廢水生物處理新技術(shù)2

1、廢水生物(shngw)處理新技術(shù)馬偉芳 副教授環(huán)境(hunjng)科學(xué)與工程學(xué)一百一十二頁共一百一十二頁共一百一十二頁共一百一十二頁共一百一十二頁共一百一十二頁共一百一十二頁參考(cnko)教材1、廢水處理理論與設(shè)計,張自杰主編，中國建筑工業(yè)出版社2、水污染治理新技術(shù)(jsh)新工藝、新概念、新理論,王寶貞主編，科學(xué)出版社3、廢水生物處理新技術(shù)理論與應(yīng)用，沈耀良 王寶貞編著，中國環(huán)境科學(xué)出版社4、廢水處理與資源化新工藝,趙慶良主編，中國建筑工業(yè)出版社5、廢水工程處理與回用，美梅特卡夫和艾迪公司共一百一十二頁第1部分 廢水(fishu)厭氧生物處理新工藝共一百一十二頁環(huán)

2、保技術(shù)(jsh)可行性的重要衡量尺度應(yīng)能杜絕或明顯減少污染物的產(chǎn)生(chnshng)不需要用清水對污染物稀釋對環(huán)境污染的控制而言它們有較高效率應(yīng)盡可能做到資源的回收和綜合利用應(yīng)當(dāng)是低成本的技術(shù)，包括基建、設(shè)備動力、操作和維修等費用應(yīng)較低操作和維修應(yīng)當(dāng)簡單應(yīng)能夠在較大規(guī)模和較小規(guī)模同樣好地運行能夠被當(dāng)?shù)氐娜藗冋J(rèn)識和接受共一百一十二頁選擇廢水處理方法(fngf)的重要尺度 應(yīng)當(dāng)對各類污染物（BOD、SS、氨和有機(yuj)氮、磷酸鹽、致病菌）有較高的去除率 工藝系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)對高峰負(fù)荷、電力供應(yīng)的突然中斷、供液的中斷以及對毒性污染物等有較高的剛干擾能力或穩(wěn)定性 工藝上具有靈活性，例如對效率的改進，規(guī)模的

3、擴大等 工藝系統(tǒng)在操作、維修和控制上應(yīng)當(dāng)簡單，應(yīng)不需要工程技術(shù)人員進行連續(xù)的現(xiàn)場操作 占地應(yīng)當(dāng)少，特別在土地緊缺和地價較高的地區(qū) 工藝系統(tǒng)需要的不同操作單元應(yīng)盡量少 工藝系統(tǒng)使用壽命長 這一系統(tǒng)在使用中沒有嚴(yán)重的污泥處理難題 系統(tǒng)不應(yīng)當(dāng)有嚴(yán)重的臭氣問題 系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)有回收有用副產(chǎn)品的可能性 工藝的應(yīng)用有足夠的經(jīng)驗以資借鑒共一百一十二頁項目好氧生物處理厭氧生物處理優(yōu)點應(yīng)用范圍低濃度有機廢水，易降解有機物高、低濃度有機廢水，某些難降解有機物能量消耗高（需充氧曝氣設(shè)備）低，是活性污泥法的1/10能量回收無有，理論上去除kgCOD產(chǎn)生0.35m3CH4容積負(fù)荷率低：24kgCOD/(m3d) 高：510k

4、gCOD/(m3d) 剩余污泥處理多：0.40.6kg/kgCODcr，費用高少：為活性污泥的1/61/10，費用低營養(yǎng)需要量高：BOD:N:P=100:5:1 低：BOD:N:P=（300500）:5:1 耐沖擊負(fù)荷能力弱強對水溫適宜范圍常溫1030常溫1030/中溫3040/高溫5060處理成本高低：約為好氧法成本的1/3不足生化反應(yīng)速度較快較慢水力停留時間較短較長系統(tǒng)啟動需時短，一般需12周需時長，一般需812周處理后水質(zhì)一般可達標(biāo)排放需進一步好氧或物化處理才能達標(biāo)排放共一百一十二頁（1） 厭氧生物處理的優(yōu)點 廢水處理成本低，僅為好氧法成本的1/3或更低 能源需求少，而且還能產(chǎn)生能源（甲

5、烷(ji wn)） 厭氧廢水處理設(shè)備負(fù)荷高，占地少 剩余污泥量比好氧法少，脫水性能好，濃縮時可不使用脫水劑 對營養(yǎng)物需求量少，BOD:N:P=300-500:5:1 可處理高濃度的有機廢水 厭氧微生物在停止供養(yǎng)的情況下能較長時間的保持活性（2） 厭氧生物處理的缺點 進水負(fù)荷高，但出水水質(zhì)比好氧差 厭氧微生物對環(huán)境要求高，對有毒物質(zhì)較為(jio wi)敏感 厭氧反應(yīng)器的啟動較為緩慢，8-12周左右共一百一十二頁1 基本原理水解階段：高分子有機物不能為細菌直接利用，在細菌胞外酶作用下，分解為小分子，能夠溶解于水并透過細胞膜為細菌所利用 酸化（或發(fā)酵(f jio)）階段：小分子化合物在酸化菌的細胞內(nèi)

