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臺州市強效IC厭氧反應器

UASB 厭氧反應器的結構和原理 

  IC和UASB是厭氧反應器中較常見的兩種結構形式。在之前的文章中，我們詳細了厭氧反應器-IC的結構，今天我們就來講一講UASB的結構和原理。

1. UASB厭氧反應器的原理 在UASB反應器中，廢水被盡可能均勻的引入反應器的底部，污水向上通過包含顆粒污泥或絮狀污泥的污泥床。厭氧反應發(fā)生在廢水和污泥顆粒接觸的過程中。在厭氧狀態(tài)下產(chǎn)生的沼(主要是甲烷和二氧化碳)引起了內部的循環(huán)，這利于顆粒污泥的形成和維持。 在污泥層形成的一些體附著在污泥顆粒上，向反應器部上升，上升到表面的污泥撞擊三相分離器體發(fā)射板的底部，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，而體則被收集到三相分離器的集室。     

在集室單元縫隙之下設置擋板（體反射器），其是為了防止沼泡進入沉淀區(qū)，否則將引起沉淀區(qū)的紊動，而阻礙顆粒沉淀。包含一些剩余固體和污泥顆粒的液體經(jīng)過分離器縫隙進入沉淀區(qū)。 由于三相分離器斜壁沉淀區(qū)的過流面積在接近水面時增加，因此上升流速在接近放點降低。同時隨著流速降低，污泥絮體在沉淀區(qū)可以絮凝和沉淀。累積在三相分離器上的污泥絮體在一定程度上將過其保持在斜壁上的摩擦力，而滑回反應區(qū)，這部分污泥又將與進水機物發(fā)生反應。

2. UASB反應器的構成 USAB反應器包括進水和配水系統(tǒng)、反應器的池體和三相分離器。如果考慮整個厭氧系統(tǒng)，還應該包括沼收集和利用系統(tǒng)。但是由于沼利用的途徑和目標不確定，其利用系統(tǒng)也很大的差別。 在USAB反應器中重要的設備是三相分離器，這一設備安裝在反應器的部并將反應器分為下部的反應區(qū)和上部的沉淀區(qū)。為了在沉淀器中取得對上升流中污泥絮體顆粒的沉淀效果，三相分離器主要的就是盡可能效地分離從污泥床中產(chǎn)生的沼。 別是在高負荷的情況下,在集室下面設置反射板，是防止沼通過集室之間的縫隙逸出到沉淀室，另外擋板還利于減少反應室內高產(chǎn)量所造成的液體紊動。

   三相分離器的設計，應該是只要污泥層沒膨脹到沉淀器，污泥顆?；蛐鯛钗勰嗑湍芑氐椒磻?。應該認識到時污泥膨脹到沉淀器中不是一件壞事。相反，存在于沉淀器內的膨脹污泥層將網(wǎng)捕分散的污泥顆粒/絮體，同時它還對可生物降解的溶解性COD起到一定的去除。

由于在反應器內能維持很高的生物量，污泥泥齡很長，廢水在反應器內的HRT較短，時SRT大于HRT，因而反應器具很高的容積負荷率和很好的性，這是現(xiàn)代厭氧反應器與傳統(tǒng)厭氧反應器的大區(qū)別。

厭氧反應四個階段

水解反應
    水解可定義為復雜的非溶解性的聚合物被轉化成簡單的溶解性單體和二聚體的過程。水解反應針對不同的廢水類型差別很大，這要取決于胞外酶能否效的接觸到底物。因此，大的顆粒比小顆粒底物要難降解很多，比如造紙廢水、印染廢水和制藥廢水的木質素、大分子纖維素就很難水解。
水解速度的可由以下動力學方程加以描述：
ρ=ρo/(1+Kh.T)
ρ ——可降解的非溶解性底物濃度（g/l）；
ρo———非溶解性底物的初始濃度（g/l）；
Kh——水解常數(shù)（d－1）；
T——停留時間（d）。
發(fā)酵酸化反應
     發(fā)酵可以被定義為機化合物既作為電子受體也作為電子供體的生物降解過程，在此過程中機物被轉化成以揮發(fā)性脂肪酸為主的末端產(chǎn)物。酸化過程是由大量的、多種多樣的發(fā)酵細菌來完成的，在這些細菌中大部分是專性厭氧菌，只1%是兼性厭氧菌，但正是這1%的兼性菌在反應器受到氧的沖擊時，能迅速消耗掉這些氧，保持廢水低的氧化還原電位，同時也保護了產(chǎn)甲烷菌的條件。
產(chǎn)乙酸反應
    發(fā)酵階段的產(chǎn)物揮發(fā)性脂肪酸VFA在產(chǎn)乙酸階段進一步降解成乙酸，其常用反應式如以下幾種：
CH3CHOHCOO-+2H2O —> CH3COO-+HCO3-+H++2H2 ΔG’0=-4.2KJ/MOL
CH3CH2OH+H2O－> CH3COO-+H++2H2O ΔG’0=9.6KJ/MOL
CH3CH2CH2COO-+2H2O－> 2CH3COO-+H++2H2 ΔG’0=48.1KJ/MOL
CH3CH2COO-+3H2O－> CH3COO-+HCO3-+H++3H2 ΔG’0=76.1KJ/MOL
4CH3OH+2CO2－> 3CH3COO-+2H2O ΔG’0=-2.9KJ/MOL
2HCO3-+4H2+H+－>CH3COO-+4H2O ΔG’0=-70.3KJ/MOL
     從上面的反應方程式可以看出，乙醇、丁酸和丙酸不會被降解，但由于后續(xù)反應中氫的消耗，使得反應能夠向右進行，在一階段，氫的平衡顯得更加重要，同時后續(xù)的產(chǎn)甲烷過程為這一階段的轉化提供能量。實際上這一階段和前面的發(fā)酵階段都是由同一類細菌完成，都在細菌體內進行，并且產(chǎn)物放到水體中，界限并沒十分清楚，在設計反應器時，沒足夠的理由把他們分開。

