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厭氧消化技術(shù)在世界各地廣bai泛應用,大部分du處理城市生活有機垃圾的廠處理量在2500t/a以上。
厭氧過程實質(zhì)是一系列復雜的生化反應,其中的底物、各類中間產(chǎn)物、終產(chǎn)物以及各種群的微生物之間相互作用,形成一個復雜的微生態(tài)系統(tǒng),類似于宏觀生態(tài)中的食物鏈關(guān)系,各類微生物間通過營養(yǎng)底物和代謝產(chǎn)物形成共生關(guān)系(symbiotic)或共營養(yǎng)關(guān)系(symtrophic)。因此,反應器作為提供微生物生長繁殖的微型生態(tài)系統(tǒng),各類微生物的平穩(wěn)生長、物質(zhì)和能量流動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)類微生物的平衡生長已經(jīng)成為新型反應器的設計思路
是現(xiàn)代厭氧處理工藝中應用廣泛的反應器形式之一。污水從反應器底部進入,靠水力推動,污泥在反應器內(nèi)呈膨脹狀態(tài)?;旌弦撼浞址磻筮M入截面積擴展的沉淀區(qū),經(jīng)三相分離器,產(chǎn)生的沼氣從上部進入集氣系統(tǒng),污泥靠重力返回反應區(qū)。有時往反應器中投加軟性填料,為生物提供附著生長的表面,以增加生物量。它的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、負荷率高、水力停留時間短、能耗低和無需設污泥回流裝置等
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(nèi)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(nèi)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(chǎn)甲烷活性。由于UASB反應器設置有三相分離器,使得反應器內(nèi)污泥不易流失,所以反應器內(nèi)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。
一般來說,厭氧顆粒污泥中有機物成分占70%左右,污泥外部菌種主要為絲菌,污泥內(nèi)部主要為桿菌、球菌等。2、pH值反應器進水PH值一般應控制在6.5~7.5之間,過高或過低的PH值都會對工藝形成影響,主要在對(主要是產(chǎn)菌)活性的影響,包含:a、影響菌體及酶系統(tǒng)的功能和活性。b、影響環(huán)境的氧化復原電位。c、影響基質(zhì)的活性,產(chǎn)菌的這些性質(zhì)功能遭到損壞后,處理COD的活性就會大大下降。3、溫度反應器進水溫度要求控制在35~38之間。由于產(chǎn)菌大多數(shù)都屬于中溫菌,在這個范圍內(nèi),其處理功率是很高的。當溫度高于40℃時,處理功率會急劇下降。4、容積負荷厭氧反應器具有很高的容積負荷,一般狀況下為10~18kgCOD/m3/d(不同廠家的IC容積負荷會有差異,某些品牌的IC容積負荷可能更高)。短期內(nèi)進水負荷的改變幅度不要過大,要讓有必定的適應時間,應逐步添加或下降負荷。
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