山東明基環(huán)保設(shè)備有限公司與環(huán)境工程一同研制開發(fā)了UASB厭氧反應(yīng)器,UASB厭氧反應(yīng)器是在工程實(shí)踐的基礎(chǔ)上,通過消化吸收*技術(shù),對(duì)傳統(tǒng)UASB反應(yīng)器結(jié)構(gòu)進(jìn)行改革與創(chuàng)新,并在高濃度機(jī)廢水的處理上達(dá)到水平,先后于大淀粉、生物制藥(阿維菌素、維生素、等),工藝設(shè)計(jì),設(shè)備處理廢水能力強(qiáng)、能耗低、低、產(chǎn)量高,每公斤COD可產(chǎn)0.58-0.6m3,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過0.35的理論值,厭氧污泥部顆粒化,較好地解決了UASB中高濃度機(jī)廢水中三相分離,酸化控制,顆粒污泥產(chǎn)生技術(shù)等難點(diǎn),具的空間.
佛山市UASB厭氧反應(yīng)器
ASB厭氧反應(yīng)器設(shè)備結(jié)構(gòu)和工作原理
UASB上升式厭氧污泥床基本構(gòu)造,它配水、污泥反應(yīng)區(qū)、三相分離器、沉淀區(qū)、出水、沼收集組成。廢水自底部進(jìn)入,通過配水盡可能均勻的將廢水分布于反應(yīng)器底部,廢水自下而上通過UASB反應(yīng)器。
反應(yīng)器底部一個(gè)高濃度、高活性的污泥床,污水中的大部分機(jī)污染物在此間經(jīng)過厭氧發(fā)酵降解為甲烷和二氧化碳。廢水從污泥床底部流入,與顆粒污泥混合接觸,污泥中的微生物分解機(jī)物,同時(shí)產(chǎn)生的微小沼泡不斷放出。微小泡上升過程中,不斷合并,逐漸形成較大的泡,部分附著在顆粒污泥上。在顆粒污泥層的上部,因水流和泡的攪動(dòng),
二、工藝過程
廢水進(jìn)入反應(yīng)器底部的混合區(qū),并與來自泥水下降管的回流液充分混合,然后進(jìn)入顆粒污泥膨脹床區(qū)進(jìn)行生化降解,該區(qū)域COD容積負(fù)荷很高,大部分COD在此處被降解,產(chǎn)生的沼由下層三相分離器收集,由于沼泡形成過程中對(duì)液體所做的膨脹功產(chǎn)生了體提升,使得沼、污泥和水的混合物沿沼提升管上升至反應(yīng)器部的液分離器,沼在此處與泥水相分離并被導(dǎo)出處理。泥水混合物沿著下降管返回至反應(yīng)器底部,與進(jìn)水充分混合后進(jìn)入污泥膨脹床區(qū),形成所謂的內(nèi)循環(huán)。經(jīng)顆粒污泥膨脹床區(qū)處理后的污水除一部分參與內(nèi)循環(huán)外,其余污水通過下層三相分離器,進(jìn)入精處理區(qū)進(jìn)行剩余COD降解與產(chǎn)沼過程,提高和了出水水質(zhì)。由于大部分COD已被降解,所以精處理區(qū)的COD負(fù)荷較低,產(chǎn)量也較小。該處產(chǎn)生的沼由上層三相分離器收集,通過集管進(jìn)入液分離器并被導(dǎo)出處理。精處理后的廢水經(jīng)上層三相分離器后,上清液經(jīng)出水區(qū)出罐外。
佛山市UASB厭氧反應(yīng)器
UASB反應(yīng)器廢水被盡可能均勻的引入反應(yīng)器的底部,污水向上通過包含顆粒污泥或絮狀污泥的污泥床。厭氧反應(yīng)發(fā)生在廢水和污泥顆粒接觸的過程。在厭氧狀態(tài)下產(chǎn)生的沼(主要是甲烷和二氧化碳)引起了內(nèi)部的循環(huán),這對(duì)于顆粒污泥的形成和維持利。在污泥層形成的一些體附著在污泥顆粒上,附著和沒附著的體向反應(yīng)器部上升。上升到表面的污泥撞擊三相反應(yīng)器體發(fā)射器的底部,引起附著泡的污泥絮體脫。泡釋放后污泥顆粒將沉淀到污泥床的表面,附著和沒附著的體被收集到反應(yīng)器部的三相分離器的集室。
UASB厭氧反應(yīng)器過程中應(yīng)控制的環(huán)境因素?