6、轉(zhuǎn)化為更為簡單的化合物并分泌到細胞外，這一階段的主要產(chǎn)物有揮發(fā)性脂肪酸、醇類、乳酸、二氧化碳、氨等。共一百一十二頁1 基本原理產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段(jidun)：發(fā)酵階段(jidun)的產(chǎn)物進一步轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣以及新的細胞物質(zhì) 產(chǎn)甲烷階段：乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇等被轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳以及新的細胞物質(zhì)共一百一十二頁液晶廢水常規(guī)(chnggu)水質(zhì)pHCODCr（mg/L)BOD5(mg/L）氨氮（mg/L）石油類（mg/L)）2111500045001200100pHCODCr(mg/L）BOD5（mg/L）氨氮（mg/L）石油類(mg/L）6910020155進水水質(zhì)(shu zh)出水水

7、質(zhì)共一百一十二頁方案(fng n)一報價：470萬共一百一十二頁方案(fng n)二報價：470萬共一百一十二頁方案(fng n)三報價：400萬共一百一十二頁方案(fng n)四報價：559萬共一百一十二頁如何(rh)選擇？1、報價最低原則？2、綜合考慮企業(yè)實力、運行維護(wih)能力？3、結(jié)合企業(yè)的各種資質(zhì)，設(shè)計、土建施工、運營？4、商業(yè)談判？共一百一十二頁化糞池 化糞池是最早的厭氧生物處理構(gòu)筑物。用于處理來自廁所的糞便污水?；S池分為兩格，污水先進入第一室，水中懸浮固體或沉于池底，或浮于池面。水從中間流入第二格，而底泥和浮渣被截留于第一格，達到初步凈化目的。污水在池內(nèi)停留時間一般為12-

8、24h，污泥在池內(nèi)進行(jnxng)厭氧反應(yīng)。共一百一十二頁廢水(fishu)厭氧處理工藝厭氧懸浮生長工藝附著生長厭氧工藝厭氧污泥(w n)層工藝其他厭氧處理工藝共一百一十二頁完全混合(hnh)懸浮生長厭氧消化池(1)厭氧懸浮(xunf)生長工藝完全混合的厭氧消化池，為了保證運轉(zhuǎn)和工藝穩(wěn)定性有足夠的安全系數(shù)，反應(yīng)器的水力停留時間范圍為1530d，無污泥回流的完全混合消化池更適合于有機物濃度極高的廢水。共一百一十二頁(1)厭氧懸浮生長(shngzhng)工藝厭氧接觸(jich)工藝厭氧接觸工藝克服了無污泥回流完全混合工藝的缺點。生物污泥被分離并回流到完全混合或接觸反應(yīng)器，工藝的污泥停留時間比水力

9、停留時間長，厭氧反應(yīng)器的容積可以減小。共一百一十二頁(1)厭氧懸浮生長(shngzhng)工藝厭氧序批式反應(yīng)器（ASBR）厭氧序批式反應(yīng)器可認(rèn)作是兼反應(yīng)、固-液分離于同一容器的懸浮生長工藝(gngy)，該容器與好氧序批式反應(yīng)器SBR很相像。該工藝的成功取決于形成沉淀性能良好的粒狀污泥。共一百一十二頁(2)附著(fzhu)生長厭氧工藝（1）厭氧升流式填充床反應(yīng)器（2）厭氧膨脹床反應(yīng)器（3）厭氧流化(li hu)床反應(yīng)器（4）厭氧生物轉(zhuǎn)盤在厭氧反應(yīng)器中利用載體上生長的厭氧微生物處理廢水的過程。由于附著生長厭氧生物處理法的微生物在填料表面附著生長，故有可能在很短的水力停留時間下，獲得長達100d的污

10、泥停留時間，加之厭氧處理中不存在氧傳質(zhì)的限制，因此該方法具有十分廣泛的應(yīng)用和發(fā)展前景。共一百一十二頁共一百一十二頁厭氧生物濾池是密封的水池，池內(nèi)放置填料。微生物附著生長在填料上，平均停留時間可長達100d左右。濾料采用碎石(su sh)、卵石等，粒徑在40mm左右，也可用塑料填料。根據(jù)試驗結(jié)果，厭氧生物濾池的容積負(fù)荷約在3-10kgCOD/(m3d)之間。厭氧生物(shngw)濾池優(yōu)點：處理能力高；濾池內(nèi)可以保持很高的微生物濃度；不需另設(shè)泥水分離設(shè)備，出水SS較低；設(shè)備簡單、操作方便。缺點：濾料費用較高；濾料易堵塞，尤其是下部，生物膜很厚；堵塞后，沒有簡單有效的清洗方法。因此，懸浮物高的廢水不

11、適用。共一百一十二頁厭氧污泥(w n)層（床）工藝（1）原型的UASB工藝和原型設(shè)計的改型 厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器（IC） 膨脹顆粒污泥床（EGSB）（2）厭氧隔板( bn)反應(yīng)器（ABR）（3）厭氧移動床反應(yīng)器（AMBR）共一百一十二頁其他(qt)厭氧處理工藝（1）加蓋厭氧塘工藝(gngy)浮動膜架進水優(yōu)點：有能力處理的廢水特性范圍寬，包括固體和油以及油脂；構(gòu)筑物簡單且比較經(jīng)濟；容積大可供均衡負(fù)荷；采用的負(fù)荷低；出水水質(zhì)優(yōu)良。缺點：需要的土地面積大，有可能進水配水效果差，以及地膜蓋的維護保養(yǎng)等。共一百一十二頁（2）膜分離厭氧處理工藝其他(qt)厭氧處理工藝優(yōu)點：1）在厭氧反應(yīng)器中采用較高的生物污泥

