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廢水經反應器底部的配水系統(tǒng)進入,在反應器內與絮狀厭氧污泥充分接觸,通過厭氧微生物的講解,廢水中的有 機污泥物大部分轉化為沼氣,小部分轉化為污泥,沼氣、水、泥混合物通過三相分離器得于分離。(7)出水穩(wěn)定性好:利用二級UASB串聯(lián)分級厭氧處理,可以補償厭氧過程中Ks高產生的不利影響。VanLier[6]在1994年證明,反應器分級會降低出水VFA濃度,延長生物停留時間,使反應進行穩(wěn)定。(8)啟動周期短:IC反應器內污泥活性高,生物增殖快,為反應器快速啟動提供有利條件。IC反應器啟動周期一般為1~2個月,而普通UASB啟動周期長達4~6個月[7]。(9)沼氣利用價值高:反應器產生的生物氣純度高,CH4為70%~80%,CO2為20%~30%,其它有機物為1%~5%,可作為燃料加以利用IC厭氧反應器是一種的多級內循環(huán)反應器,為第三代厭氧反應器的代表類型(UASB為第二代厭氧反應器的代表類型)。
為去除kgCOD,好氧生物處理約需耗費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,厭氧消化中產酸的產率Y為0.15~0.34,產為0.03左右,混合菌群的產率約0.17。而好氧微生物的產率約為0.25~0.6(Y的單位為kgVSS/kgCOD)。因此,好氧生物處理的污泥產量約為250~600gVSS/kgCOD(去除),而厭氧生物處理的污泥產量僅為20~180gVSS/kgCOD(去除);對溫度、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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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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