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近幾十年,厭氧反應器的開展也在不斷突破,從UA厭氧反應器到EG厭氧反應器,再到IC厭氧反應器,厭氧反應器的和不斷在開展,應用也在不斷增多。厭氧流化床厭氧反應器是一種的生物膜法處理辦法。它是使用砂等大表面積的物質為載體。厭氧反應器的廣泛應用,得益于各種厭氧反應器在廢水處理中體現(xiàn)出來的顯著的作用,厭氧反應器,在厭氧處理中率先采用以砂為載體,設備結構為內外兩個圓筒,使用的軸流泵,使污水和有機生物膜的砂在外筒中進行循環(huán),達到流化的意圖。厭氧微生物以膜方式結在砂或其它載體的表面,在污水中成流動狀況,微生物與污水中的有機物進行吸附分解有機物,然后達到處理的意圖。因為砂的比表面積大,每立方米可5500-6500m2/m3(折合一般填料40-50m3),因此生物面積大,因此處理效率很高,每立方米有用反應器容積可每天處理COD達35-45公斤COD/m3。
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,產乙酸和產甲烷等。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)酵的產物轉化為氫、乙酸和二氧化碳;
產甲烷菌,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,使反應區(qū)內積累大量的污泥,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。
這些顆?;钚晕勰嗤瓿闪擞袡C物的處理。顆粒污泥的粒徑一般為0.5-3mm,污泥濃度可高達20-60g/m3,使設備到達較高的處理效率,對有機廢水的COD溶解負荷可高達10-25kg/m3·d。厭氧反應器各組成部分應采納相應的防腐措施,避免揮發(fā)性脂肪酸、等對設備內部有強烈腐蝕作用的厭氧反響中間產品的腐蝕,以到達延長反響器使用壽命的意圖。容積負荷應適當:中等容積負荷是厭氧反應器正常運轉的關鍵因素之一,過高或過低都會影響其處理效果。厭氧塔中的漂浮物應及時整理:處理一些高濃度有機污水時,易發(fā)生泡沫和污泥漂浮現(xiàn)象。長期以來,它會在厭氧反響器中積累,構成一層厚厚的浮渣。
上流式厭氧污泥床反應器(UASB反應器)是荷蘭學者Lettinga等人在20世紀70年代初開發(fā)的。當時她們在研究上流式厭氧濾池處理土豆加工和甲醇廢水時注意到大部分的凈化作用和積累得大部分厭氧微生物均在濾池的下部,于是便在濾池底部設置了一個不裝填料的空間來積累更多的厭氧微生物量,后來干脆取消了池內的全部填料,并在池頂設置了一個氣、固、液三相分離器,一種結構簡單、處理效能很高的新型厭氧反應器便誕生了。由于這種反應器結構簡單、不用填料、沒有懸浮物堵塞等問題,因此一出現(xiàn)便立即引起了廣大廢水處理工作者的極大興趣,并被廣泛應用于工業(yè)廢水和生活污水的處理中。
UASB反應器在處理各種有機廢水時,反應器內一般情況下均能形成厭氧顆粒污泥,而厭氧顆粒污泥不僅具有良好的沉降性能,而且具有較高的產甲烷活性。由于UASB反應器設置有三相分離器,使得反應器內污泥不易流失,所以反應器內能維持很高的污泥濃度,平均濃度可達80gSS/L左右。同時,反應器的SRT(污泥停留時間)很大,HRT(水力停留時間)很小,這使反應器有很高的容積負荷率和運行穩(wěn)定性。
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