12、濃度，以便進一步減小反應(yīng)器的容積(rngj)和提高COD的容積負(fù)荷；2）容許厭氧反應(yīng)器的SRT值更高，由于幾乎截留了全部固體，這樣可達到最大限度地出去VFAs和可降解的可溶性COD物質(zhì)，得到優(yōu)良的出水水質(zhì)；3）最大限度地截留出水中的懸浮固體，從而大大地改善厭氧處理的出水水質(zhì)。后兩項優(yōu)點，使厭氧反應(yīng)器產(chǎn)生的出水水質(zhì)與好氧二級處理工藝的出水水質(zhì)相等。共一百一十二頁廢水(fishu)厭氧生物處理新工藝一、升流式厭氧污泥床（UASB）二、厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器（IC）三、厭氧擋板反應(yīng)器（ABR）四、膨脹顆粒污泥床（EGSB）五、厭氧生物(shngw)轉(zhuǎn)盤（AnRBC）六、厭氧流化床（AFBR）和厭氧膨脹床（

13、AEBR）七、復(fù)合厭氧法共一百一十二頁一、升流式厭氧污泥(w n)床（ UASB ）升流式厭氧污泥床是于20世紀(jì)70年代中期由荷蘭農(nóng)業(yè)大學(xué)Lettinga教授首創(chuàng)的，由于該反應(yīng)器具有床內(nèi)生物量大平均約為2040gVSS/L承受容積負(fù)荷高一般可達10kg/(m3d)，甚至高達1540kg/(m3d)、廢水在反應(yīng)器內(nèi)停留時間短、處理能力大且效果好及構(gòu)造簡單等優(yōu)點，在世界各地均獲得了廣泛(gungfn)的研究并投諸實際應(yīng)用。主要內(nèi)容 UASB的構(gòu)造UASB中顆粒污泥的形成與特征UASB的工藝設(shè)計UASB的啟動與運行UASB的工程應(yīng)用共一百一十二頁1.UASB的構(gòu)造(guzo)帶中間填料(tinlio

14、)的UASB反應(yīng)器，中間填料放置在污泥層之上，用于固定膜的附著生長原型UASB工藝帶沉淀池和污泥回流的UASB反應(yīng)器UASB工藝和幾種改型的示意圖共一百一十二頁UASB反應(yīng)器在構(gòu)造上主要由進水配水系統(tǒng)、反應(yīng)區(qū)、三相(sn xin)分離器、氣室和處理水排出裝置等組成。 沼氣(zhoq) 處理水氣室沉淀區(qū)污泥床區(qū)原水三相分離器懸浮污泥層反應(yīng)區(qū)UASB外觀共一百一十二頁 沼氣(zhoq) 處理(chl)水氣室沉淀區(qū)污泥床區(qū)原水三相分離器懸浮污泥層反應(yīng)區(qū)反應(yīng)區(qū)是UASB內(nèi)有機污染物被微生物分解氧化的主要部位，其內(nèi)存留有大量厭氧污泥，這些具有良好的絮凝和沉淀性能的污泥在底部形成顆粒污泥層，而顆粒污泥層的

15、上面則是由于沼氣在上升過程中攪動而形成的污泥濃度較小的懸浮污泥層。共一百一十二頁 沼氣(zhoq) 處理(chl)水氣室沉淀區(qū)污泥床區(qū)原水三相分離器懸浮污泥層反應(yīng)區(qū)沉淀區(qū)位于UASB反應(yīng)器的頂部，其作用是使由于水流的夾帶作用而隨之上升至出水區(qū)的固體顆粒（主要是污泥懸浮層中的絮凝性污泥）在沉淀區(qū)沉淀分離，并沿沉淀區(qū)底部的斜壁下滑經(jīng)三相分離器而重新回到反應(yīng)區(qū)內(nèi)，并同時實現(xiàn)均勻集水。共一百一十二頁 沼氣 處理水氣室沉淀區(qū)污泥床區(qū)原水三相分離器懸浮污泥層反應(yīng)區(qū)三相分離器的主要作用是將氣體（反應(yīng)過程中產(chǎn)生的沼氣）、固體（反應(yīng)器中的污泥）和液體(yt)（被處理廢水）等三相加以分離，將沼氣引入集氣室，將處理

16、出水引入出水區(qū)，將固體顆粒導(dǎo)入反應(yīng)區(qū)。三相分離器的合理設(shè)計是保證UASB反應(yīng)器正常有效運行的一個重要內(nèi)容，應(yīng)保證其避免沼氣氣泡隨水流上升至沉淀區(qū)而影響出水水質(zhì)。共一百一十二頁UASB反應(yīng)器三相分離器單體的不同(b tn)構(gòu)造形式 UASB反應(yīng)器的正常運行應(yīng)具備(jbi)3個重要前提：（1）反應(yīng)器內(nèi)形成沉降性能良好的顆粒污泥或絮狀污泥；（2）由產(chǎn)氣和進水的均勻分布所形成的良好的自然攪拌作用；（3）設(shè)計合理的三相分離器使污泥能夠保留在反應(yīng)器內(nèi)。共一百一十二頁2.UASB中顆粒污泥(w n)的形成與特征污泥顆粒化的意義(yy)污泥顆粒的形成機理污泥顆粒形成的影響因素污泥顆粒的特征共一百一十二頁 （1

