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德陽(yáng)UASB厭氧反應(yīng)器

厭氧生物處理的影響因素哪些?

⑴ 溫度。存在兩個(gè)不同的溫度范圍(55℃左右，35℃左右)。通常所稱高溫厭氧消化和低溫厭氧消化即對(duì)應(yīng)這兩個(gè)溫度范圍。

⑵ pH值。厭氧消化pH值范圍為6.8～7.2

⑶ 機(jī)負(fù)荷。由于厭氧生物處理幾乎對(duì)污水中的所機(jī)物都降解，因此討論厭氧生物處理時(shí)，一般都以CODcr來(lái)分析研究，而不象好氧生物處理那樣必須以BOD5為依據(jù)。厭氧處理的機(jī)負(fù)荷通常以容積負(fù)荷和一定的CODcr去除率來(lái)表示。

⑷ 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。厭氧法中碳氮磷的比值控制在CODcr:N:P=(200～300):5:1即可。甲烷菌對(duì)硫化氫的需要量為11.5mg/L。時(shí)需補(bǔ)充某些必需的殊營(yíng)養(yǎng)元素，甲烷菌對(duì)硫化物和磷專性需要，而鐵、鎳、鋅、鈷、鉬等對(duì)甲烷菌激活。

⑸ 氧化還原電位。氧化還原電位可以表示水中的含氧濃度，非甲烷厭氧微生物可以在氧化還原電位小于+100mV的環(huán)境下生存，而適合產(chǎn)甲烷菌活動(dòng)的氧化還原電位要低于-150mV，在培養(yǎng)甲烷菌的初期，氧化還原電位要不高于-330mV。

⑹ 堿度。廢水的碳酸氫鹽所形成的堿度對(duì)pH值的變化緩沖，如果堿度不足，就需要投加碳酸氫鈉和石灰等堿劑來(lái)反應(yīng)器內(nèi)的堿度適中。

⑺ 毒物質(zhì)。

⑻ 水力停留時(shí)間。水力停留時(shí)間對(duì)于厭氧工藝的影響主要是通過(guò)上流速度來(lái)表現(xiàn)出來(lái)的。一方面，較高的水流速度可以提高污水系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)水區(qū)的擾動(dòng)性，從而增加生物污泥與進(jìn)水機(jī)物之間的接觸，提高機(jī)物的去除率。另一方面，為了維持系統(tǒng)中能擁足夠多的污泥，上流速度又不能過(guò)一定限值。

工藝中的兩級(jí)與兩相

*，不同的水質(zhì)決定不同的工藝。產(chǎn)甲烷是厭氧去除水中機(jī)物的關(guān)鍵因素，兩級(jí)和兩相的差別也就在*個(gè)厭氧反應(yīng)器是否產(chǎn)甲烷上；如果*個(gè)產(chǎn)甲烷，二個(gè)機(jī)負(fù)荷勢(shì)必要小很多，這是問(wèn)題的關(guān)鍵。

一般來(lái)說(shuō)，兩級(jí)厭氧適應(yīng)的水質(zhì)是較高濃度的廢水，它的生化性并不很差，*級(jí)通過(guò)沉降和發(fā)酵產(chǎn)降低二級(jí)的負(fù)荷。兩相厭氧，一是主要針對(duì)難生化降解廢水，靠*相改善生化性，二是針對(duì)硫酸鹽廢水，靠*相進(jìn)行硫酸鹽還原，然后去除硫化物再進(jìn)二相產(chǎn)甲烷，三是針對(duì)易酸化廢水易波動(dòng)廢水，放在前面*酸化掉以穩(wěn)定pH。

如酒精項(xiàng)目常用兩級(jí)，那些幾以上的，如果生化性不差并且水量不小，個(gè)人建議也用兩級(jí)，但是控制其實(shí)并不簡(jiǎn)單，尤其是*級(jí)在高濃度、高VFA下。生化性較差用兩相的就很多了，其實(shí)生化性不差的也常常用兩相。

的工藝是用水解酸化+氧化（處理COD較低的廢水），的是UASB+氧化（一相厭氧，處理COD高的廢水），的是水解酸化+UASB+氧化（就相當(dāng)于兩相厭氧）；對(duì)此分析如下：