產(chǎn)甲烷反應
    在厭氧反應中，大約70%左右的甲烷由乙酸歧化菌產(chǎn)生，這也是這幾個階段中遵循莫諾方程反應的階段。另一類產(chǎn)生甲烷的微生物是由氫和二氧化碳形成的。在正常條件下，他們大約占30%左右。其中約一般的嗜氫細菌也能利用甲酸產(chǎn)生甲烷。主要的產(chǎn)甲烷過程反應：
CH3COO-+H2O－>CH4+HCO3- ΔG’0=-31.0KJ/MOL
HCO3-+H++4H2－>CH4+3H2O ΔG’0=-135.6KJ/MOL
4CH3OH－>3CH4+CO2+2H2O ΔG’0=-312KJ/MOL
4HCOO-+2H+－>CH4+CO2+2HCO3- ΔG’0=-32.9KJ/MOL
     一套設計好的系統(tǒng)，沒按照反應機理進行的啟動，是不能稱之為成功的系統(tǒng)的，在這里，根據(jù)一些工程實踐以及外一些報道，筆者對厭氧處理低濃度廢水時啟動提出一些參考性建議（針對生活污水）：
    1、啟動時，先投加載體，在投加污泥，污泥的數(shù)量按照25KgMLVSS/m3池容計算，投加時的污泥必須通過篩網(wǎng)進行粗渣的清除（這一點非常重要）；
    2、由于原水具比較好的生化性，進水不需要馴化，但*次進水進滿池體后，停止進水，通過臨時配備的水下攪拌機進行池底強制攪拌，連續(xù)8個小時攪拌以上，停止攪拌靜止8個小時，通過泥管除池體標高2米以上的污泥，再攪拌8個小時，這8個小時同時按照比例投加氮肥和磷肥，投加微量金屬元素，池內液相中的COD；
    3、24個小時后，開始按設計負荷進水并采取一定的出水回流，回流比根據(jù)反應器的高度調整；（注意，出水帶出來的污泥不要回流）
    4、24個小時后，減少回流比，出水不帶泥，如果出水繼續(xù)帶你就停止回流，并進行污泥回流，同時投加營養(yǎng)物質；
    5、連續(xù)這樣一個星期，隨時監(jiān)測各項出水指標，以便正確反應反應器內生物的反應狀態(tài)
    6、作一些鏡檢。

臺州市強效IC厭氧反應器

正式啟動反應器的步驟

1、檢查閥門開啟是否正確、是否能開啟正常。各項準備工作是否完按試車方案要求準備完畢。各項驗收是否完結束。再次按施工設計詳細檢查一遍是否漏項、缺項、不到位的地方等。

2、開始按事先制定好的對厭氧反應器進行“試漏、密性試驗、吹掃”的操作方案進行操作。

提醒：憋壓試驗時一定要緩慢通，直到*個三項分離器開始翻時才停止供，這時就可以計算水封液位了。如果可能將三項分離器調整到同時翻。另外，進行出水堰水平試驗一定要小水量，這樣找出的出水堰才能比較水平同時出水。

3、如果上述操作均順利完成，建議反應器的水不要外，直接進行污泥接種。在進污泥之前，切記要水封液位處在正?？刂埔何唬瑫r水封部的放空閥要完打開而且與沼相連的用于以后檢修吹掃用的空或氮管路的閥門前一定要用盲板封死。污泥接種量我的經(jīng)驗是論顆粒污泥還是絮狀污泥都要在反應器體積的1/3~1/2之間，當然少一點也可以。

