營(yíng)口市IC厭氧反應(yīng)器選型

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厭氧生物處理的主要特點(diǎn)些?

⑴ 能耗較：因?yàn)閰捬跎锾幚聿恍枰┭?，能消耗約為好氧活性污泥法的1/10，還能產(chǎn)生具較高熱值的甲烷氣(CH4)。每去除1gCODcr可以產(chǎn)生0.35規(guī)準(zhǔn)升甲烷或0.7規(guī)準(zhǔn)升沼氣。沼氣的熱值為22.7KJ/L,甲烷的熱值為39300KJ/m3，一般天然氣的熱值為34300KJ/m3 。

⑵ 污泥產(chǎn)量：因?yàn)閰捬跷⑸锏脑鲋乘俾时群醚跷⑸锏枚?，好氧生物處理系統(tǒng)每處理1kgCODcr產(chǎn)生的污泥量為0.25～0.6kg，而厭氧生物處理系統(tǒng)每處理1kgCODcr產(chǎn)生的污泥量只0.02～0.18kg。

⑶可對(duì)好氧生物處理系統(tǒng)不能降解的一些大分子機(jī)物進(jìn)行*降解或部分降解。

⑷ 厭氧微生物對(duì)溫度、PH等環(huán)境因素的變化更為敏感，運(yùn)行管理好厭氧生物處理系統(tǒng)的難度較大。

⑸ 水溫適應(yīng)廣：好氧處理水溫在10～35℃之間，當(dāng)高溫時(shí)就需采取降溫措施;而厭氧處理水溫適應(yīng)，分溫厭氧(10～30℃)、中溫厭氧(30～40℃)和高溫厭氧(50～60℃)。

   IC運(yùn)行溫度的設(shè)計(jì)完和UASB一樣，在調(diào)試運(yùn)行上和UASB區(qū)別不大，只是在剛進(jìn)水調(diào)試時(shí)盡可能采用水力負(fù)荷高些，然后逐步交互提升水力、機(jī)負(fù)荷，盡可能在負(fù)荷提升過(guò)程中一反應(yīng)室上升流速大于10m/小時(shí)，但大水力負(fù)荷應(yīng)控制在20m/小時(shí)以下，這樣即一反應(yīng)室污泥床的傳質(zhì)效果，也避免污泥流失．冬季進(jìn)水管道及反應(yīng)器要保溫，因?yàn)閰捬蹙鷮?duì)溫度波動(dòng)敏感，對(duì)負(fù)荷波動(dòng)適應(yīng)要相對(duì)好的多．其實(shí)IC的調(diào)試比UASB要好調(diào)的多，能調(diào)試好UASB的，應(yīng)該調(diào)試好IC沒(méi)太大問(wèn)題．不是因?yàn)樯仙魉俅?，?huì)不好控制而延長(zhǎng)調(diào)試周期．IC它對(duì)進(jìn)水水質(zhì)的要求僅是相對(duì)穩(wěn)定就行，它要求高的上升流速僅是滿足一反應(yīng)室污泥床處于膨化狀態(tài)，加大傳質(zhì)效果，IC的高度較高，你不必太擔(dān)心會(huì)污泥流失，因?yàn)閮?nèi)部它兩層三相分離，更何況一反應(yīng)室產(chǎn)氣量較大，絕大部分沼氣被一反應(yīng)室分離收集提升到部的氣水分離氣進(jìn)行氣與泥水的分離．二反應(yīng)室氣量少泥水更易分離沉降．若接種顆粒污泥基本一個(gè)月便可達(dá)到設(shè)計(jì)負(fù)荷是沒(méi)問(wèn)題的，絮狀污泥可能需三到五個(gè)月．

厭氧處理生活污水時(shí)的參考設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)

具體思想如下

1、假定條件

a、厭氧處理該污水過(guò)程中主要受溫度、傳質(zhì)速率、基質(zhì)濃度以及微量元素的影響；b、微量元素可以通過(guò)外界條件的干預(yù)給予補(bǔ)充；c、反應(yīng)器為一體化反應(yīng)器；d、產(chǎn)甲烷單元反應(yīng)也近似遵循莫諾方程。

