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濰坊日麗環保設備有限公司
濰坊日麗環保設備有限公司
河北省承德市食品加工廠污水處理
地埋式一體化污水處理設備，可埋入地表下，設備上方地表可作為綠化或其他用地，不需要建房及采暖和保溫，全自動控制，不需人員管理無污泥回流操作簡單，維修方便。適用范圍廣，處理效果好。
濰坊日麗環保閆雪為您簡介厭氧處理工藝發展及設計
厭氧處理工藝的發展
按微生物生長狀態分為厭氧活性污泥法(anaerobic activated sludge)和厭氧生物膜法(anaerobic slime)；
根據厭氧消化中物質轉化反應的總過程是否在同一反應器中并在同一工藝條件下完成，又可分為一步厭氧消化(one stage digestion)與兩步厭氧消化(two stage digestion)等；
厭氧處理工藝發展大致可分為三個發展階段（三代）
*代（20世紀50年代）
代表：
厭氧消化池（化糞池）
厭氧接觸工藝
普通厭氧消化池
又稱為傳統消化池(conventional digester)。
消化池常用密閉的圓柱形池，廢水定期或連續進入池中，經消化的污泥和廢水分別由消化池底和上部排出，所產沼氣從頂部排出。
池徑從幾米至三、四十米，柱體部分的高度約為直徑的1/2，池底呈圓錐形，以利排泥。
為使進水與微生物盡快接觸，需要一定的攪拌。常用攪拌方式有三種：(a)池內機械攪拌；(b)沼氣攪拌；(c)循環消化液攪拌。
螺旋槳攪拌的消化池
厭氧接觸法
在消化池后設沉淀池，將沉淀污泥回流至消化池，形成了厭氧接觸法（anaerobic contact process)。
優點
通過污泥回流，保持消化池內污泥濃度較高，一般為10-15g/L，耐沖擊能力強；
消化池的容積負荷較普通消化池高，水力停留時間比普通消化池大大縮短，如常溫下，普通消化池為15-30天，而接觸法小于10天；
可以直接處理懸浮固體含量較高或顆粒較大的料液，不存在堵塞問題；
混合液經沉降后，出水水質好。
缺點
需增加沉淀池、污泥回流和脫氣等設備
混合液難于在沉淀池中進行固液分離
第二代（60年代～70年代末）
代表：
厭氧濾池（AF）
上流式厭氧污泥床反應器（UASB）
流化床和膨脹床系統
厭氧生物轉盤
厭氧濾池
厭氧濾池（anaerobic filter又稱厭氧固定膜反應器），是60年代末開發的新型高效厭氧處理裝置。
濾池呈圓柱形，池內裝放填料，池底和池頂密封。
厭氧微生物附著于填料的表面生長，當廢水通過填料層時，在填料表面的厭氧生物膜作用下，廢水中的有機物被降解，并產生沼氣，沼氣從池頂部排出。
廢水從池底進入，從池上部排出，稱升流式厭氧濾池；
廢水從池上部進入，以降流的形式流過填料層，從池底部排出，稱降流式厭氧濾池。
優點
濾池中的微生物量較高，可承受的有機容積負荷高，COD容積負荷為2-16 kgCOD/(m3·d)，且耐沖擊負荷能力強；
廢水與生物膜兩相接觸面大，強化了傳質過程，因而有機物去除速度快；
微生物固著生長為主，不易流失，因此不需污泥回流和攪拌設備；
啟動或停止運行后再啟動比前述厭氧工藝法時間短。
缺點
厭氧微生物總量沿池高度分布是很不均勻的，在池進水部位高。
當廢水中有機物濃度高時，特別是進水懸浮固體濃度和顆粒較大時，進水部位容易發生堵塞現象。
改進
出水回流；
部分充填載體；
采用軟性填料。
上流式厭氧污泥床反應器（UASB）