17、）污泥(w n)顆?；囊饬x在厭氧反應(yīng)器內(nèi)顆粒污泥的形成過程稱之為顆?；?。由于顆粒污泥具有(jyu)極好的沉降性能，能在很高產(chǎn)氣量和上向流速下保留在反應(yīng)器內(nèi)，因而污泥顆?；梢允筓ASB內(nèi)保留高濃度的厭氧污泥，并可以使UASB能夠承受更高的有機物容積負(fù)荷和水力負(fù)荷。污泥顆粒化還具有如下優(yōu)點：細菌形成的污泥顆粒狀聚集體是一個微生態(tài)系統(tǒng)，其中不同類型的種群形成了共生或互生體系，有利于形成細菌生長的生理生化條件；顆粒污泥的形成利用其中的細菌對營養(yǎng)的吸收，有利于有機物的降解；顆粒污泥使諸如產(chǎn)乙酸菌和利用氫的細菌等發(fā)酵菌的中間產(chǎn)物的擴散距離大大縮短；在諸如pH和毒性物質(zhì)濃度等改變時，顆粒污泥能維持一個相

18、對穩(wěn)定的微環(huán)境而使代謝過程繼續(xù)進行。共一百一十二頁（2）污泥顆粒(kl)的形成機理晶核假說：顆粒污泥的形成過程類似于結(jié)晶過程，晶核來源于接種污泥或運行過程中產(chǎn)生的諸如CaCO3等顆粒物質(zhì)的無機鹽，在晶核的基礎(chǔ)上不斷發(fā)育形成成熟的顆粒污泥。此假說已為一些(yxi)實驗所證實，如測得一些(yxi)成熟顆粒污泥中確有CaCO3顆粒存在，還有在顆粒污泥的培養(yǎng)過程中投加顆粒污泥能促進顆粒污泥形成等。電中和作用假說：在厭氧污泥顆?；^程中，Ca2+能中和細菌細胞表面的負(fù)電荷，能削弱細胞間的電荷斥力作用，并通過鹽橋作用而促進細胞的凝聚反應(yīng)。共一百一十二頁胞外多聚物架橋作用假說：顆粒污泥(w n)是由于細菌分

19、泌的胞外多糖將細菌粘結(jié)起來而形成的，有的甲烷菌就能分泌胞外多糖，胞外多糖是顆粒污泥(w n)形成的關(guān)鍵。細胞質(zhì)子轉(zhuǎn)移-脫水理論：在細胞自固定和聚合過程中，大量研究表明細胞表面憎水性是主要(zhyo)的親和力。細胞質(zhì)子轉(zhuǎn)移-脫水理論認(rèn)為顆粒污泥形成的第一步是細胞質(zhì)子轉(zhuǎn)移引起細胞表面脫水，強化了細胞表面的憎水性，進而誘導(dǎo)細胞間的聚合。聚合的微生物再經(jīng)過熟化，成長為具有一定粒徑的顆粒化污泥。共一百一十二頁（3）污泥顆粒(kl)形成的影響因素 廢水性質(zhì)：有機污染物本身的熱力學(xué)及生物降解性質(zhì)，直接影響到顆粒化污泥的形成(xngchng)速度。 有機負(fù)荷：啟動到正常運行，階梯增加的方式；高有機負(fù)荷能縮短U

20、ASB的啟動周期。 接種污泥：可以用絮狀的消化污泥或活性污泥作為接種，如有條件使用顆粒污泥更佳，可縮短顆粒污泥的培養(yǎng)時間。 堿度：進水堿度應(yīng)保持在7501000mg/L之間。 溫度：以中溫或高溫操作為宜。 水力剪切力：一般認(rèn)為，水力剪切力較低的環(huán)境有利于顆粒污泥的形成，近期研究認(rèn)為較高的水力剪切力對于微生物具有篩選作用。 毒性物質(zhì)：大量毒性或抑制性物質(zhì)將影響顆粒污泥的形成。共一百一十二頁（4）污泥(w n)顆粒的特征物理特征(tzhng)化學(xué)特征生物學(xué)特征 (a)有載體生物膜顆粒 (b)好氧顆粒污泥 (c)厭氧顆粒污泥共一百一十二頁物理(wl)特性顆粒污泥特征有關(guān)特征描述備注形狀相對規(guī)則的球形

21、或橢圓形邊界清晰顏色黑色或深淺不同的黑灰色有時也發(fā)現(xiàn)呈白色大小多在0.55.0mm之間可能大于5mm，但大于7mm少見密度約在10251080kg/m3之間處理工業(yè)廢水沉降性能SVI多在1020mL/g之間，沉降速度在20.998.9m/h之間有的也低至10%或高達95%強度(0.822.50)105Pa孔隙率40%80%共一百一十二頁化學(xué)(huxu)特性顆粒污泥特征有關(guān)特征描述備注有機物（細胞）量多數(shù)情況下VSS/TSS可在7090%灰分含量也可能在865%之間CaCO3等沉淀物可能含有其量隨廢水中Ca2+等濃度升高而上升Fe,Ni,Co等金屬硫化物如FeS顆粒污泥的黑色源共一百一十二頁生物