1）水解+好氧工藝，處理的廢水濃度確實(shí)常見(jiàn)的要低一些，因?yàn)樗獠⒉荒芴峁┹^力的COD消解能力，當(dāng)然這個(gè)工藝相比較直接好氧而言，更多的可以用在進(jìn)水COD1k-2k之間的項(xiàng)目，這種水質(zhì)進(jìn)厭氧節(jié)約的曝能耗和提升水用的動(dòng)力能耗差不多，厭氧降解程度上優(yōu)點(diǎn)也不明顯，但是直接進(jìn)好氧濃度又偏高。因此常搞出水解+好氧，利用水解過(guò)程微量講解和吸附去除COD來(lái)減少好氧的負(fù)擔(dān)。當(dāng)然這是在不討論改善生化性方面的前提下。

2）假如水解酸化+UASB+氧化就相當(dāng)于兩相厭氧，文章說(shuō)“厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼過(guò)程可分為水解階段、酸化階段、乙酸化階段和甲烷階段等四個(gè)階段。水解池（水解池進(jìn)行的就是水解酸化反應(yīng)吧）是把反應(yīng)控制在二階段完成之前，不進(jìn)入三階段。”

那么水解酸化產(chǎn)生的應(yīng)該是機(jī)酸吧，那乙酸化階段在哪發(fā)生的？?jī)上鄥捬醯漠a(chǎn)酸相產(chǎn)的酸？它的乙酸化階段又是在哪發(fā)生的呢？

產(chǎn)乙酸這個(gè)詞和產(chǎn)乙酸階段是應(yīng)該分開(kāi)的，因?yàn)樵诋a(chǎn)酸階段就會(huì)產(chǎn)生一部分乙酸了但并不一定作為過(guò)程的主體，這要看廢水的機(jī)物組成。產(chǎn)乙酸階段，這里面包含了兩類反應(yīng)，一是更長(zhǎng)碳鏈的VFA以及乳酸、丙酮酸和醇類等分解產(chǎn)生乙酸，二是同型產(chǎn)乙酸菌，利用CO2和H2的機(jī)組合進(jìn)行產(chǎn)乙酸。兩相的水解酸化過(guò)程中產(chǎn)生的機(jī)酸，可能是甲酸、乙酸、丙酸、丁酸…以及乳酸中的任一種，也可能是未完降解的長(zhǎng)鏈脂肪酸。

個(gè)人認(rèn)為在實(shí)際工程中，兩相的分界線并不*分明，水解酸化相先后延伸至產(chǎn)乙酸甚至少量產(chǎn)甲烷都是經(jīng)常遇見(jiàn)的。至于產(chǎn)甲烷相，它就沒(méi)不含水解酸化這兩個(gè)過(guò)程的時(shí)候，產(chǎn)甲烷相四個(gè)過(guò)程都會(huì)存在，只不過(guò)前兩個(gè)過(guò)程被之前的相分擔(dān)了一部分。乙酸化發(fā)生在哪里，這個(gè)過(guò)程應(yīng)該大部分在后一相，兩相的定義并不是“水解酸化階段+乙酸化產(chǎn)甲烷階段”，只要在流程上將其主體分開(kāi)即可叫做兩相，至于分界線模糊，沒(méi)關(guān)系。

基于水解和酸化兩個(gè)過(guò)程法分開(kāi)的事實(shí)，三相取決于產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷是否可以分開(kāi)。

對(duì)于三相分離器的工作原理大致可表述為：液固三相在體擾動(dòng)和液體升流的下從下方進(jìn)入三相分離器；污泥（固）撞擊在三相分離器上，上面吸附的沼泡釋放出來(lái)；沼體被三角形集罩收集；脫離體的泥水（固液相）穿過(guò)三相分離器集罩之間的縫隙，到達(dá)沉淀區(qū)；污泥（固）在沒(méi)體擾動(dòng)的條件下沉淀，落回三相分離器下方。核心是體被收集和污泥沉淀

德陽(yáng)UASB厭氧反應(yīng)器

厭氧生物處理的主要特點(diǎn)哪些?

