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厭氧生物濾池的構(gòu)造與一般的生物濾池相似,池內(nèi)設(shè)填料,但池頂密封。廢水由池底進(jìn)人,由池頂部排出。填料浸沒于水中,微生物附著生長在填料之上。濾池中微生物量較高,平均停留時(shí)間可長達(dá)150d左右,因此可以達(dá)到較高的處理效果。濾池填料可采用碎石、卵石或塑料等,平均粒徑在40mm左右。
厭氧接觸工藝又稱厭氧活性污泥法,是在消化池后設(shè)沉淀分離裝裝置,經(jīng)消化池厭氧消化后的混合液排至沉淀池分離裝置進(jìn)行泥水分離,澄清水由上部排出,污泥回流至厭氧消化池。這樣做既避免了污泥流失又可提高消化池容積負(fù)荷,從而大大縮短了水力停留時(shí)間。厭氧接觸工藝的一般負(fù)荷:中溫為2-10kgCOD/(m3˙d),污泥負(fù)荷≤0.25kgCOD/(kgVSS˙d),池內(nèi)的MLVSS為10-15g/L。
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、顆粒污泥脹大床(EGSB)等。UASB反應(yīng)器是一種運(yùn)用廣泛、規(guī)劃老到、的厭氧處理設(shè)備,據(jù)統(tǒng)計(jì),全球及我國在運(yùn)轉(zhuǎn)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在國內(nèi)外展開很快,該工藝既節(jié)省了動(dòng)力,基至可回收能量,又處理了環(huán)境污染問題,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。具有寬廣的使用前景。
上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(uasb厭氧反應(yīng)器)是荷蘭學(xué)者Lettinga等人在20世紀(jì)70年代初開發(fā)的。當(dāng)時(shí)她們在研討上流式厭氧濾池處理馬鈴薯加工和甲醇廢水時(shí)注意到大部分的凈化效果和堆集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(shè)置了一個(gè)不裝填料的空間來堆集更多的厭氧微生物量,后來干脆取消了池內(nèi)的全部填料,并在池頂設(shè)置了一個(gè)氣、固、液三相分離器,一種結(jié)構(gòu)簡略、處理效能很高的新型厭氧反應(yīng)器便誕生了。因?yàn)檫@種反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡略、不用填料、沒有懸浮物阻塞等問題,因此一呈現(xiàn)便當(dāng)即引起了廣大廢水處理工作者的極大喜好,并被廣泛使用于工業(yè)廢水和生活污水的處理中。
根據(jù)厭氧生物降解的四階段理論,可以看出厭氧消化的第三階段(產(chǎn)階段)為限速階段。廢水中的有機(jī)酸很容易被菌直接利用轉(zhuǎn)化為沼氣(CH4,CO2和H2O),從而使廢水中的有機(jī)酸得以去除,廢水pH上升,故對廢水在正常運(yùn)轉(zhuǎn)情況下不必投加堿中和厭氧反應(yīng)器進(jìn)水pH值。厭氧消化可分為高溫厭氧消化(55C)、中溫(35C)和常溫厭氧消化,高溫厭氧消化效率高;中溫厭氧消化效果更安穩(wěn),其容積負(fù)荷均在5~20KgCOD/(m3.d);而常溫厭氧消化效果較低??紤]到當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件和水量水質(zhì)特征,本規(guī)劃中選用中溫厭氧發(fā)酵工藝。厭氧生物處理進(jìn)程與好氧生物處理相比較,厭氧生物處理的首要特征是:能量需求大大下降,還可發(fā)生能量。這是由于厭氧生物處理不要求供應(yīng)氧氣,相反卻能生產(chǎn)出含有的50~70%(CH4)的沼氣,含有較高的熱值(約為21000~25000kJ/m3),可以用作動(dòng)力。
反應(yīng)區(qū)表面水力負(fù)荷主要影響三相分離器的固液和固氣分離效果,水力負(fù)荷太大時(shí),懸浮物沉降不好,會(huì)造成污泥流失,嚴(yán)重時(shí)會(huì)破壞污泥床的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,為保證良好的分離效果,表面水力負(fù)荷不宜大于0.5m3/(m2·h)~1.0m3/(m2·h)。反應(yīng)器出水回流主要考慮化工污水中某些污染物濃度太高時(shí)會(huì)對厭氧微生物產(chǎn)生毒性和抑制作用,回流對降低毒性影響有利,但設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮回流可能引起的反應(yīng)器內(nèi)部工況變化,例如表面水力負(fù)荷等。
反應(yīng)區(qū)配水系統(tǒng)除保證單位面積進(jìn)水基本相同外,還兼有攪拌功能,使進(jìn)水與污泥充分接觸混合、反應(yīng)。反應(yīng)器的進(jìn)水方式可為連續(xù)式,為增大配水系統(tǒng)出水口流速,也可以脈沖間歇進(jìn)水,對高濃度有機(jī)污水,由于水力負(fù)荷低,采用脈沖進(jìn)水是一種較好的方法。配水系統(tǒng)的形式有多管多點(diǎn)式,樹枝管式和穿孔管式,國內(nèi)常采用穿孔管配水系統(tǒng),孔口直徑一般為15mm~25mm,孔口流速不宜小于2m/s,配水管中心距和出水孔距一般為1m~2m,出水點(diǎn)服務(wù)面積2m2~5m2,多孔管配水系統(tǒng)可兼作反應(yīng)器放空管和池底排泥使用。各種配水系統(tǒng)均應(yīng)考慮反沖洗或清堵措施。
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