22、學(xué)特性(txng)顆粒污泥特征有關(guān)特征描述備注細菌構(gòu)成類似產(chǎn)甲烷絲菌屬占相當(dāng)大比例，微小菌落主要由產(chǎn)甲烷絲菌和產(chǎn)甲烷桿菌為主的互生菌組成，同一菌落中產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌錯落地呈格子狀分布也有報道在稀麥芽汁和啤酒廢水中培養(yǎng)的顆粒污泥以甲烷八疊球菌為主，同時存在產(chǎn)甲烷絲菌產(chǎn)甲烷活性未酸化底物達到1.0kgCOD/(kgVSSd)酸化底物達到2.5kgCOD/(kgVSSd)蔗糖為底物1.32.6kgCOD/(kgVSSd)乙酸和丁酸混合液達到7.5kgCOD/(kgVSSd)乙酸和丙酸為底物小于2.5kgCOD/(kgVSSd）30305538共一百一十二頁3. 升流式厭氧污泥床的工藝(gngy)設(shè)計

23、根據(jù)容積負(fù)荷率NV確定污泥床的容積。在中溫發(fā)酵條件下，容積負(fù)荷率NV一般取1020kgCOD/(m3d)左右，而在高溫發(fā)酵條件下，容積負(fù)荷率NV一般則可取(kq)2030kgCOD/(m3d)左右，相應(yīng)床內(nèi)污泥濃度為2030kgVSS/m3。在選定容積負(fù)荷率NV后，即可按下式計算出污泥床反應(yīng)區(qū)的容積：V UASB反應(yīng)區(qū)的容積，m3；Q 廢水設(shè)計流量，m3/d；S0原廢水中有機物COD的濃度，kg/m3；NV容積負(fù)荷率，kgCOD/(m3d)。共一百一十二頁三相(sn xin)分離器設(shè)計要求（1）混合液進入沉淀區(qū)前必須將其中的氣泡予以脫出，為此需在沉淀區(qū)外另設(shè)集氣區(qū)；（2）沉淀區(qū)的表面水力負(fù)荷率

24、應(yīng)小于0.7m3/(m2h)，水流進入沉淀區(qū)前通過沉淀槽底縫隙的流速不超過(chogu)2m/h；（3）沉淀槽斜底與水平面的交角不應(yīng)小于50，以防止污泥在沉淀下來后積聚、產(chǎn)氣，使之盡快落入反應(yīng)區(qū)內(nèi)。共一百一十二頁池形設(shè)計(shj) UASB的池形一般采用圓形或方形和矩形，直徑或邊長為530m，污泥床高度為38m。 圓形反應(yīng)器常用鋼板制造，而方形和矩形反應(yīng)器多采用鋼筋混凝土建造。 當(dāng)廢水中有機物濃度比較(bjio)高時，需要的沉淀區(qū)面積小，反應(yīng)區(qū)可采用與沉淀區(qū)相同的面積和池形； 當(dāng)廢水中有機物濃度低時，需要的沉淀面積大，為保證反應(yīng)區(qū)的一定高度而使反應(yīng)區(qū)的面積不能太大時，則可采用反應(yīng)區(qū)的面積小于沉

25、淀區(qū)，即污泥床上部面積大于下部面積的池形。共一百一十二頁4.升流式厭氧污泥床的啟動(qdng)與運行對于一個新建的UASB系統(tǒng)來講，采用(ciyng)諸如消化污泥等非顆粒污泥進行接種從而使反應(yīng)器開始運行的過程，一般稱之為初次啟動。當(dāng)有可能采用足夠數(shù)量的顆粒污泥來啟動一個UASB反應(yīng)器時，常稱之為二次啟動。二次啟動是UASB的理想啟動方式，使用顆粒污泥可大大縮短反應(yīng)器的啟動時間，還可很快適應(yīng)不同性質(zhì)的廢水。盡管UASB的啟動所需時間較長，而一旦啟動完成后，反應(yīng)器便可以達到設(shè)計的有機負(fù)荷和相應(yīng)的去除效率，進入正常運行狀態(tài)。在反應(yīng)器停止運行后的再次啟動也可以迅速完成。 共一百一十二頁初次啟動實質(zhì)(s

26、hzh)上是對菌種馴化、選擇和增殖的過程，應(yīng)考慮種泥、廢水水質(zhì)、負(fù)荷和環(huán)境條件等因素。 關(guān)于種泥，應(yīng)用最多的是廢水處理廠的消化污泥(w n)，也可使用牛糞、各類糞肥和下水道污泥(w n)等，一些廢水溝的污泥(w n)和沉淀物或富含微生物的河泥也可采用。接種污泥(w n)濃度至少不低于10gVSS/m3，填充量不超過反應(yīng)器容積的60%。一般來說，較稠的消化污泥對污泥顆?；欣?。啟動中必須充分沖刷出種泥中較輕的污泥且不再返回反應(yīng)器，以促進顆粒污泥的形成。 （1）UASB的初次啟動共一百一十二頁 關(guān)于廢水水質(zhì)，應(yīng)盡量少含阻礙污泥顆?；M行的懸浮物。富含溶解性碳水化合物的廢水顆?；M程較快，若含有蛋白

