厭氧技術汙水處理工藝:
廢水處理的厭氧生物處理技術是在厭氧條件下將有機物轉化為甲烷和二氧化碳的過程,又稱厭氧消化。厭氧生物處理技術一直受到水處理行業環保工作者的青睞。因為它有很好的去除效果,較高的反應速率和更好的適應有毒物質,更重要的是,厭氧生物處理在水處理工業中被廣泛應用,因為它與有氧生物處理廢水相比,不需要提供大量的能量消耗來進行氧氣轉移。
一般來說,廢水中有較複雜的有機物質,通過厭氧分解分為四個階段進行降解:
(1)水解階段:由於分子體積大,高分子有機物不能直接通過厭氧菌的細胞壁,需要通過體外細胞外酶分解成小分子。廢水中典型的有機物質如纖維素被纖維素酶分解成纖維二糖和葡萄糖,澱粉分解成麥芽糖和葡萄糖,蛋白質分解成短肽和氨基酸。分解的小分子可以通過細胞壁進入細胞體進一步分解。
(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並被分配到細胞外,這一階段的主要產物為揮發性脂肪酸(VFA),同時還有部分的醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等產物產生。
(3)醋酸生產階段:在此階段,前一步的產品進一步轉化為醋酸、碳酸鹽、氫和新的細胞物質。
(4)產甲烷階段:在此階段,乙酸,氫,碳酸,甲酸和甲醇轉化為甲烷,二氧化碳和新的細胞物質。該階段也是整個厭氧過程和整個厭氧反應過程的限速階段中最重要的階段。
厭氧技術的發展經曆了三個階段:
第一階段(1860-1899):開發與厭氧發酵池平行的簡單沉澱的初始階段。在這一發展階段,汙水沉澱和汙泥發酵都集中在一個化糞池(俗稱化糞池),泥水沒有被分離。
第二階段(1899-1906):汙水沉澱和厭氧發酵分層的發展階段。
第三階段(1906-2001年):獨立式營建的高級發展階段。這個發展階段中,沉澱池中的厭氧發酵室分離出來,建成獨立工作的厭氧消化反應器。
相應地,厭氧生物處理技術的反應器本體也經曆了三個時代。
第一代厭氧反應器是以普通厭氧消化池(cadt)和厭氧接觸過程(acp)為代表的低負荷係統。
第二代反應器是在20世紀60年代末發展起來的,目的是利用生物膜固定化技術和易沉澱的厭氧汙泥的培養,保持反應器內活性汙泥量大,汙泥齡長。如厭氧過濾器(AF)、厭氧流化床(AFB)、厭氧生物轉盤(ARBCP)、上流式厭氧汙泥床(IAASB)、厭氧附著膨脹床(AAFEB)等,UASB反應器是應用最廣泛的反應器。在研究和應用以UASB反應器為代表的第二代反應器的基礎上,開發了新一代反應器。
第三代厭氧反應器是在分離固體停留時間和水力停留時間的前提下,使固體液體相完全接觸;使其既能保持大量汙泥,又能使廢水與活性汙泥充分混合與接觸。實現真正效率的目的。目前有較多的研究:厭氧顆粒汙泥膨脹床(egsb)、厭氧內循環(ic)等。
在這裏,該測試介紹了幾種廣泛使用的厭氧技??術:
1、厭氧生物濾池
厭氧生物濾池的結構與普通生物濾池相似,池內有填料,但池頂密封。廢水從池底進入,從池頂排出。填料浸入水中,微生物附著在填料上。過濾器內微生物生物量高,平均停留時間可達150天,可達到較高的處理效果。過濾填料可以是礫石、卵石或塑料,平均粒徑約為40 mm。
2、厭氧接觸工藝
厭氧接觸過程,也稱為厭氧活性汙泥法,是在消化池後設置沉澱分離裝置,消化池中厭氧消化後的混合液體排放到沉澱池分離裝置中分離泥水,澄清的水從上部排出。汙泥返回厭氧消化罐。這不僅可以避免汙泥損失,還可以增加蒸煮器的容積負荷,從而大大縮短水力停留時間。厭氧接觸過程的一般負荷:中溫為2-10kgCOD /(m3?d),汙泥負荷≤0.25kgCOD/(kgVS?d),池內MLVSS為10-15g / L.
