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              廢水處理厭氧生物處理技術

              文章出處:未知發表時間:2021-11-19 15:49:07



               

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              廢水處置的厭氧生物處置技術是在厭氧條件下,兼性厭氧和厭氧微生物群體將有機物轉化為甲烷和二氧化碳的過程,又稱為厭氧消化。厭氧生物處置技術在水處置行業中不斷都遭到環保工作者們的喜愛,由于其具有良好的去除效果,更高的反響速率和對毒性物質更好的順應,更重要的是由于其相對好氧生物處置廢水來說不需求為氧的傳送提供大量的能耗,使得厭氧生物處置在水處置行業中應用非常普遍。

               

                通常來說,廢水中復雜有機物物料比擬多,經過厭氧合成分四個階段加以降解:

               

                (1)水解階段:高分子有機物由于其大分子體積,不能直接經過厭氧菌的細胞壁,需求在微生物體外經過胞外酶加以合成成小分子。廢水中典型的有機物質比方纖維素被纖維素酶合成成纖維二糖和葡萄糖,淀粉被合成成麥芽糖和葡萄糖,蛋白質被合成成短肽和氨基酸。合成后的這些小分子可以經過細胞壁進入到細胞的體內實行下一步的合成。

               

                (2)酸化階段:上述的小分子有機物進入到細胞體內轉化成更為簡單的化合物并被分配到細胞外,這一階段的主要產物為揮發性脂肪酸(VFA),同時還有局部的醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等產物產生。

               

                (3)產乙酸階段:在此階段,上一步的產物進一步被轉化成乙酸、碳酸、氫氣以及新的細胞物質。

               

                (4)產甲烷階段:在這一階段,乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇都被轉化成甲烷、二氧化碳和新的細胞物質。這一階段也是整個厭氧過程最為重要的階段和整個厭氧反響過程的限速階段。

               

                厭氧技術開展過程大致閱歷了三個階段:

               

                第一階段(1860-1899):簡單的沉淀與厭氧發酵合池并行的初期開展階段。這個開展階段中,污水沉淀和污泥發酵集中在一個墮落池(俗稱化糞池)實行,泥水沒有實行別離。

               

                第二階段(1899-1906):污水沉淀與厭氧發酵分層實行的開展階段。

               

                第三階段(1906-2001):獨立式修建的高級開展階段。這個開展階段中,沉淀池中的厭氧發酵室別離出來,建成獨立工作的厭氧消化反響器。

               

                與此相對應的是,厭氧生物處置技術的反響器主體也閱歷了三個時期。

               

                第一代厭氧反響器是以通常厭氧消化池(CADT),厭氧接觸工藝(ACP)為代表的低負荷系統。

               

                第二代反響器是20世紀60年代末以在反響器內堅持大量的活性污泥和足夠長的污泥齡為目的,應用生物膜固定化技術和培育易沉淀厭氧污泥的方式開發出的。如厭氧濾器(AF)、厭氧流化床(AFB)、厭氧生物轉盤(ARBCP)、上流式厭氧污泥床(IAASB)、厭氧附著收縮床(AAFEB)等。其中UASB反響器為應用最廣的反響器,在其為代表的第二代反響器的研討與應用的根底上開發出了新一代反響器。

               

                第三代厭氧反響器是在將固體停留時間和水力停留時間相別離的前提下,使固液兩相充沛接觸,從而既能堅持大量污泥又能使廢水和活性污泥之間充沛混合、接觸以到達真正高效的目的。目前研討較多的有:厭氧顆粒污泥收縮床(EGSB)、厭氧內循環(IC)等。

               

                在此,檢驗引見幾種應用比擬普遍的厭氧技術:

               

                1、厭氧生物濾池

               

                厭氧生物濾池的結構與通常的生物濾池類似,池內設填料,但池頂密封。廢水由池底進人,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,均勻停留時間可長達150d左右,因而能夠到達較高的處置效果。濾池填料可采用碎石、卵石或塑料等,均勻粒徑在40mm左右。

               

                2、厭氧接觸工藝

               