27、質(zhì)時應(yīng)使其預(yù)先降解。較高的Ca2+和Mg2+等離子濃度會形成CaCO3、CaHPO4和MgNH4PO4等沉淀(chndin)，由此導(dǎo)致顆粒污泥中的灰分可能太高。低有機物濃度有利于污泥的顆?；?，但為維持細菌的良好生長，COD的濃度應(yīng)不小于1000mg/L，超過5000mg/L時可采用出水循環(huán)或稀釋進水的辦法。共一百一十二頁 關(guān)于負(fù)荷，啟動(qdng)階段負(fù)荷較低，一般控制在0.51.5kgCOD/(m3d)或0.050.1kgCOD/(kgVSSd)。當(dāng)負(fù)荷上升至25kgCOD/(m3d)時，由于水的上流速度和產(chǎn)氣增加使絮狀污泥的沖刷流失量增大，在留下的污泥中開始產(chǎn)生顆粒污泥。當(dāng)負(fù)荷超過5kgC

28、OD/(m3d)時，顆粒污泥加速形成，而絮狀污泥迅速減少直到反應(yīng)器內(nèi)不再存在。當(dāng)反應(yīng)器大部分為顆粒污泥所充滿時，其最大負(fù)荷可以達到50kgCOD/(m3d)。應(yīng)當(dāng)說明，有機負(fù)荷的逐步增加，一般應(yīng)在各負(fù)荷階段使可降解COD能被去除80%后再進行。共一百一十二頁 關(guān)于環(huán)境條件，在中溫操作范圍內(nèi)的最佳溫度為3038，反應(yīng)器內(nèi)的pH值應(yīng)保持在6.87.5之間；氮、磷與硫等營養(yǎng)物質(zhì)和Fe，Ni與Co等微量元素應(yīng)滿足微生物生長的需要；控制毒性(d xn)物質(zhì)低于其對微生物的抑制濃度或給予污泥以足夠的馴化時間，如保持乙酸濃度始終低于1000mg/L等。完成(wn chng)初次啟動的時間一般為416周共一百

29、一十二頁二次啟動以顆粒污泥為種泥，可大大縮短啟動時間，啟動時間的長短具體取決于顆粒污泥的來源。在選擇種泥啟動新的反應(yīng)器時，盡量使擬處理廢水和種泥的原處理廢水種類一致，使新啟動反應(yīng)器的溫度與pH等操作條件與原種泥所處的條件相一致。在難以得到同種廢水、同種條件培養(yǎng)的顆粒污泥時，盡管啟動時間會略有延長，但二次啟動也會很快完成。二次啟動的初始負(fù)荷可以較高，如為3kgCOD/(m3d)，負(fù)荷與濃度的增加模式亦與初次啟動相當(dāng)，但相對容易。在二次啟動中，應(yīng)注意經(jīng)常監(jiān)測產(chǎn)氣、出水VFA、COD去除率和pH等重要(zhngyo)指標(biāo)。 （2）UASB的二次啟動(qdng)共一百一十二頁經(jīng)常監(jiān)測的指標(biāo)(zhbio

30、)： 流量 進出水COD濃度 進水、出水與反應(yīng)器內(nèi)的pH值 產(chǎn)氣量及其組成 出水的VFA濃度與組成 反應(yīng)器內(nèi)的溫度 （3）UASB啟動(qdng)后的運行共一百一十二頁出水(ch shu)的VFA濃度與組成VFA分析迅速、靈敏，可盡快反映出反應(yīng)器內(nèi)的微小變化，VFA的去除程度可以直接反映出反應(yīng)器的運行狀況，負(fù)荷的突然(trn)加大、溫度的突然(trn)降低或升高、pH值的波動、毒性物質(zhì)弄濃度的增加等，都會由出水中VFA的升高反映出來。因此，監(jiān)測出水中VFA的濃度，將有利于操作過程的及時調(diào)節(jié)。當(dāng)VFA的濃度超過800mgCOD/L時，反應(yīng)器即面臨酸化危險，應(yīng)立即降低負(fù)荷或停止進水，并檢查其他操作

31、條件有無變化。正常運行中應(yīng)保持出水VFA濃度在400mgCOD/L以下，以在200mgCOD/L以下為最佳，出水中VFA的組成應(yīng)以乙酸為主，占VFA總量的90%以上。共一百一十二頁產(chǎn)氣量(qling)及其組成產(chǎn)氣量是UASB運行中需要監(jiān)測的另一重要參數(shù)，這是因為產(chǎn)氣量能夠迅速反映出反應(yīng)器運行狀態(tài)(zhungti)且又容易測量。當(dāng)產(chǎn)氣量突然減少而負(fù)荷未變時，表明可能存在溫度的降低、pH值的波動、毒性物質(zhì)濃度的增加等不正常運行情況致使產(chǎn)甲酸菌活性降低。廢水組成變化，也會導(dǎo)致產(chǎn)氣量的變化。在正常運行時，不僅產(chǎn)氣量相對穩(wěn)定，氣體組成中CH4一般也在60%80%之間，具體比例取決于廢水的成分。共一百一十

32、二頁5.升流式厭氧污泥床的工程(gngchng)應(yīng)用UASB是目前應(yīng)用最廣泛的高效厭氧反應(yīng)器，幾乎可用來處理所有以有機物為主的廢水，又幾乎分布在世界各主要國家都有。在全球范圍(fnwi)內(nèi)已經(jīng)有900個以上的生產(chǎn)UASB在運行。目前UASB反應(yīng)器的應(yīng)用仍呈迅速增加趨勢，以UASB為基礎(chǔ)的高效厭氧反應(yīng)器（如厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器、UASB+厭氧濾池）也在研究、開發(fā)與應(yīng)用中。 共一百一十二頁UASB在處理不同(b tn)種類廢水中的應(yīng)用共一百一十二頁二、厭氧內(nèi)循環(huán)(xnhun)反應(yīng)器（IC）厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器（IC）是由荷蘭Paques公司1985年在UASB反應(yīng)器基礎(chǔ)上推出的第三代高效厭氧反應(yīng)器，198