UASB厭氧反應(yīng)器過程中應(yīng)控制的環(huán)境因素?在實(shí)際中,揮發(fā)酸數(shù)量的控制比pH值更為重慶要,因?yàn)闄C(jī)酸累積至足以降低pH值時(shí),厭氧消化的效率突出降低,正常的消化池中,揮發(fā)酸(以醋酸計(jì))一般在200~800mg/L之間
UASB厭氧反應(yīng)器過程中應(yīng)控制的環(huán)境因素 ?
(1)溫度厭氧消化可在不同的操作溫度下進(jìn)行。其中,低溫消化的操作溫度為15~25℃;中溫消化為30~40℃;高溫消化為50~55℃。一般認(rèn)為中溫消化的適宜溫度范Χ為35~38℃,城市污泥以35~37℃為好。
厭氧消化對(duì)溫度的突變十分敏感,溫度的波動(dòng)對(duì)去除率影響很大,如果突變過大,會(huì)導(dǎo)致停止產(chǎn)。
(2)pH值厭氧反應(yīng)器中的pH值對(duì)不同階段的產(chǎn)物很大影響。產(chǎn)甲烷的pH值范Χ在6.5~8.O之間,良好的pH值范Χ在6.5~7.5之間,若超出此界限范Χ,產(chǎn)甲烷速率將急劇下降;而產(chǎn)酸菌的pH值范Χ在4.O~7.5之間。因此,當(dāng)厭氧反應(yīng)器的pH值超出甲烷菌的pH值范Χ時(shí),中的酸性發(fā)酵可能超過甲烷發(fā)酵,會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)器內(nèi)呈現(xiàn)“酸化”現(xiàn)象。
在實(shí)際中,揮發(fā)酸數(shù)量的控制比pH值更為重慶要,因?yàn)闄C(jī)酸累積至足以降低pH值時(shí),厭氧消化的效率突出降低,正常的消化池中,揮發(fā)酸(以醋酸計(jì))一般在200~800mg/L之間,如果超過2000rag/L,產(chǎn)率將迅速下降,甚至停止產(chǎn)。揮發(fā)酸本身不毒害甲烷菌,當(dāng)揮發(fā)酸數(shù)量多,造成氫離子濃度的提高和pH值的下降時(shí),則會(huì)抑制甲烷菌的生長(zhǎng)。
重慶碳酸鹽及氨氮等是形成厭氧處理堿度的主要物質(zhì),堿度越高,緩沖能力越強(qiáng),這利于保持穩(wěn)定的pH值,一般要求中的堿度在2000mg/L以上,氨氮濃度介于50~200mg/L為好。
(3)氧化還原電λ厭氧環(huán)境是厭氧消化賴以正常的重慶要條件,并主要以體系中的氧化還原電λ來反映。不同的厭氧消化要求的氧化還原電λ不盡相同,即使同一中、不同細(xì)菌菌群所要求的氧化還原電λ也不相同。在厭氧發(fā)酵過程中,不產(chǎn)甲烷細(xì)菌對(duì)氧化還原電λ的要求不甚嚴(yán)格,甚至可在一100~+100mV的兼性條件下生長(zhǎng);產(chǎn)甲烷細(xì)菌的佳氧化還原電λ在一350~一400mV,氧化還原電λ受pH值的影響。
(4)毒物質(zhì)在厭氧消化過程中,某些物質(zhì)(如重慶金屬、氯代機(jī)物等)會(huì)對(duì)厭氧過程產(chǎn)生抑制和毒害,使得厭氧消化速率降低;此外,部分厭氧發(fā)酵過程的產(chǎn)物和中間產(chǎn)物(如揮發(fā)性機(jī)酸、H2 S等)也會(huì)對(duì)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生抑制。
重慶金屬離子對(duì)厭氧過程的抑制主要表現(xiàn)在兩方面:一是重慶金屬離子與某些菌結(jié)合,使菌失去活性,使某些生化代謝不能進(jìn)行;二是某些金屬離子及其氫氧化物的凝聚,使某些ø產(chǎn)生沉淀,而失去催化活性。