                厭氧接觸工藝又稱厭氧活性污泥法,是在消化池后設沉淀別離裝安裝,經消化池厭氧消化后的混合液排至沉淀池別離安裝實行泥水別離,廓清水由上部排出,污泥回流至厭氧消化池。這樣做既防止了污泥流失又可進步消化池容積負荷,從而大大縮短了水力停留時間。厭氧接觸工藝的通常負荷:中溫為2-10kgCOD/(m3˙d),污泥負荷≤0.25kgCOD/(kgVSS˙d),池內的MLVSS10-15g/L。

               

                3、UASB

               

                ASB反響器污泥床區主要有沉降性能良好的厭氧污泥組成,濃度可到達50-100g/L或更高。沉淀懸浮區主要靠反響過程中產生的氣體的上升攪拌作用構成,污泥濃度較低,通常5-40g/L范圍內,在反響器的上部設有氣(沼氣)、固(污泥)、液(廢水)三相別離器,別離器首先使生成的沼氣氣泡上升過程偏折,穿過水層進入氣室,由導管排出。脫氣后混合液在沉降區進一步固、液別離,沉降下的污泥返回反響區,使反響區內積聚大量的微生物。待處置的廢水由底部布水系統進入,廓清后的處置水從沉淀區溢流掃除。在UASB反響器中能得到一種具有良好沉降勝能和高比產甲烷活性的顆粒厭氧污泥,因此相對其他的反響器有一定優勢:顆粒污泥的相對密度比人工載體小,靠產生的氣體來完成污泥與基質的充沛接觸,省卻攪拌和回流污泥設備和能耗;三相別離器的應用省卻了輔助脫氣安裝;顆粒污泥沉降性能良好,防止附設沉淀別離安裝和回流污泥設備:反響器內不需投加填料和載體,進步容積應用率。

               

                4、EGSB

               

                20世紀90年代初,荷蘭Wageningen農業大學開端了厭氧收縮顆粒污泥床(簡稱EGSB)反響器的研討。Lettinga教授等人在應用UASB反響器處置生活污水時,為了增加污水污泥的接觸,更有效天時用反響器的容積,改動了UASB反響器的構造設計和操作參數,使反響器中顆粒污泥床在高的液體外表上升流速下充沛收縮,由此產生了早期的EGSB反響器。EGSB反響器實踐上是改良的UASB反響器,區別在于前者具有更高的液體上升流速,使整個顆粒污泥床處于收縮狀態,這種獨有的特征使其能夠具有較大的高徑比。EGSB反響器主要由主體局部、進水分配系統、氣液固三相別離器和出水循環等局部組成,構造。其中,進水分配系統是將進水平均分配到整個反響器的底部,產生一個平均的上升流速:三相別離器是EGSB反響器最關鍵的結構,能將出水、沼氣和污泥三相有效別離,使污泥在反響器內有效持留;出水循環局部是為了進步反響器內的液體外表上升流速,使顆粒污泥與污水充沛接觸,防止反響器內死角和短流的產生。

               

                5、IC

               

                IC內循環厭氧反響器為荷蘭帕克公司的專利產品,目前帕克公司在全球有300多臺IC反響器得以應用。相關于UASB只在頂部有一級三相別離器,IC內循環反響用具有兩級三相別離器。IC反響器實踐上由兩級UASB構成,底部UASB負荷高,頂部負荷低。由于在一級別離時搜集了大量沼氣,其對廢水的擾動減少,使得在二級三相別離中得到更好的氣、水、泥別離效果。二級別離的lC反響器確保了最佳的污泥停留時間,這樣關于一些化廢水處是很有利的,由于這些廢水厭氧污泥產量很小。IC反響用具有一個自調理的氣提內循環構造,循環廢水與原水混合將稀釋進水濃度。內循環作用所帶來的能量使得泥水在底部混合愈加充沛,從而污泥活性也得到增加。IC內循環所行成的廢水內部稀釋能夠減少消費所帶來的負荷動搖。IC反響器的容積負荷(15-30kgCOD/m3)UASB(7-15kgCOD/m3)的兩倍。

               

               


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