33、8年第一座生產(chǎn)性規(guī)模的IC反應(yīng)器投入運行(ynxng)。IC反應(yīng)器以其處理容量高、投資少、占地省、運行穩(wěn)定等優(yōu)點而深受矚目，并已成功地應(yīng)用于啤酒生產(chǎn)、造紙及食品加工等行業(yè)的工業(yè)廢水處理中。IC的構(gòu)造IC的工藝特征IC的工程應(yīng)用主要內(nèi)容 共一百一十二頁1.IC反應(yīng)器的構(gòu)造(guzo)5個基本組成部分：混合區(qū)，進水與回流污泥混合；顆粒污泥膨脹床區(qū)，第一反應(yīng)室；精處理區(qū)，第二反應(yīng)室；內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，工藝的核心構(gòu)造，由一級三相分離器、沼氣提升(tshng)管、氣液分離器和泥水下降管組成；二級三相分離區(qū)，包括集氣管和沉淀區(qū)。沼氣 處理水集氣管二級三相分離器氣封進水回流管一級三相分離器氣液分離器第二反應(yīng)室第一

34、反應(yīng)室沼氣提升管沉淀區(qū)共一百一十二頁混合區(qū)：反應(yīng)器底部進水、顆粒污泥和氣液分離區(qū)回流的泥水混合物有效地在此區(qū)混合。第1厭氧區(qū)：混合區(qū)形成的泥水混合物進入該區(qū)，在高濃度污泥作用下，大部分有機物轉(zhuǎn)化為沼氣?；旌弦荷仙骱驼託獾膭×覕_動使該反應(yīng)區(qū)內(nèi)污泥呈膨脹和流化狀態(tài)(zhungti)，加強了泥水表面接觸，污泥由此而保持著高的活性。隨著沼氣產(chǎn)量的增多，一部分泥水混合物被沼氣提升至頂部的氣液分離區(qū)。沼氣 處理水集氣管二級三相分離器氣封進水回流管一級三相分離器氣液分離器第二反應(yīng)室第一反應(yīng)室沼氣提升管沉淀區(qū)共一百一十二頁氣液分離區(qū)：被提升的混合物中的沼氣在此與泥水分離并導(dǎo)出處理系統(tǒng)，泥水混合物則沿著(yn

35、 zhe)回流管返回到最下端的混合區(qū)，與反應(yīng)器底部的污泥和進水充分混合，實現(xiàn)了混合液的內(nèi)部循環(huán)。第2厭氧區(qū)：經(jīng)第1厭氧區(qū)處理后的廢水，除一部分被沼氣提升外，其余的都通過三相分離器進入第2厭氧區(qū)。該區(qū)污泥濃度較低，且廢水中大部分有機物已在第1厭氧區(qū)被降解，因此沼氣產(chǎn)生量較少。沼氣通過沼氣管導(dǎo)入氣液分離區(qū)，對第2厭氧區(qū)的擾動很小，這為污泥的停留提供了有利條件。沼氣 處理水集氣管二級三相分離器氣封進水回流管一級三相分離器氣液分離器第二反應(yīng)室第一反應(yīng)室沼氣提升管沉淀區(qū)共一百一十二頁沉淀區(qū)：第2厭氧區(qū)的泥水混合物在沉淀區(qū)進行固液分離，上清液由出水管排走，沉淀的顆粒污泥返回第2厭氧區(qū)污泥床。 從IC反應(yīng)器

36、工作原理中可見，反應(yīng)器通過2層三相分離器來實現(xiàn)SRTHRT，獲得高污泥濃度；通過大量沼氣和內(nèi)循環(huán)的劇烈擾動，使泥水充分接觸，獲得良好的傳質(zhì)(chun zh)效果。沼氣 處理水集氣管二級三相分離器氣封進水回流管一級三相分離器氣液分離器第二反應(yīng)室第一反應(yīng)室沼氣提升管沉淀區(qū)共一百一十二頁2. 厭氧內(nèi)循環(huán)(xnhun)反應(yīng)器的工藝特征優(yōu)點實現(xiàn)自發(fā)的內(nèi)循環(huán)污泥回流。在較高的COD容積負(fù)荷條件下，利用產(chǎn)甲烷細菌產(chǎn)生的沼氣形成氣提，在無需外加能源的條件下實現(xiàn)了內(nèi)循環(huán)污泥回流，從而進一步加大生物量，延長污泥齡。引入分級處理，并賦予其新的功能。通過膨脹床去除大部分進水中的COD，通過精處理區(qū)降解剩余COD及一些