⑴ 能耗較低：因?yàn)閰捬跎锾幚聿恍枰┭?，能源消耗約為好氧活性污泥法的1/10，還能產(chǎn)生具較高熱值的甲烷(CH4)。每去除1gCODcr可以產(chǎn)生0.35規(guī)準(zhǔn)升甲烷或0.7規(guī)準(zhǔn)升沼。沼的熱值為22.7KJ/L,甲烷的熱值為39300KJ/m3，一般天然的熱值為34300KJ/m3 。

⑵ 污泥產(chǎn)量低：因?yàn)閰捬跷⑸锏脑鲋乘俾时群醚跷⑸锏偷枚啵醚跎锾幚硐到y(tǒng)每處理1kgCODcr產(chǎn)生的污泥量為0.25～0.6kg，而厭氧生物處理系統(tǒng)每處理1kgCODcr產(chǎn)生的污泥量只0.02～0.18kg。

⑶可對(duì)好氧生物處理系統(tǒng)不能降解的一些大分子機(jī)物進(jìn)行*降解或部分降解。

⑷ 厭氧微生物對(duì)溫度、PH等環(huán)境因素的變化更為敏感，管理好厭氧生物處理系統(tǒng)的難度較大。

⑸ 水溫適應(yīng)廣：好氧處理水溫在10～35℃之間，當(dāng)高溫時(shí)就需采取降溫措施;而厭氧處理水溫適應(yīng)，分低溫厭氧(10～30℃)、中溫厭氧(30～40℃)和高溫厭氧(50～60℃)。

厭氧生物處理的影響因素哪些?

⑴ 溫度。存在兩個(gè)不同的溫度范圍(55℃左右，35℃左右)。通常所稱高溫厭氧消化和低溫厭氧消化即對(duì)應(yīng)這兩個(gè)溫度范圍。

⑵ pH值。厭氧消化pH值范圍為6.8～7.2

⑶ 機(jī)負(fù)荷。由于厭氧生物處理幾乎對(duì)污水中的所機(jī)物都降解，因此討論厭氧生物處理時(shí)，一般都以CODcr來(lái)分析研究，而不象好氧生物處理那樣必須以BOD5為依據(jù)。厭氧處理的機(jī)負(fù)荷通常以容積負(fù)荷和一定的CODcr去除率來(lái)表示。

⑷ 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。厭氧法中碳氮磷的比值控制在CODcr:N:P=(200～300):5:1即可。甲烷菌對(duì)硫化氫的需要量為11.5mg/L。時(shí)需補(bǔ)充某些必需的殊營(yíng)養(yǎng)元素，甲烷菌對(duì)硫化物和磷專性需要，而鐵、鎳、鋅、鈷、鉬等對(duì)甲烷菌激活。

⑸ 氧化還原電位。氧化還原電位可以表示水中的含氧濃度，非甲烷厭氧微生物可以在氧化還原電位小于+100mV的環(huán)境下生存，而適合產(chǎn)甲烷菌活動(dòng)的氧化還原電位要低于-150mV，在培養(yǎng)甲烷菌的初期，氧化還原電位要不高于-330mV。

⑹ 堿度。廢水的碳酸氫鹽所形成的堿度對(duì)pH值的變化緩沖，如果堿度不足，就需要投加碳酸氫鈉和石灰等堿劑來(lái)反應(yīng)器內(nèi)的堿度適中。

⑺ 毒物質(zhì)。

⑻ 水力停留時(shí)間。水力停留時(shí)間對(duì)于厭氧工藝的影響主要是通過(guò)上流速度來(lái)表現(xiàn)出來(lái)的。一方面，較高的水流速度可以提高污水系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)水區(qū)的擾動(dòng)性，從而增加生物污泥與進(jìn)水機(jī)物之間的接觸，提高機(jī)物的去除率。另一方面，為了維持系統(tǒng)中能擁足夠多的污泥，上流速度又不能過(guò)一定限值。

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)厭氧生物處理的影響體現(xiàn)在哪些方面?

厭氧微生物的生長(zhǎng)繁殖需要攝取一定比例的CNP及其他微量元素，但由于厭氧微生物對(duì)碳素養(yǎng)分的利用率比好氧微生物低，一般認(rèn)為，厭氧法中碳氮磷的比值控制在CODcr：N:P=(200～300)：5：1即可。還要根據(jù)具體情況，補(bǔ)充某些必需的殊營(yíng)養(yǎng)元素，比如硫化物、鐵、鎳、鋅、鈷、鉬等。在厭氧處理時(shí)提供氮源，除了滿足合成菌體之外，還利于提高反應(yīng)器的緩沖能力。如果氮源不足，即碳氮比太高，不僅導(dǎo)致厭氧菌增殖緩慢，而且使消化液的緩沖能力降低，引起pH值下降。相反，如果氮源過(guò)剩，碳氮比太低、氮不能被充分利用，將導(dǎo)致系統(tǒng)中氮的積累，引起pH值上升;如果pH值上升到8以上，就會(huì)抑制產(chǎn)甲烷菌的生長(zhǎng)繁殖，使消化效率降低。一般說(shuō)來(lái)，氮的濃度必須保持在40～70mg/L的范圍內(nèi)才能維持甲烷菌的活性。

