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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),可以用作動力。
廢水由池底進(jìn)入反應(yīng)器,向上流過由絮狀或顆粒污泥組成的污泥床,隨著廢水與污泥相接觸發(fā)生厭氧反應(yīng),產(chǎn)生沼氣(主要是甲烷和二氧化碳)引起污泥床擾動,通過反應(yīng)區(qū)經(jīng)氣體分離后的混合液進(jìn)入沉淀區(qū)進(jìn)行固液分離,澄清后的處理過的水排走,沉淀下來的微生物固體,即厭氧污泥靠重力沉降返回到反應(yīng)區(qū),集氣室收集的沼氣由沼氣管排出反應(yīng)器。UASB反應(yīng)器內(nèi)不設(shè)攪拌裝置,上升的水流和產(chǎn)生的沼氣可滿足攪拌要求,反應(yīng)器內(nèi)不需填裝填料,構(gòu)造簡單,易于操作運(yùn)行,便于維護(hù)管理。由于UASB反應(yīng)器設(shè)置有三相分離器,使得反應(yīng)器內(nèi)污泥不易流失,所以反應(yīng)器內(nèi)能維持很高的污泥濃度。同時,反應(yīng)器的SRT(污泥停留時間)大,HRT(水力停留時間)小,這使反應(yīng)器有很高的容積負(fù)荷率并運(yùn)行穩(wěn)定性。
) 可處理高濃度廢水,特別是對一些較難降解的大分子有機(jī)物有很好的去除效果,而好氧對此效果不明顯;
不需要供氧,大大降低運(yùn)行費(fèi)用,能耗僅為好氧處理工藝的10-15%,且厭氧過程產(chǎn)生可再生能源——沼氣;
污泥產(chǎn)生量比好氧過程少5~20倍,UASB內(nèi)污泥濃度高,平均污泥濃度為20-40gVSS/1;不會產(chǎn)生污泥膨脹,剩余污泥量少,污泥易處理;
在IC厭氧罐發(fā)動初期,利用較小的水力負(fù)荷(0.05-0.1m3/m2h)使絮凝污泥相互粘結(jié)、集團(tuán)化成長,有利于構(gòu)成顆粒污泥的初生體。呈現(xiàn)一定量的污泥后,水力負(fù)荷添加到0.25m3/m2h以上,構(gòu)成顆粒污泥層。水力負(fù)荷過早,很多絮凝污泥過早篩選污泥負(fù)荷增大,影響ic反應(yīng)器的運(yùn)轉(zhuǎn)。
(1)進(jìn)液和混合-布水體系進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器的廢水與從IC厭氧反應(yīng)器上部回來的循環(huán)水、厭氧反應(yīng)器底部的污泥有效地混合,對進(jìn)水進(jìn)行了充分的稀釋和均質(zhì),能夠大幅進(jìn)步厭氧反應(yīng)器的抗沖擊才能。為了保證布水均勻,進(jìn)步去除率,布水體系采用了規(guī)劃的罩子形狀,這種規(guī)劃還能夠防止布水體系阻塞、板結(jié)。
(2)流化床反響室廢水和顆粒污泥在進(jìn)水與循環(huán)水的一起推進(jìn)下,迅速進(jìn)入流化床反響室。通過較高的上升流速,使廢水和污泥之間發(fā)作強(qiáng)烈的觸摸,大幅進(jìn)步污染物向顆粒污泥的傳質(zhì)速率,進(jìn)步降解速度,使得厭氧厭氧反應(yīng)器具有較高的處理才能。
(3)內(nèi)循環(huán)體系在流化床反響室和深度凈化反響室中,厭氧產(chǎn)生的沼氣經(jīng)三相分離器搜集后進(jìn)入上升管,一起,氣提原理使氣、水、污泥混合物經(jīng)上升管快速上升,在厭氧反應(yīng)器頂部經(jīng)氣液分離器分離,剩下的泥水混合物經(jīng)過下降管向入?yún)捬醴磻?yīng)器底部,由此在厭氧反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)成循環(huán)流。
氣提的動力于上升管和下降管中氣體含量的距離,因此,這個泥水混合物的內(nèi)循環(huán)不需要任何外加動力。(4)深度凈化室廢水經(jīng)過流化床反響室后進(jìn)入深度凈化室,廢水中殘存的可厭氧降解的COD被進(jìn)一步降解,相當(dāng)于增加了一個強(qiáng)化的厭氧深度處理過程,在這里,廢水中的可厭氧降解COD幾乎得到的去除。
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