上流式厭氧污泥床反應器（upflow anaerobic sludge blanket reactor)，簡稱UASB反應器，是由荷蘭的G. Lettinga等人在70年代初研制開發的。
他們在研究用升流式厭氧濾池處理土豆加工和甲醇廢水時取消了池內的全部填料，并在池子的上部設置了氣、液、固三相分離器，于是一種結構簡單、處理效能很高的新型厭氧反應器便誕生了。
由反應區、沉淀區和氣室三部分組成。
上流式厭氧污泥床的池形有圓形、方形、矩形。小型裝置常為圓柱形，底部呈錐形或圓弧形。
大型裝置為便于設置氣、液、固三相分離器，則一般為矩形，高度一般為3-8m，其中污泥床1-2m，污泥懸浮層2-4m，多用鋼結構或鋼筋混凝土結構。
在UASB反應器中能夠培養得到一種具有良好沉降性能和高比產甲烷活性的顆粒厭氧污泥，相對于其他同類裝置就具有一定的優勢：
a）反應器內污泥濃度高，一般平均污泥濃度為30-40g/L，其中底部污泥床(sludge bed)污泥濃度60-80g/L，污泥懸浮層(sludge blanket)污泥濃度5-7g/L；污泥床中的污泥由活性生物量占70-80％的高度發展的顆粒污泥(sludge granules)組成，顆粒的直徑一般在0.5-5.0mm之間，顆粒污泥是UASB反應器的一個重要特征。
（b）有機負荷高，水力停留時間短，中溫消化，COD容積負荷一般為10-20kgCOD/（m3·d）；
（c）反應器內設三相分離器，被沉淀區分離的污泥能自動回流到反應區，一般無污泥回流設備；
（d）無混合攪拌設備。投產運行正常后，利用本身產生的沼氣和進水來攪動；
（e）污泥床內不填載體，節省造價及避免堵塞問題。
UASB反應器的缺點：
（a）反應器內有短流現象，影響處理能力。進水中的懸浮物應比普通消化池低得多，特別是難消化的有機物固體不宜太高，以免對污泥顆粒化不利或減少反應區的有效容積，甚至引起堵塞；
（b）運行啟動時間長，對水質和負荷突然變化比較敏感。
UASB反應器示意圖
(1) 進水配水系統
(2) 反應區 其中包括污泥床區和污泥懸浮層區，有機物主要在這里被厭氧菌所分解，是反應器的主要部位
(3) 三相分離器，其功能是把沼氣、污泥和液體分開
(4)出水系統 其作用是把沉淀區表層處理過的水均勻地加以收集，排出反應器
(5)氣室 也稱集氣罩，其作用是收集沼氣
(6)浮渣清除系統 其功能是清除沉淀區液面和氣室表面的浮渣。如浮渣不多可省略
(7)排泥系統 其功能是均勻地排除反應區的剩余污泥
第三代（20世紀80年代～）
既要實現SRT和HRT的分離，又要使進水和污泥充分接觸。為滿足第二個條件，一方面確保反應器進水布水均勻性，這樣才能很好地避免短流；從另一方面講，應考慮如何利用工藝本身的混合和產氣的擾動來加強反應器內混合程度。正是對這一問題的研究導致了第三代厭氧反應器的開發和應用。
第三代厭氧反應器代表：
EGSB(顆粒污泥膨脹床反應器）
IC（厭氧內循環反應器）
ABR
EGSB反應器
EGSB反應器回流的作用：
充分混合
稀釋、減輕原水負荷，提高抗沖擊能力。
IC反應器
目前IC反應器技術已成功地應用于啤酒生產、造紙及食品加工等行業的生產污水處理中，由于其處理容量高，投資少，占地省，運行穩定等優點引起了各國水處理人員的矚目，被稱為第三代厭氧生化反應器的代表工藝之一。
IC反應器具有以下特點：
它實現了“高負荷與污泥流失相分離”。
它具有一個無外加動力的內循環系統。
內循環增加了水力負荷，強化了傳質過程。
IC反應器尤其適合于處理濃度較低和溫度較低的有機廢水。
IC厭氧反應器與UASB反應器相比具有以下優點:
有機負荷高。
抗沖擊負荷能力強，運行穩定性好。
基建投資省，占地面積少。
節能。
厭氧折流板反應器（ABR）
ABR各個隔室中微生物相是隨流程逐漸遞變的，遞變的規律與底物的降解過程協調*，從而確保相應的微生物擁有好的代謝環境和代謝活性。ABR的推流特性可確保系統擁有更優的出水水質，同時反應器的運行更加穩定，沖擊負荷以及進水中的有毒物質具有更好的緩沖能力。
分階段多相厭氧反應器（SMPA）
在各級分隔的單體中培養出合適的厭氧細菌群落，以適應相應的底物組分及環境因子，如pH值、H2分壓等。
防止在各個單體中出現污泥互相混合現象。
將各單體或隔室內的產氣互相隔開。
工藝流程更接近于推流式，追求系統更高的去除率，更好的出水水質。
SMPA工藝的適用范圍更為廣泛，適用于各類溫度條件，從低溫（小于10℃）到高溫（大于55℃）均可運行，而且對各種含抑制性化合物的化工廢水也具有較高的降解效能。
SMPA工藝是今后厭氧工藝技術研究和應用發展的主導方向。
根據厭氧處理過程中參與有機物降解的不同微生物種群的生理生態特點及其組成的為生態系統對環境條件的要求，進行多相工藝研究，以及根據反應器的混合要求進行復合流態工藝的研究，已成為開發和研制新型厭氧處理工藝技術的主導。
厭氧處理工藝的設計
厭氧生物處理法的設計包括：
流程和設備的選擇
反應器和構筑物的構造和容積的確定
需熱量的計算和攪拌設備的設計等
厭氧法的優點：
（1）應用范圍廣
好氧法一般只適用于中、低濃度有機廢水的處理，而厭氧法既適用于高濃度有機廢水，又適用于中、低濃度有機廢水。
有些有機物對好氧生物處理法來說是難降解的，但對厭氧生物處理是可降解的，如固體有機物、著色劑蒽醌和某些偶氮染料等。
（2）能耗低
好氧法需要消耗大量能量供氧，曝氣費用隨著有機物濃度的增加而增大，而厭氧法不需要充氧，而且產生的沼氣可作為能源 。
（3）負荷高
通常好氧法的有機容積負荷為2-4 kgBOD/(m3·d)，而厭氧法為2-lO kgCOD/(m3·d)，高的可達50 kgCOD/(m3·d)。
（4）剩余污泥量少，且其濃縮性、脫水性良好
好氧法每去除l kgCOD將產生0.4-O.6 kg生物量，而厭氧出去除l kgCOD只產生0.02-0.l kg生物量，其剩余污泥量只有好氧法的5％-20％。
同時，消化污泥在衛生學上和化學上都是穩定的。因此，剩余污泥處理和處置簡單、運行費用低，甚至可作為肥料、飼料或餌料利用。
（5）氮、磷營養需要量較少
好氧法一般要求BOD:N:P為l00:5:1，而厭氧法的BOD:N:P為l00:2.5:0.5，
（6）有殺菌作用
厭氧處理過程有一定的殺菌作用，可以殺死廢水和污泥中的寄生蟲卵、病毒等。
（7）污泥易貯存
厭氧活性污泥可以*貯存，厭氧反應器可以季節性或間歇性運轉。
缺點：
厭氧設備啟動和處理所需時間比好氧設備長；
出水往往達不到排放標準，需要進一步處理；
厭氧處理系統操作控制因素較為復雜；
厭氧過程會產生氣味對空氣有污染 。
流程和設備的選擇
厭氧反應器的設計
采用中溫消化，對于傳統消化法：消化時間1－5d，負荷：1－3kg(COD)/m3.d，BOD5去除率50％－90％。
厭氧生物濾池或厭氧接觸法，消化時間0.5-3d，負荷：3－10 kg(COD)/m3.d。
上流式厭氧污泥床可采用更高負荷。
消化氣的產氣量一般按0.4－0.5Nm3/ kg(COD)
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