2、模型總體方程

Kst－溫度響應(yīng)半反應(yīng)速率常數(shù) mg/l

Ksv－傳質(zhì)速率半反應(yīng)速率常數(shù) mg/l

K－修正系數(shù)

   在上式中，Kst針對(duì)不同的廢水是可以確定的，Ksv對(duì)不同的反應(yīng)器差別比較大，我們可以通過(guò)外界干預(yù)給以降到一固定值偏差不大的范圍內(nèi)，比如通過(guò)強(qiáng)制攪拌或是提高反應(yīng)器的高徑比，出水回流都是比較好的解決辦法。

3、通過(guò)眾多的工程實(shí)例以及文獻(xiàn)報(bào)道，初步確定Kst在15攝氏度時(shí)針對(duì)生活污水值為3200mg/l左右。Ksv在攪拌足夠的情況下15攝氏度時(shí)針對(duì)生活污水值為532mg/l。K值在重慶地區(qū)可以取0.85，μmax按照碳水化合物可取5KgCOD/KgMLSS.d，這樣針對(duì)進(jìn)水濃度為300mg/l的生活污水大反應(yīng)速率為：

μ1=5KgCOD/KgMLSS.d×（300/（3200+300））×（300/（532+300））×0.85

=0.132 KgCOD/KgMLSS.d

4、在一體式反應(yīng)器中由于出水濃度很，導(dǎo)致總體反應(yīng)速率降，但對(duì)于幾種厭氧反應(yīng)器（括UASB、EGSB、IC內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器、流化床、上流式厭氧生物濾池）可以假設(shè)其為推流式厭氧反應(yīng)器，濃度隨反應(yīng)器高度的增加均勻的減少，即反應(yīng)器中的濃度分布與高度成反比。這樣我們可以通過(guò)設(shè)定的出水濃度計(jì)算一個(gè)反應(yīng)器反應(yīng)速率，后取平均值就得到整個(gè)反應(yīng)器的平均反應(yīng)速率。

同樣根據(jù)前面的莫諾模型，得出出水COD=80mg/l的厭氧反應(yīng)速率：

μ2=5KgCOD/KgMLSS.d×（80/（3200+80））×（80/（532+80））×0.85

=0.014 KgCOD/KgMLSS.d

所以反應(yīng)器的平均反應(yīng)速率為

μ=（μ1+μ2）/2=0.073 KgCOD/KgMLSS.d

   如果我們能夠在反應(yīng)器內(nèi)保持穩(wěn)定的污泥濃度為20KgMLSS/m3，則整個(gè)反應(yīng)器的容積反應(yīng)速率為FV=0.073 KgCOD/KgMLSS.d×20KgMLSS/m3

=1.46 KgCOD/m3.d

5、在實(shí)際反應(yīng)器的設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮污泥、氣體、液體分離的容積，反應(yīng)部分容積只占整個(gè)反應(yīng)器容積的40%，這樣實(shí)際整個(gè)反應(yīng)器設(shè)計(jì)平均負(fù)荷變?yōu)椋?/span>

FV‘=1.46 KgCOD/m3.d×0.4=0.99 KgCOD/m3.d

核算停留時(shí)間為：HRT=7.5h

中試與工程應(yīng)注意的問(wèn)題

   通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)室里理論的研究和推斷，采用厭氧反應(yīng)器處理城市污水完是可行的。在中試和工程設(shè)計(jì)中，我們應(yīng)該從上述分析角度出發(fā)，厭氧系統(tǒng)，以下措施是必要的：

