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UASB反應(yīng)器中的厭氧反應(yīng)過(guò)程與其他厭氧生物處理工藝一樣,包括水解,酸化,產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷等。通過(guò)不同的微生物參與底物的轉(zhuǎn)化過(guò)程而將底物轉(zhuǎn)化為終產(chǎn)物——沼氣、水等無(wú)機(jī)物
在厭氧消化反應(yīng)過(guò)程中參與反應(yīng)的厭氧微生物主要有以下幾種:
水解—發(fā)酵(酸化)細(xì)菌,它們將復(fù)雜結(jié)構(gòu)的底物水解發(fā)酵成各種有機(jī)酸,乙醇,糖類(lèi),氫和二氧化碳;
乙酸化細(xì)菌,它們將步水解發(fā)酵的產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為氫、乙酸和二氧化碳;
產(chǎn)甲烷菌,它們將簡(jiǎn)單的底物如乙酸、甲醇和二氧化碳、氫等轉(zhuǎn)化為甲烷 [1] 。
UASB由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器(包括沉淀區(qū))和氣室三部分組成。在底部反應(yīng)區(qū)內(nèi)存留大量厭氧污泥,具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進(jìn)行混合接觸,污泥中的微生物分解污水中的有機(jī)物,把它轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出,微小氣泡在上升過(guò)程中,不斷合并,逐漸形成較大的氣泡,在污泥床上部由于沼氣的攪動(dòng)形成一個(gè)污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進(jìn)入三相分離器,沼氣碰到分離器下部的反射板時(shí),折向反射板的四周,然后穿過(guò)水層進(jìn)入氣室,集中在氣室沼氣,用導(dǎo)管導(dǎo)出,固液混合液經(jīng)過(guò)反射進(jìn)入三相分離器的沉淀區(qū),污水中的污泥發(fā)生絮凝,顆粒逐漸增大,并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回厭氧反應(yīng)區(qū)內(nèi),使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的污泥,與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出,然后排出污泥床。
厭氧生物處理反應(yīng)器是高濃度有機(jī)廢水處理的有效工藝,升流式厭氧污泥床(UASB)是厭氧生物處理反應(yīng)器一種,UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed,簡(jiǎn)稱(chēng)UASB)由于具有厭氧過(guò)濾及厭氧活性污泥法的雙重特點(diǎn),其結(jié)構(gòu)、運(yùn)行操作維護(hù)管理相對(duì)簡(jiǎn)單,造價(jià)相對(duì)較低,技術(shù)成熟,受到污水處理業(yè)界的重視,得到廣泛的歡迎和應(yīng)用。
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廢水由池底進(jìn)入反應(yīng)器,向上流過(guò)由絮狀或顆粒污泥組成的污泥床,隨著廢水與污泥相接觸發(fā)生厭氧反應(yīng),產(chǎn)生沼氣(主要是甲烷和二氧化碳)引起污泥床擾動(dòng),通過(guò)反應(yīng)區(qū)經(jīng)氣體分離后的混合液進(jìn)入沉淀區(qū)進(jìn)行固液分離,澄清后的處理過(guò)的水排走,沉淀下來(lái)的微生物固體,即厭氧污泥靠重力沉降返回到反應(yīng)區(qū),集氣室收集的沼氣由沼氣管排出反應(yīng)器。UASB反應(yīng)器內(nèi)不設(shè)攪拌裝置,上升的水流和產(chǎn)生的沼氣可滿足攪拌要求,反應(yīng)器內(nèi)不需填裝填料,構(gòu)造簡(jiǎn)單,易于操作運(yùn)行,便于維護(hù)管理。由于UASB反應(yīng)器設(shè)置有三相分離器,使得反應(yīng)器內(nèi)污泥不易流失,所以反應(yīng)器內(nèi)能維持很高的污泥濃度。同時(shí),反應(yīng)器的SRT(污泥停留時(shí)間)大,HRT(水力停留時(shí)間)小,這使反應(yīng)器有很高的容積負(fù)荷率并運(yùn)行穩(wěn)定性。
) 可處理高濃度廢水,特別是對(duì)一些較難降解的大分子有機(jī)物有很好的去除效果,而好氧對(duì)此效果不明顯;
不需要供氧,大大降低運(yùn)行費(fèi)用,能耗僅為好氧處理工藝的10-15%,且厭氧過(guò)程產(chǎn)生可再生能源——沼氣;
污泥產(chǎn)生量比好氧過(guò)程少5~20倍,UASB內(nèi)污泥濃度高,平均污泥濃度為20-40gVSS/1;不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹,剩余污泥量少,污泥易處理;
廢水經(jīng)反應(yīng)器底部的配水系統(tǒng)進(jìn)入,在反應(yīng)器內(nèi)與絮狀厭氧污泥充分接觸,通過(guò)厭氧微生物的講解,廢水中的有 機(jī)污泥物大部分轉(zhuǎn)化為沼氣,小部分轉(zhuǎn)化為污泥,沼氣、水、泥混合物通過(guò)三相分離器得于分離。(7)出水穩(wěn)定性好:利用二級(jí)UASB串聯(lián)分級(jí)厭氧處理,可以補(bǔ)償厭氧過(guò)程中Ks高產(chǎn)生的不利影響。VanLier[6]在1994年證明,反應(yīng)器分級(jí)會(huì)降低出水VFA濃度,延長(zhǎng)生物停留時(shí)間,使反應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定。(8)啟動(dòng)周期短:IC反應(yīng)器內(nèi)污泥活性高,生物增殖快,為反應(yīng)器快速啟動(dòng)提供有利條件。IC反應(yīng)器啟動(dòng)周期一般為1~2個(gè)月,而普通UASB啟動(dòng)周期長(zhǎng)達(dá)4~6個(gè)月[7]。(9)沼氣利用價(jià)值高:反應(yīng)器產(chǎn)生的生物氣純度高,CH4為70%~80%,CO2為20%~30%,其它有機(jī)物為1%~5%,可作為燃料加以利用IC厭氧反應(yīng)器是一種的多級(jí)內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器,為第三代厭氧反應(yīng)器的代表類(lèi)型(UASB為第二代厭氧反應(yīng)器的代表類(lèi)型)。點(diǎn)擊查看鈺鵬環(huán)保設(shè)備(泉州市晉江市分公司)的【產(chǎn)品相冊(cè)庫(kù)】以及我們的【產(chǎn)品視頻庫(kù)】
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