UASB厭氧反應(yīng)器優(yōu)點(diǎn)：

廢水厭氧生物技術(shù)由于其巨大的處理能力和潛在的空間，一直是水處理技術(shù)研究的熱點(diǎn)。從傳統(tǒng)的厭氧接觸工藝發(fā)展到現(xiàn)今流行的UASB工藝，廢水厭氧處理技術(shù)已日趨成熟。隨著發(fā)展與資源、能耗、占地等因素間矛盾的進(jìn)一步突出，現(xiàn)的厭氧工藝又面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，尤其是如何處理發(fā)展帶來(lái)的大量高濃度機(jī)廢水，使得研發(fā)技術(shù)更優(yōu)化的厭氧工藝非常必要。內(nèi)循環(huán)厭氧處理技術(shù)（以下簡(jiǎn)稱IC厭氧技術(shù)）就是在這一背景下產(chǎn)生的強(qiáng)效處理技術(shù)，它是20世紀(jì)80年代中期由荷蘭PAQUES研發(fā)成功，并推入廢水處理工程市場(chǎng)，目前已成功于土豆加工、啤酒、食品和檸檬酸等廢水處理中。實(shí)踐證明，該技術(shù)去除機(jī)物的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)過(guò)普通厭氧處理技術(shù)（如UASB），而且IC反應(yīng)器容積小、投資少、、，是一種值得推廣的強(qiáng)效厭氧處理技術(shù)。

升流式厭氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Bed，簡(jiǎn)稱UASB)，是由荷蘭的Lettinga教授等在20世紀(jì)70年 代時(shí)開(kāi)發(fā)的強(qiáng)效厭氧生物反應(yīng)器，其結(jié)構(gòu)如左圖 所示。反應(yīng)器工作時(shí)，污水經(jīng)過(guò)均勻布水 進(jìn)人反應(yīng)器底部，污水自下而上地通過(guò)厭氧污泥床反應(yīng)器。

UASB厭氧反應(yīng)器三個(gè)重要的前提：

• 應(yīng)器內(nèi)形成沉降性能良好的顆粒污泥或絮狀污泥；   

②  產(chǎn)和進(jìn)水的均勻分布所形成的良好的自然攪拌；

③  設(shè)計(jì)的三相分離器，能使沉淀性能良好的污泥保留在反應(yīng)器內(nèi)。良好的顆粒污泥床的形成，使得機(jī)負(fù)荷和去除率髙，不需要攪拌，能適應(yīng)負(fù)荷沖擊和溫度與pH值的變化。

UASB厭氧反應(yīng)器具如下的主要特點(diǎn)：

① 污泥的顆?；狗磻?yīng)器內(nèi)的平均濃度達(dá)50 gVSS/L以上，污泥齡一般為30天以上；

② 反應(yīng)器的水力停留吋間相應(yīng)較短；

③ 反應(yīng)器具很髙的容積負(fù)荷；

④ 不僅適合于處理髙、中濃度的機(jī)工業(yè)廢水，也適合于處理低濃度的城市污水；

⑤ UASB厭氧反應(yīng)器集生物反應(yīng)和沉淀分離于一體，；

⑥ 滯設(shè)置填料，節(jié)省了，提髙了容積利用率；

⑦ 一般也需設(shè)置攪拌設(shè)備，上升水流和沼產(chǎn)生的上升流起到攪拌；

⑧ 構(gòu)造簡(jiǎn)單，方便。

 基本要求:

(1)為污泥絮凝提供利的物理、化學(xué)和力學(xué)條件，使厭氧污泥獲得并保持良好的沉淀性能;

(2)良好的污泥床?？尚纬梢环N相當(dāng)穩(wěn)定的生物相，保持定的微生態(tài)環(huán)境，能抵抗較強(qiáng)的擾動(dòng)力，較大的絮體具良好的沉淀性能，從而提高設(shè)備內(nèi)的污泥濃度;