1、在反應(yīng)器的形式上考慮推流式的活塞反應(yīng)器；

2、為了減少濃度時(shí)，基質(zhì)傳質(zhì)速率（括液相中的機(jī)物向菌膠團(tuán)或顆粒污泥傳質(zhì)以及細(xì)胞壁外向細(xì)胞壁內(nèi)傳質(zhì)）對(duì)整個(gè)反應(yīng)速率的影響，在反應(yīng)器底部投加一定數(shù)量的活性炭作為載體是非常必要的，但考慮到沼氣和布水的影響，投加數(shù)量不宜過(guò)多，初步考慮為40g/L顆粒狀活性炭；

3、建議在反應(yīng)器的上部設(shè)置氣、水、固三相分離系統(tǒng)；

4、設(shè)置一套的出水回流系統(tǒng)，并可以調(diào)節(jié)回流量，用儀表顯示并控制；

5、出水設(shè)置MLSS濃度計(jì)加以監(jiān)測(cè)，隨時(shí)了解反應(yīng)器的污泥情況；

6、在反應(yīng)器的底部、中部、部設(shè)置堿度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，隨時(shí)監(jiān)測(cè)反應(yīng)器內(nèi)的生物反應(yīng)條件；

7、設(shè)置一套啟動(dòng)用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和微量元素添加系統(tǒng)是十分必要的；

8、設(shè)置溫度傳感器，了解原水水溫的變化對(duì)反應(yīng)器的沖擊影響；

9、進(jìn)水設(shè)置流量傳感器和機(jī)物在線監(jiān)測(cè)儀器，并通過(guò)程序加以顯示到控制室中，隨時(shí)計(jì)算進(jìn)水污泥負(fù)荷以及上升流速；

10、必要的預(yù)處理措施，比如除渣處理措施；

11、在北方的廢水處理系統(tǒng)，反應(yīng)器建議修建在室內(nèi)或采取嚴(yán)密的保溫措施；

12、其他必要的輔助系統(tǒng)，如消除泥水界面泥渣層的噴淋系統(tǒng)。

營(yíng)口市IC厭氧反應(yīng)器選型

結(jié)論

   通過(guò)對(duì)厭氧微生物處理污水的機(jī)理研究得出，厭氧在常溫狀態(tài)下處理城市污水是可能的，我們?cè)趯?shí)際中由于種種非生物本身反應(yīng)的原因而錯(cuò)過(guò)了利用厭氧處理城市污水的機(jī)會(huì)，并且在外已經(jīng)了成功的厭氧處理城市污水的情況，出水COD<40mg/l。完能滿足機(jī)物排放規(guī)準(zhǔn)，如果加上簡(jiǎn)短脫硝曝氣工藝（在去除了BOD后，只需要1.5H的時(shí)間就可以進(jìn)行NH3-N到NO-N的轉(zhuǎn)化），就是一個(gè)非常適合情的濃度廢水處理工藝，但在設(shè)計(jì)中，應(yīng)詳細(xì)認(rèn)真的作出設(shè)計(jì)前的調(diào)查和設(shè)計(jì)后的啟動(dòng)工作。

適用范圍

   IC厭氧反應(yīng)器是一種的多級(jí)內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器，為三代厭氧反應(yīng)器的代表類型(UASB為二代厭氧反應(yīng)器的代表類型)，與二代厭氧反應(yīng)器相比，它具占地少、機(jī)負(fù)荷高、抗沖擊能力更強(qiáng)，性能更穩(wěn)定、操作管理更簡(jiǎn)單。當(dāng)COD為10000-15000mg/1時(shí)的高濃度機(jī)廢水;二代UASB反應(yīng)器一般容積負(fù)荷為5-8kgCOD/m3;三代AIC厭氧反應(yīng)器容積負(fù)荷率可達(dá)15-30kgCOD/m3。IC厭氧反應(yīng)器適用于機(jī)高濃度廢水，如，玉米淀粉廢水、檸檬酸廢水、啤酒廢水、土豆廢水、酒精廢水。

