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厭氧消化技術(shù)在世界各地廣bai泛應(yīng)用,大部分du處理城市生活有機(jī)垃圾的廠處理量在2500t/a以上。
厭氧過(guò)程實(shí)質(zhì)是一系列復(fù)雜的生化反應(yīng),其中的底物、各類(lèi)中間產(chǎn)物、終產(chǎn)物以及各種群的微生物之間相互作用,形成一個(gè)復(fù)雜的微生態(tài)系統(tǒng),類(lèi)似于宏觀生態(tài)中的食物鏈關(guān)系,各類(lèi)微生物間通過(guò)營(yíng)養(yǎng)底物和代謝產(chǎn)物形成共生關(guān)系(symbiotic)或共營(yíng)養(yǎng)關(guān)系(symtrophic)。因此,反應(yīng)器作為提供微生物生長(zhǎng)繁殖的微型生態(tài)系統(tǒng),各類(lèi)微生物的平穩(wěn)生長(zhǎng)、物質(zhì)和能量流動(dòng)的順暢是保持該系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定的必要條件。如何培養(yǎng)和保持相關(guān)類(lèi)微生物的平衡生長(zhǎng)已經(jīng)成為新型反應(yīng)器的設(shè)計(jì)思路
是現(xiàn)代厭氧處理工藝中應(yīng)用廣泛的反應(yīng)器形式之一。污水從反應(yīng)器底部進(jìn)入,靠水力推動(dòng),污泥在反應(yīng)器內(nèi)呈膨脹狀態(tài)。混合液充分反應(yīng)后進(jìn)入截面積擴(kuò)展的沉淀區(qū),經(jīng)三相分離器,產(chǎn)生的沼氣從上部進(jìn)入集氣系統(tǒng),污泥靠重力返回反應(yīng)區(qū)。有時(shí)往反應(yīng)器中投加軟性填料,為生物提供附著生長(zhǎng)的表面,以增加生物量。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、負(fù)荷率高、水力停留時(shí)間短、能耗低和無(wú)需設(shè)污泥回流裝置等
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(méi)于水中,微生物附著生長(zhǎng)在填料之上。濾池中微生物量較高,平均停留時(shí)間可長(zhǎng)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(chēng)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。
為去除kgCOD,好氧生物處理約需耗費(fèi)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(chǎn)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(chǎn)酸的產(chǎn)率Y為0.15~0.34,產(chǎn)為0.03左右,混合菌群的產(chǎn)率約0.17。而好氧微生物的產(chǎn)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(chǎn)量約為250~600gVSS/kgCOD(去除),而厭氧生物處理的污泥產(chǎn)量?jī)H為20~180gVSS/kgCOD(去除);對(duì)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(lèi),其適合的溫度規(guī)模分別為55℃左右和35℃左右。
精處理區(qū):長(zhǎng)的水力停留時(shí)間及流態(tài)化的顆粒污泥狀況,在此區(qū)域內(nèi),因?yàn)榈偷奈勰嘭?fù)荷,使得生物可降解COD簡(jiǎn)直得到悉數(shù)去除。循環(huán)體系:格外循環(huán)和內(nèi)循環(huán),外循環(huán)是通過(guò)外循環(huán)泵操控循環(huán)水量在反應(yīng)器的底部進(jìn)入體系內(nèi),從而在脹大床部分發(fā)生附加擾動(dòng),這使得體系的發(fā)動(dòng)過(guò)程加快。
內(nèi)部的循環(huán)是利用氣提原理,其中內(nèi)循環(huán)體系是IC工藝的中心部分,由下層三相別離器、沼氣管、氣液別離器和泥水下降管組成。與UA、EG反應(yīng)器的明顯不同在于“IC厭氧反應(yīng)器特有的內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)”利用沼氣脹大做功在無(wú)須外加動(dòng)力的條件下完成了很多混合液內(nèi)循環(huán)回流。
強(qiáng)化了傳質(zhì)過(guò)程,大幅度了有機(jī)質(zhì)的去除功率。區(qū):上層三相別離器以上為區(qū),在此區(qū)域內(nèi),沒(méi)有沼氣擾動(dòng),更有利于細(xì)小顆粒沉降,選用環(huán)狀三角堰,確保了均勻。
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