(3)通過(guò)在污泥床設(shè)備內(nèi)設(shè)置一個(gè)沉淀區(qū)，使污泥細(xì)顆粒在沉淀區(qū)的污泥層內(nèi)進(jìn)一步絮凝和沉淀，然后回流入污泥床內(nèi)。

UASB內(nèi)的流態(tài)和污泥分布

UASB內(nèi)的流態(tài)相當(dāng)復(fù)雜，反應(yīng)區(qū)內(nèi)的流態(tài)與產(chǎn)量和反應(yīng)區(qū)高度相關(guān)，一般來(lái)說(shuō)，反應(yīng)區(qū)下部污泥層內(nèi)，由于產(chǎn)的結(jié)果，部分?jǐn)嗝嫱ㄟ^(guò)的量較多，形成一股上升的流，帶動(dòng)部分混合液(指污泥與水)作向上運(yùn)動(dòng)。與此同時(shí)，這股、水流周圍的介質(zhì)則向下運(yùn)動(dòng)，造成逆向混合，這種流態(tài)造成水的短流。在遠(yuǎn)離這股上升、水流的地方容易形成死角。在這些死角處也具一定的產(chǎn)量，形成污泥和水的緩慢而微弱的混合，所以說(shuō)在污泥層內(nèi)形成不同程度的混合區(qū)，這些混合區(qū)的大小與短流程度關(guān)。懸浮層內(nèi)混合液，由于體幣的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)液體以較高速度上升和下降，形成較強(qiáng)的混合。在產(chǎn)量較少的情況下，時(shí)污泥層與懸浮層明顯的界線，而在產(chǎn)量較多的情況下，這個(gè)界面不明顯。關(guān)試驗(yàn)表明，在沉淀區(qū)內(nèi)水流呈推流式，但沉淀區(qū)仍然還死區(qū)和混合區(qū)。

UASB內(nèi)污泥濃度與設(shè)備的機(jī)負(fù)荷率關(guān)。是處理制糖廢水試驗(yàn)時(shí)，UASB內(nèi)污泥分布與負(fù)荷的關(guān)系。從圖中可看出污泥層污泥濃度比懸浮層污泥濃，懸浮層的上下部分污泥濃度差較小，說(shuō)明接近完混合型流態(tài)，反應(yīng)區(qū)內(nèi)污泥的頒，當(dāng)機(jī)負(fù)荷很高時(shí)污泥層和懸浮層分界不明顯。試驗(yàn)表明，污水通過(guò)底部0.4-0.6m的高度，已90%的機(jī)物被轉(zhuǎn)化。由此可見(jiàn)厭氧污泥具高的活性，改變了以來(lái)認(rèn)為厭氧處理過(guò)程進(jìn)行緩慢的概念。在厭氧污泥中，積累大量高活性的厭氧污泥是這種設(shè)備具巨大處理能力的主要原因，而這又歸于污泥具良好的沉淀性能。

UASB具高的容積機(jī)負(fù)荷率，其主要原因是設(shè)備內(nèi)，別是污泥層內(nèi)保大量的厭氧污泥。工藝的穩(wěn)定性和強(qiáng)效性很大程度上取決于生成具優(yōu)良沉降性能和很高甲烷活性的污泥，尤其是顆粒狀污泥。與此相反，如果反應(yīng)區(qū)內(nèi)的污泥以松散的絮凝狀體存在，往往出現(xiàn)污泥上浮流失，使UASB不能在較高的負(fù)荷下穩(wěn)定。

根據(jù)UASB內(nèi)污泥形成的形態(tài)和達(dá)到的COD容積負(fù)荷，可以將污泥顆?；^(guò)程大致分為三個(gè)期:

(1)接種啟動(dòng)期:從接種污泥開(kāi)始到污泥床內(nèi)的COD容積負(fù)荷達(dá)到5kgCOD/m3.d左右，此期污泥沉降性能一般;

(2)顆粒污泥形成期:這一期的點(diǎn)是小顆粒污泥開(kāi)始出現(xiàn)，當(dāng)污泥床內(nèi)的總SS量和總VSS量降至?xí)r本期即告結(jié)束，這一期污泥沉降性能不太好;

(3)顆粒污泥成熟期:這一期的點(diǎn)是顆粒污泥大量形成，由下為上逐步充滿整個(gè)UASB。當(dāng)污泥床容積負(fù)荷達(dá)到16kgCOD/m3.d以上時(shí)，可以認(rèn)為顆粒污泥已培養(yǎng)成熟。該期污泥沉降性很好。

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