發(fā)展歷程

   在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，厭氧消化在理論、技術(shù)和上遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于好氧生物處理的發(fā)展。20世紀(jì)60年代以來(lái)，能短缺問(wèn)題日益突出，這促使人們對(duì)厭氧消化工藝進(jìn)行重新認(rèn)識(shí)，對(duì)處理工藝和反應(yīng)器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及甲烷回收進(jìn)行了大量研究，使得厭氧消化技術(shù)的理論和實(shí)踐都了很大進(jìn)步，并得到。厭氧消化具下列特點(diǎn)：需攪拌和供氧，動(dòng)力消耗少；能產(chǎn)生大量含甲烷的沼氣，是很好的能物質(zhì)，可用于發(fā)電和庭燃?xì)?；可高濃度進(jìn)水，保持高污泥濃度，所以其溶劑機(jī)負(fù)荷達(dá)到規(guī)準(zhǔn)仍需要進(jìn)一步處理；初次啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)；對(duì)溫度要求較高；對(duì)毒物影響較敏感；遭破壞后，恢復(fù)期較長(zhǎng)。污水厭氧生物處理工藝按微生物的凝聚形態(tài)可分為厭氧活性污泥法和厭氧生物膜法。厭氧活性污泥法括普通消化池、厭氧接觸消化池、升流式厭氧污泥床（upflow anaerobic sludge blanket,UASB）、厭氧顆粒污泥膨脹床（EGSB）等；厭氧生物膜法括厭氧生物濾池、厭氧流化床和厭氧生物轉(zhuǎn)盤。

技術(shù)機(jī)理

   厭氧生物處理技術(shù)在水處理行業(yè)中一直都受到工作者們的青睞，由于其具良好的去除效果，更高的反應(yīng)速率和對(duì)毒性物質(zhì)更好的適應(yīng)，更重要的是由于其相對(duì)好氧生物處理廢水來(lái)說(shuō)不需要為氧的傳遞提供大量的能耗，使得厭氧生物處理在水處理行業(yè)中十分。

   但由于總體反應(yīng)式基于莫諾方程的厭氧處理受到濃度廢水Ks的限制，所以厭氧在處理濃度廢水方面沒(méi)太大的空間，可近的一些報(bào)道和試驗(yàn)表明，厭氧如果提供合適的外部條件，在處理濃度廢水方面仍然非常高的處理效果。厭氧反應(yīng)四個(gè)階段

   一般來(lái)說(shuō)，廢水中復(fù)雜機(jī)物物料比較多，通過(guò)厭氧分解分四個(gè)階段加以降解：

（1）水解階段：高分子機(jī)物由于其大分子體積，不能直接通過(guò)厭氧菌的細(xì)胞壁，需要在微生物體外通過(guò)胞外酶加以分解成小分子。廢水中的機(jī)物質(zhì)比如纖維素被纖維素酶分解成纖維二糖和葡萄糖，淀粉被分解成麥芽糖和葡萄糖，蛋白質(zhì)被分解成短肽和氨基酸。分解后的這些小分子能夠通過(guò)細(xì)胞壁進(jìn)入到細(xì)胞的體內(nèi)進(jìn)行下一步的分解。

（2）酸化階段：上述的小分子機(jī)物進(jìn)入到細(xì)胞體內(nèi)轉(zhuǎn)化成更為簡(jiǎn)單的化合物并被分配到細(xì)胞外，這一階段的主要產(chǎn)物為揮發(fā)性脂肪酸（VFA），同時(shí)還部分的醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等產(chǎn)物產(chǎn)生。

（3）產(chǎn)乙酸階段：在此階段，上一步的產(chǎn)物進(jìn)一步被轉(zhuǎn)化成乙酸、碳酸、氫氣以及新的細(xì)胞物質(zhì)。

（4）產(chǎn)甲烷階段：在這一階段，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇都被轉(zhuǎn)化成甲烷、二氧化碳和新的細(xì)胞物質(zhì)。這一階段也是整個(gè)厭氧過(guò)程為重要的階段和整個(gè)厭氧反應(yīng)過(guò)程的限速階段。