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厭氧生物處理法適用于高濃度有機(jī)廢水,進(jìn)水BOD濃度可達(dá)數(shù)萬(wàn)mg/L也可適用于低濃度有機(jī)廢水,如城市污水等。對(duì)于一般有機(jī)廢水,當(dāng)水溫在30℃時(shí),容積負(fù)荷可達(dá)10-20kg(COD)/(m3.d)。目前已廣泛用于高濃度有機(jī)廢水(如工業(yè)廢水、精細(xì)化工、農(nóng)藥、制藥、焦化、啤酒、屠宰廢水等)、城市污水的處理,COD去除率可達(dá)50-80%。
厭氧生物處理反應(yīng)器主要有:厭氧接觸法、厭氧濾池、上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧流化床、顆粒污泥膨脹床(EGSB)等。UASB反應(yīng)器是一種運(yùn)用廣泛、設(shè)計(jì)成熟、的厭氧處理裝置,據(jù)統(tǒng)計(jì),全球及我國(guó)在運(yùn)行的各類厭氧反應(yīng)器中,UASB厭氧反應(yīng)器占60%。
升流式厭氧污泥床工藝近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外發(fā)展很快,該工藝既節(jié)約了能源,基至可回收能量,又解決了環(huán)境污染問(wèn)題,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。具有廣闊的應(yīng)用前景
上流式厭氧污泥床反應(yīng)器()是傳統(tǒng)的厭氧反應(yīng)器之一。三相分離器是反應(yīng)器的核心部件,它可以再水流湍動(dòng)的情況下將氣 體、水和污泥分離。能有效地分離出水中的顆粒污泥,使出水效果好。同時(shí)IC厭氧工藝在高的COD容積負(fù)荷下,依據(jù)氣體原理,利用沼氣膨脹作功在無(wú)需外加能源的條件下實(shí)現(xiàn)了內(nèi)循環(huán)污泥回流,使第1反應(yīng)區(qū)的實(shí)際水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于進(jìn)水量,循環(huán)水量可達(dá)進(jìn)水量的10—20倍,循環(huán)水稀釋了進(jìn)水,提高了反應(yīng)器的抗沖擊負(fù)荷能力和酸堿調(diào)節(jié)能力。在處理相同廢水時(shí),IC厭氧反應(yīng)器的容積負(fù)荷是普通UASB的3—4倍,所需的容積僅為UASB的三分之一—四分之一,節(jié)省了基建投z資。加上IC厭氧反應(yīng)器多采用高徑比為4—8的瘦高型塔式外形,所以占地面積少,尤其適合用地緊張的企業(yè)。IC厭氧反應(yīng)器是一種的多級(jí)內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器,是第3代厭氧反應(yīng)器的典型代表,與第2代厭氧反應(yīng)器相比。
IC厭氧反應(yīng)器是新一代的內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器,相比EG厭氧反應(yīng)器和UA厭氧反應(yīng)器有著的優(yōu)勢(shì)。IC厭氧反應(yīng)器的構(gòu)造類似于兩個(gè)UA厭氧反應(yīng)器串聯(lián)而成,廢水在IC反應(yīng)器中自下而上,污染物被吸附并降解,凈化過(guò)的水從反應(yīng)器頂部流出。
布水混合區(qū):布水厭氧反應(yīng)器的關(guān)鍵,我選用的旋流布水,可以對(duì)顆粒污泥和廢水呈現(xiàn)比較大的拌和分配效果,在反應(yīng)器的底部進(jìn)入的污水與顆粒污泥和內(nèi)部氣體循環(huán)所帶回的有用的混合,對(duì)進(jìn)水構(gòu)成有用的稀釋和混合效果,確保了反應(yīng)器的安穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。IC厭氧反應(yīng)器高度可達(dá)16m~25m,高徑比一般為2~5,由5個(gè)基本部分組成:布水混合區(qū)、顆粒污泥脹大床區(qū)、精處理區(qū)、內(nèi)循環(huán)體系和區(qū)。顆粒污泥脹大區(qū):因?yàn)檫M(jìn)水循環(huán)和發(fā)生的沼氣的上升流速所造成顆粒污泥床體的脹大流化,污水和顆粒污泥間更能充沛有用的觸摸,使顆粒污泥堅(jiān)持的活性,使反應(yīng)器具有很高的處理功率和安穩(wěn)性。
三相分離器有多種布置形式,設(shè)計(jì)合理與否直接影響反應(yīng)器處理效果和運(yùn)行成敗。三相分離器的設(shè)計(jì)可分為沉淀區(qū)設(shè)計(jì)、回流縫設(shè)計(jì)和氣液分離設(shè)計(jì)三個(gè)部分,本條對(duì)三相分離器的設(shè)計(jì)提出了要求。
沉淀區(qū)設(shè)計(jì)方法與二沉池相似,決定于表面水力負(fù)荷,由于沉淀區(qū)有少量污泥氣產(chǎn)生對(duì)固液分離有一定干擾,故表面水力負(fù)荷不宜大于1.0m3/(m2·h)。為取得良好的固液分離效果,沉淀區(qū)總水深宜大于1.5m,水力停留時(shí)間宜為1.5h~2.0h。
沉淀區(qū)開(kāi)縫處進(jìn)水流速的要求是考慮污泥能順利回流至反應(yīng)區(qū),不宜大于3m/h。
沉降斜面的傾角規(guī)定目的是使污泥能順利滑回反應(yīng)區(qū)。進(jìn)水懸浮物濃度過(guò)高或氣液界面氣體負(fù)荷率過(guò)低均有可能形成浮渣層,進(jìn)水中含較高油脂類化合物或氣體負(fù)荷率過(guò)高易形成泡沫層,均不利于污泥氣逸出,嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起氣體從沉淀區(qū)逸出,干擾沉淀區(qū)固液分離或堵塞氣體管,故氣體分離界面氣體負(fù)荷不宜小于1m3/(m2·h),一般取1m3/(m2·h)~3m3/(m2·h)。
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為去除kgCOD,好氧生物處理約需耗費(fèi)0.5~1.0kWh電能,而厭氧生物處理每去除1kgCOD約能發(fā)生3.5kWh等效電能;污泥產(chǎn)量極低。這是由于厭氧微生物的增殖速率比好氧微生物低得多。一般,厭氧消化中產(chǎn)酸的產(chǎn)率Y為0.15~0.34,產(chǎn)為0.03左右,混合菌群的產(chǎn)率約0.17。而好氧微生物的產(chǎn)率約為0.25~0.6(Y的單位為kgVSS/kgCOD)。因此,好氧生物處理的污泥產(chǎn)量約為250~600gVSS/kgCOD(去除),而厭氧生物處理的污泥產(chǎn)量?jī)H為20~180gVSS/kgCOD(去除);對(duì)溫度、pH等環(huán)境要素更為靈敏。厭氧可分為高溫菌和中溫菌兩大類,其適合的溫度規(guī)模分別為55℃左右和35℃左右。
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