3、UASB
ASB反應器的汙泥床主要由具有良好沉降性能的厭氧汙泥組成,其濃度可達到50-100g/L或更高。泥沙懸浮區主要由反應過程中產生的氣體的上升和攪拌作用形成。汙泥濃度低。一般在5-40g/L範圍內,反應器上部有氣(甲烷)、固(泥)液(廢水)三相分離器。分離器首先將產生的甲烷氣泡的上升過程偏轉,通過水層進入氣室,然後由導管排出。除氣後,混合液在沉降區進一步與固液分離,沉澱後的汙泥返回反應區,在反應區內聚集了大量的微生物。待處理廢水由底水配水係統進入,經澄清後的處理水由沉澱區排出。UASB反應器可獲得一種沉降能力好、比產甲烷活性高的顆粒厭氧汙泥,與其它反應器相比具有一定的優勢:顆粒汙泥的相對密度小於人工載體的相對密度,產生的氣體可使汙泥與基質充分接觸,並可使汙泥與基質充分接觸。可節省攪拌回流汙泥的設備和能耗;采用三相分離器可節省輔助去除。氣體裝置;顆粒汙泥沉澱性能好,避免了附加沉澱分離裝置和回流汙泥設備:反應器不需要添加填料和載體,提高了容積利用率。
4、EGSB
20世紀90年代初,荷蘭的瓦格寧根農業大學開始研究厭氧膨脹顆粒汙泥床(egsb)反應堆。Lettinga教授等人使用uasb反應堆處理k8凯发电子游戏官网汙水。為了增加汙水汙泥的接觸,更有效地利用了反應器的體積,改變了uasb反應器的結構設計和運行參數。反應器中的顆粒汙泥床在液體表麵的高流速下完全膨脹,形成了早期的egsb反應器。egsb反應堆實際上是一個改進的uasb反應堆。不同的是前者的液體上升速度較高,使得整個顆粒汙泥床處於膨脹狀態。這個獨特的特性使它有一個大的直徑比。egsb反應器主要由主部件、入水分配係統、氣-固三相分離器和流出循環組成。其中,進水量分配係統平均分配進水量到整個反應堆的底部,由此產生了均勻的向上流動率:三相分離器是egsb反應堆最關鍵的結構,可以有效地分離水、甲烷和汙泥的三個相。在反應器中有效保存汙泥;排出循環的部分是提高反應器中液體表麵的流速,使顆粒汙泥與汙水充分接觸,避免反應堆產生死角和短電流。
5、IC
其內循環厭氧反應器是海蘭帕克的專利產品。目前,帕克在世界各地擁有300多個核反應堆。與uasb相比,頂部隻有一個一級三相分離器,ic內循環反應器有兩級三相分離器。ic反應堆實際上是由兩個層次的uasb組成的。底部有高負荷,頂部負載低。因為在第一階段分離時收集了大量沼氣,減少了對廢水的幹擾,在第二階段三階段分離時得到了氣、水、泥的較好分離效果。該反應器的二次分離保證了汙泥的最佳滯留時間,有利於對部分化學廢水的處理,因為這些廢水的厭氧汙泥產量很小。該反應器具有自調節氣體提升器內循環結構,循環廢水與原水混合稀釋進氣濃度。內部循環所帶來的能量使泥水在底部得到更充分的混合,汙泥活性也隨之增加。通過內部循環對廢水進行內部稀釋,可以減少生產過程中產生的負荷波動。ic反應堆的體積負荷(15-30kgcod/m3)是uasb(7-15kgcod/m3)的兩倍。相關鏈接:厭氧法處理印染廢水!
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