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厭氧消化技術在世界各地廣bai泛應用,大部分du處理城市生活有機垃圾的廠處理量在2500t/a以上。
厭氧過程實質是一系列復雜的生化反應,其中的底物、各類中間產(chǎn)物、終產(chǎn)物以及各種群的微生物之間相互作用,形成一個復雜的微生態(tài)系統(tǒng),類似于宏觀生態(tài)中的食物鏈關系,各類微生物間通過營養(yǎng)底物和代謝產(chǎn)物形成共生關系(symbiotic)或共營養(yǎng)關系(symtrophic)。因此,反應器作為提供微生物生長繁殖的微型生態(tài)系統(tǒng),各類微生物的平穩(wěn)生長、物質和能量流動的順暢是保持該系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定的必要條件。如何培養(yǎng)和保持相關類微生物的平衡生長已經(jīng)成為新型反應器的設計思路
是現(xiàn)代厭氧處理工藝中應用廣泛的反應器形式之一。污水從反應器底部進入,靠水力推動,污泥在反應器內(nèi)呈膨脹狀態(tài)?;旌弦撼浞址磻筮M入截面積擴展的沉淀區(qū),經(jīng)三相分離器,產(chǎn)生的沼氣從上部進入集氣系統(tǒng),污泥靠重力返回反應區(qū)。有時往反應器中投加軟性填料,為生物提供附著生長的表面,以增加生物量。它的優(yōu)點是結構簡單、負荷率高、水力停留時間短、能耗低和無需設污泥回流裝置等
UASB反應器中的厭氧反應過程與其他厭氧生物處理工藝一樣,包括水解,酸化,產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷等。通過不同的微生物參與底物的轉化過程而將底物轉化為終產(chǎn)物——沼氣、水等無機物
在厭氧消化反應過程中參與反應的厭氧微生物主要有以下幾種:
水解—發(fā)酵(酸化)細菌,它們將復雜結構的底物水解發(fā)酵成各種有機酸,乙醇,糖類,氫和二氧化碳;
乙酸化細菌,它們將步水解發(fā)酵的產(chǎn)物轉化為氫、乙酸和二氧化碳;
產(chǎn)甲烷菌,它們將簡單的底物如乙酸、甲醇和二氧化碳、氫等轉化為甲烷 [1] 。
UASB由污泥反應區(qū)、氣液固三相分離器(包括沉淀區(qū))和氣室三部分組成。在底部反應區(qū)內(nèi)存留大量厭氧污泥,具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進行混合接觸,污泥中的微生物分解污水中的有機物,把它轉化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出,微小氣泡在上升過程中,不斷合并,逐漸形成較大的氣泡,在污泥床上部由于沼氣的攪動形成一個污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進入三相分離器,沼氣碰到分離器下部的反射板時,折向反射板的四周,然后穿過水層進入氣室,集中在氣室沼氣,用導管導出,固液混合液經(jīng)過反射進入三相分離器的沉淀區(qū),污水中的污泥發(fā)生絮凝,顆粒逐漸增大,并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回厭氧反應區(qū)內(nèi),使反應區(qū)內(nèi)積累大量的污泥,與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出,然后排出污泥床。
厭氧生物處理反應器是高濃度有機廢水處理的有效工藝,升流式厭氧污泥床(UASB)是厭氧生物處理反應器一種,UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed,簡稱UASB)由于具有厭氧過濾及厭氧活性污泥法的雙重特點,其結構、運行操作維護管理相對簡單,造價相對較低,技術成熟,受到污水處理業(yè)界的重視,得到廣泛的歡迎和應用。
通過清水聯(lián)動實驗,對整個工藝體系的水質進行了檢測,敞開了工藝流程。研究了工業(yè)污水處理設備在凈化水流量下的運轉情況以及各工藝單元的自控儀表、管道、閥門是否滿意設計要求。各級處理單位應進入廢水處理,檢查各處理單位的處理作用,或預備運轉。
厭氧濾池生活污水處理設備主要由厭氧接觸池、沉淀池、過濾池及沼氣處理裝置四部分組成。
厭氧接觸池:沉淀后污水自流進入?yún)捬踅佑|池,停留時間為20小時,水流由下而上通過球形填料形成厭氧生物膜,在生物膜的吸附和微生物的代謝作用下,污水中的有機物被去除。
沉淀池:經(jīng)化糞池自然發(fā)酵后的污水自流進入設備內(nèi)沉淀池,污水中的大顆粒物質在此進行沉淀,停留時間為12小時,沉淀污泥由移動式潛污泵或由吸糞車定期吸出處理,時間一般為半年或一年。
濾池:經(jīng)厭氧處理后的污水自流進入過濾池底部,由下而上通過濾料層,濾料采用新型顆粒濾料,既能截留污物又能形成生物膜,即在過濾區(qū)既有過濾作用又是二級厭氧池。
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