng)是在同一類細(xì)菌體類完成的。前三個(gè)階段的反應(yīng)速度很快，如果用莫諾方程來模擬前三個(gè)階段的反應(yīng)速率的話，Ks（半速率常數(shù)）可以在50mg/l以下，μ可以達(dá)到5KgCOD/KgMLSS.d。而四個(gè)反應(yīng)階段通常很慢，同時(shí)也是較為重要的反應(yīng)過程，在前面幾個(gè)階段中，廢水的中污染物質(zhì)只是形態(tài)上發(fā)生變化，COD幾乎沒什么去除，只是在四個(gè)階段中污染物質(zhì)變成甲烷等體，使廢水中COD大幅度下降。同時(shí)在四個(gè)階段產(chǎn)生大量的堿度這與前三個(gè)階段產(chǎn)生的機(jī)酸相平衡，維持廢水中的PH穩(wěn)定，反應(yīng)的連續(xù)進(jìn)行。

三 水解反應(yīng)

水解可定義為復(fù)雜的非溶解性的聚合物被轉(zhuǎn)化成簡單的溶解性單體和二聚體的過程。水解反應(yīng)針對不同的廢水類型差別很大，這要取決于胞外酶能否效的接觸到底物。因此，大的顆粒比小顆粒底物要難降解很多，比如造紙廢水、印染廢水和制藥廢水的木質(zhì)素、大分子纖維素就很難水解。

水解速度的可由以下動(dòng)力學(xué)方程加以描述：

ρ=ρo/(1+Kh.T)

ρ ——可降解的非溶解性底物濃度（g/l）；

ρo———非溶解性底物的初始濃度（g/l）；

Kh——水解常數(shù)（d－1）；

T——停留時(shí)間（d）。

衡水市IC厭氧反應(yīng)器反應(yīng)四個(gè)階段

IC厭氧反應(yīng)器安操作規(guī)程

1、厭氧反應(yīng)器控制因素

（1）溫度

中溫厭氧消化的zui適宜的溫度范圍為35-39℃，范圍為37-38℃。

    溫度波動(dòng)：≤2℃/d（ ≤1℃/h）

（2）pH

正常情況下進(jìn)水pH在6.5以上 ，出水6.8-7.2。

（3）VFA

正常情況下IC厭氧反應(yīng)內(nèi)VFA≤400mg/l（ 以乙酸計(jì)），良好的反應(yīng)器VFA≤300mg/l

（4）產(chǎn)量

正常情況下，良好的IC厭氧反應(yīng)器取出1kg COD能夠產(chǎn)生0.2-0.4m³沼。

（5）ＨＣO3－ 堿度

     此指標(biāo)高于600-1000mg/l時(shí)，說明該反應(yīng)器具很好的pH緩沖能力。

（6）毒物質(zhì)

包括毒機(jī)物、重金屬離子、鹽類和一些陰離子等。對機(jī)物來說，帶醛基、雙鍵、氯取代基、苯環(huán)等結(jié)構(gòu)，往往具抑制性。

毒物質(zhì)的zui高容許濃度與處理系統(tǒng)的方式、污泥馴化程度、廢水性、操作控制條件等因素關(guān)。

2、操作要求：

（1）IC罐溫度波動(dòng)不應(yīng)過大，一小時(shí)內(nèi)溫度波動(dòng)不應(yīng)過1℃，一天內(nèi)溫度波動(dòng)不應(yīng)過2℃；

（2）根據(jù)廢水的CODcr及時(shí)調(diào)整廢水進(jìn)水量，以IC進(jìn)水CODcr在要求的范圍內(nèi)；根據(jù)進(jìn)水VFA及時(shí)調(diào)整廢糖水的酸化時(shí)間，以IC進(jìn)水的VFA在要求的范圍內(nèi)；

（3）操作人員要經(jīng)常檢查布水器水管是否堵塞，如堵塞要及時(shí)疏通處理。經(jīng)常察看出水是否正常（出水是否發(fā)黑、是否帶泥、是否異味、是否沼泄露等）

（4）不定期取樣觀察不同高度的顆粒污泥的變化情況。

（5）不定期測量不同高度及出水的污泥VSS，從而效掌握反應(yīng)器的活性污泥量。

（6）操作人員經(jīng)常檢查沼水封的水位情況，一般要控制水位在水封視鏡附近位置，如過試鏡要及時(shí)水；

（7）操作人員做好巡回檢查，確保厭氧罐進(jìn)水流量達(dá)到規(guī)定流量，并認(rèn)真填記錄。

（8）化驗(yàn)人員定期檢測出水各項(xiàng)指標(biāo)并做好記錄，如異常要及時(shí)反饋。

     IC溫度的設(shè)計(jì)完和UASB一樣，在調(diào)試上和UASB區(qū)別不大，只是在剛進(jìn)水調(diào)試時(shí)盡可能采用水力負(fù)荷高些，然后逐步交互提升水力、機(jī)負(fù)荷，盡可能在負(fù)荷提升過程中*反應(yīng)室上升流速大于10m/小時(shí)，但大水力負(fù)荷應(yīng)控制在20m/小時(shí)以下，這樣即*反應(yīng)室污泥床的傳質(zhì)效果，也避免污泥流失．冬季進(jìn)水管道及反應(yīng)器要保溫，因?yàn)閰捬蹙鷮囟炔▌?dòng)敏感，對負(fù)荷波動(dòng)適應(yīng)要相對好的多．其實(shí)IC的調(diào)試比UASB要好調(diào)的多，能調(diào)試好UASB的，應(yīng)該調(diào)試好IC沒太大問題．不是因?yàn)樯仙魉俅?，會不好控制而延長調(diào)試周期．IC它對進(jìn)水水質(zhì)的要求僅是相對穩(wěn)定就行，它要求高的上升流速僅是滿足*反應(yīng)室污泥床處于膨化狀態(tài)，加大傳質(zhì)效果，IC的高度較高，你不必太擔(dān)心會污泥流失，因?yàn)閮?nèi)部它兩層三相分離，更何況*反應(yīng)室產(chǎn)量較大，絕大部分沼被*反應(yīng)室分離收集提升到部的水分離包進(jìn)行與泥水的分離．二反應(yīng)室量少泥水更易分離沉降．若接種顆粒污泥基本一個(gè)月便可達(dá)到設(shè)計(jì)負(fù)荷是沒問題的，絮狀污泥可能需三到五個(gè)月．

  明基尊重、包容、分享、感恩是員工隊(duì)伍健康成長和健康發(fā)展的基本前提。"海納百川，容乃大"。每個(gè)人都應(yīng)學(xué)會理解、學(xué)會包容、學(xué)會感恩，共同努力打造一支相互尊重、相互包容的，共同分擔(dān)風(fēng)雨、分享陽光，共同面對一切艱難險(xiǎn)阻，共同邁向更加輝煌的未來。