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UASB反應(yīng)器中的厭氧反應(yīng)過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。通過不同的微生物參與底物的轉(zhuǎn)化過程而將底物轉(zhuǎn)化為終產(chǎn)物——沼氣、水等無機物
在厭氧消化反應(yīng)過程中參與反應(yīng)的厭氧微生物主要有以下幾種:
水解—發(fā)酵(酸化)細菌,它們將復(fù)雜結(jié)構(gòu)的底物水解發(fā)酵成各種有機酸,乙醇,糖類,氫和二氧化碳;
乙酸化細菌,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行混合接觸,污泥中的微生物分解污水中的有機物,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形成一個污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進入三相分離器,沼氣碰到分離器下部的反射板時,折向反射板的四周,然后穿過水層進入氣室,集中在氣室沼氣,用導(dǎo)管導(dǎo)出,固液混合液經(jīng)過反射進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,簡稱UASB)由于具有厭氧過濾及厭氧活性污泥法的雙重特點,其結(jié)構(gòu)、運行操作維護管理相對簡單,造價相對較低,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。
精處理區(qū):長的水力停留時間及流態(tài)化的顆粒污泥狀況,在此區(qū)域內(nèi),因為低的污泥負荷,使得生物可降解COD簡直得到悉數(shù)去除。循環(huán)體系:格外循環(huán)和內(nèi)循環(huán),外循環(huán)是通過外循環(huán)泵操控循環(huán)水量在反應(yīng)器的底部進入體系內(nèi),從而在脹大床部分發(fā)生附加擾動,這使得體系的發(fā)動過程加快。
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須外加動力的條件下完成了很多混合液內(nèi)循環(huán)回流。
強化了傳質(zhì)過程,大幅度了有機質(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),沒有沼氣擾動,更有利于細小顆粒沉降,選用環(huán)狀三角堰,確保了均勻。
IC反應(yīng)器不只體積小,而且有很大的高徑比,所以占地面積省,適用于嚴格的廠礦企業(yè)新、擴建工程??箾_擊負荷能力強IC反應(yīng)器實現(xiàn)了自身的內(nèi)循環(huán),循環(huán)量可達進水的10-20倍。由于循環(huán)水與進水在反應(yīng)器底部充沛混合,使反應(yīng)器底部有機物濃度降低,然后了反應(yīng)器的耐沖擊負荷能力;同時大水量也使底部污泥得以均散,保證了廢水中的有機物與微生物的充沛反應(yīng),了處理負荷。 普通預(yù)處置系統(tǒng)包括粗格柵、細格柵或水力篩、沉砂池、調(diào)理(酸化)池、營養(yǎng)鹽和pH調(diào)控系統(tǒng)。格柵和沉砂池的目的是去除固體物和無機的可沉固體,這對關(guān)于各品種型厭氧厭氧反應(yīng)器的布水管免于梗塞是必需的。當污水中含有砂礫時,例如以薯干為原料的釀酒廢水,怎樣強調(diào)去除砂礫的重要性也不過火。
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廢水由池底進入反應(yīng)器,向上流過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,通過反應(yīng)區(qū)經(jīng)氣體分離后的混合液進入沉淀區(qū)進行固液分離,澄清后的處理過的水排走,沉淀下來的微生物固體,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)造簡單,易于操作運行,便于維護管理。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,反應(yīng)器的SRT(污泥停留時間)大,HRT(水力停留時間)小,這使反應(yīng)器有很高的容積負荷率并運行穩(wěn)定性。
) 可處理高濃度廢水,特別是對一些較難降解的大分子有機物有很好的去除效果,而好氧對此效果不明顯;
不需要供氧,大大降低運行費用,能耗僅為好氧處理工藝的10-15%,且厭氧過程產(chǎn)生可再生能源——沼氣;
污泥產(chǎn)生量比好氧過程少5~20倍,UASB內(nèi)污泥濃度高,平均污泥濃度為20-40gVSS/1;不會產(chǎn)生污泥膨脹,剩余污泥量少,污泥易處理;
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