4、污泥接種完畢開始啟動反應器。

個人經(jīng)驗總結如下：

1、池內升溫。

對反應器的污泥進行升溫， 可以用加熱的清水也可以用稀釋后的低濃度的廢水(一般COD<2000mg/l)進行加熱。進水溫度控制在39±2(中溫消化)，不要過42℃，注意升溫控制每天不要過2℃，直至反應器溫度升高到37±2，這時標志反應器升溫結束，37±2也就是以后反應器控制的進水溫度。

2、正式進水調試。

對于厭氧反應器的調試我是這樣定義的：厭氧調試沒固定的，真正的厭氧調試可能給出多的還是建議。針對項目具體設計情況和具體水質水量情況而具體對待。至少我每個項調試都是變化的，感覺重要的還是靠臨場經(jīng)驗，別是要根據(jù)表面現(xiàn)象結合分析數(shù)據(jù)做出及時調整。因此在此我愿與大家共同分享一下我的經(jīng)驗總結，此次說出來的都是可以普遍使用的。

3、 進水初期建議低濃度進水，然后逐步提升負荷。

之所以低濃度進水，主要考慮是較低的濃度對于剛接種的污泥來說會一個更好的適應，也會降低廢水中毒物質對接種污泥的毒害性，隨著污泥慢慢馴化，它的適應能力會逐漸增強，抗毒害性和沖擊性也會逐步增強。等到反應器產(chǎn)量比較大時，如果考慮進行沼利用時，這時可以將水封上的放空閥關閉，直接供給用戶(提醒：供用戶使用前一定要進行安置換直至沼組分的檢驗確認合格后方可同意用戶使用)。即使不利用，這時也要關閉放空閥，通過火炬燃燒放，不可直接到大中。多低濃度進水為好及負荷提升依據(jù)，我接下來再講。

4、要充分發(fā)揮調節(jié)池，進水盡可能穩(wěn)定是至關重要的。

不要僅依賴化驗數(shù)據(jù)出來才去被動的調整。我在這引導一下大家：譬如平時養(yǎng)成勤聽水封產(chǎn)情況、反應器表面泡變化情況、污泥上翻情況、柜升降變化情況、火炬火長變化情況、沼產(chǎn)量變化情況等表面現(xiàn)象來綜合分析判斷反應器進水可能出現(xiàn)高低情況。如發(fā)現(xiàn)異常情況要及時迅速查明原因及時解決，不可拖延時間。必要時可以提前采取應急措施加以預防。

5、部位

水封液位、沼壓力表(防止水封液位太高，污泥外翻)、厭氧反應器出水(SV)(控制污泥洗出)(在線PH)、進水溫度、進水流量、進水(在線PH、T℃)。為什么要做和如何做我接下來就說這些事。

6、定期泥樣觀察

要定期取不同部位的泥樣進行觀察，做做SV30，并用清水淘洗，觀察污泥顆?；M程，隨時調整進水負荷。

概述

 厭氧流化床反應器，實踐表明，一個成功的反應器必須是：①具備良好的截留污泥的性能，以擁足夠的生物量；②生物污泥能夠與進水基質充分混合接觸，以微生物能 夠充分利用其活性降解水中的基質。同時，研究人員基于對各類化合物厭氧降解機理研究的進展，從厭氧底物降解途徑和動力學兩方面入手，分析提高和保持反應器內微生物活性的可能措施，并與反應器的設計相結合，面提高反應器的性能。

厭氧過程實質是一系列復雜的生化反應，其中的底物、各類中間產(chǎn)物、zui終產(chǎn)物以及各種群的微生物之間相互，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)物形成共生關系(symbiotic)或共營養(yǎng)關系(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、物質和能量流動的強效順暢是保持該系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定的必要條件。如何培養(yǎng)和保持相關類微生物的平衡生長已經(jīng)成為反應器的設計思路。

 餐廚垃圾的厭氧處理技術；主要內容分四塊，*塊是餐廚垃圾的概念及性，它由餐飲垃圾和廚余垃圾組成的，餐飲垃圾主要由餐館、食堂它的剩余物，包括油脂、 面點等加工過程中的廢棄物。廚余垃圾就是在我們日常生活中產(chǎn)生的，我們丟棄的果蔬以及下腳料易腐的垃圾。因為餐廚垃圾我們提倡單獨處理，它與其他城市垃圾處理相比，它的組成簡單一點，很多雜物在里邊，成分更為簡單。所以它的毒害物質，例如重金屬的含量就比較少，所以它相對于其他的城市垃圾來說，是更 利于回收和利用的。

   山東明基設備有限公司為一家水處理設備的企業(yè)，共設13000平米規(guī)準化車間，菌潔凈房及水質分析化驗室；主營凈化水設備、生活用水處理設備、污水處理設備、油田污水處理設備、中水回用、雨水回收再利用設備、苦咸水海水淡化設備、高純水設備及各種殊水處理設備等，立志向客戶提供較好的及*的用水需求，在陜西、內蒙、新疆等六大城市設立了辦事機構，配備了的營銷及人才。