37、難降解物質(zhì)，從而提高了出水水質(zhì)。更重要的是，由于污泥內(nèi)循環(huán)，精處理區(qū)的水流上升速度遠低于膨脹床區(qū)的上升流速，且該區(qū)只產(chǎn)生少量的沼氣，創(chuàng)造了顆粒污泥沉降的良好環(huán)境，解決了在高COD容積負(fù)荷下污泥被沖出系統(tǒng)的問題，保證運行的穩(wěn)定性。泥水充分接觸，提高傳質(zhì)速率。由于采用了高的COD負(fù)荷，所以第一(dy)反應(yīng)室的沼氣產(chǎn)量高，加之內(nèi)循環(huán)液的作用，使污泥處于膨脹流化狀態(tài)，既達到了泥水充分接觸的目的，又強化了傳質(zhì)效果。共一百一十二頁從構(gòu)造上看，IC反應(yīng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)比普通厭氧反應(yīng)器復(fù)雜，設(shè)計施工要求高。反應(yīng)器高徑比大，一方面增加了進水泵的動力消耗，提高了運行費用；另一方面加快(ji kui)了水流上升速度，使出

38、水中細微顆粒物比UASB多，加重了后續(xù)處理的負(fù)擔(dān)。另外內(nèi)循環(huán)中泥水混合液的上升還易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象，使內(nèi)循環(huán)癱瘓，處理效果變差。發(fā)酵細菌通過胞外酶作用將不溶性有機物水解成可溶性有機物，再將可溶性的大分子有機物轉(zhuǎn)化成脂肪酸和醇類等，該類細菌水解過程相當(dāng)緩慢。IC反應(yīng)器較短的水力停留時間勢必影響不溶性有機物的去除效果。在厭氧反應(yīng)中，有機負(fù)荷、產(chǎn)氣量和處理程度三者之間存在著密切的聯(lián)系和平衡關(guān)系。一般較高的有機負(fù)荷可獲得較大的產(chǎn)氣量，但處理程度會降低。因此，IC反應(yīng)器的總體去除效率相比UASB反應(yīng)器來講要低些。缺乏在IC反應(yīng)器水力條件下培養(yǎng)活性和沉降性能良好的顆粒污泥關(guān)鍵技術(shù)。目前國內(nèi)引進的IC反應(yīng)器均采

39、用荷蘭進口的顆粒污泥接種，增加了工程造價。 缺點共一百一十二頁3.厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器的工程(gngchng)應(yīng)用IC處理技術(shù)從問世以來已成功應(yīng)用于土豆加工、菊苣加工、啤酒、檸檬酸和造紙等廢水處理中。1985年荷蘭首次(shu c)應(yīng)用IC反應(yīng)器處理土豆加工廢水，容積負(fù)荷（以COD計）高達3550kg/(m3d)，停留時間46 h；而處理同類廢水的UASB反應(yīng)器容積負(fù)荷僅有1015 kg/(m3d)，停留時間長達十幾到幾十個小時。在啤酒廢水處理工藝中，IC技術(shù)應(yīng)用得較多，目前我國已有3家啤酒廠引進了此工藝。從運行結(jié)果看，IC工藝容積負(fù)荷（以COD計）可達1530kg/(m3d)，停留時間24.2h

40、，COD去除率75%；而UASB反應(yīng)器容積負(fù)荷僅有47 kg/(m3d)，停留時間近10h。共一百一十二頁對于處理高濃度和高鹽度的有機廢水，IC反應(yīng)器也有成功的經(jīng)驗。位于荷蘭Roosendaal的一家菊苣加工廠的廢水，COD約7900mg/L，SO42-為250mg/L，Cl-為4200mg/L。采用22m高、1100m3容積的IC反應(yīng)器，容積負(fù)荷（以COD計）達31 kg/(m3d)， COD去除率80%，平均停留時間僅6.1 h。我國無錫羅氏中亞檸檬有限公司的IC厭氧處理系統(tǒng)自1998年12月運行以來一直都很穩(wěn)定，進水COD一般在8000mg/L以上，pH5.0左右，容積負(fù)荷（以COD計）

41、可達30 kg/(m3d)，出水(ch shu)COD基本在2000mg/L以下，且每千克COD產(chǎn)沼氣0.42m3。1996年IC反應(yīng)器首次應(yīng)用于紙漿造紙行業(yè)，并迅速獲得客戶歡迎，至今全世界造紙行業(yè)已建造IC反應(yīng)器23個。共一百一十二頁表中列出了IC反應(yīng)器和UASB反應(yīng)器處理典型廢水的對照結(jié)果，從表中數(shù)據(jù)可以看出，IC反應(yīng)器在很大程度上解決了UASB的不足，大大提高了反應(yīng)器單位容積的處理容量。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，經(jīng)濟高效、節(jié)能省地的厭氧反應(yīng)器越來越受到水處理工作者的青睞。IC反應(yīng)器的一系列技術(shù)優(yōu)點及其工程成功實踐，是現(xiàn)代厭氧反應(yīng)器的一個突破，值得進一步研究開發(fā)。而且由于反應(yīng)器容積小，生產(chǎn)、運輸、安

42、裝和維修(wixi)都十分方便，產(chǎn)業(yè)化前景也很樂觀。IC反應(yīng)器與UASB反應(yīng)器處理相同廢水(fishu)的對比結(jié)果共一百一十二頁三、 厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）厭氧折流板反應(yīng)器工藝首先由美國斯坦佛大學(xué)的McCarty等在總結(jié)了各種第二代厭氧反應(yīng)器處理工藝特點的基礎(chǔ)上開發(fā)和研制的一種高效新型厭氧污水生物技術(shù)。1985年，Bachmanna等通過研究，表明了該工藝在處理低、中濃度有機工業(yè)廢水方面(fngmin)的可行性及運行的可靠性。1987年，Tilch和Yang等通過研究觀察到ABR反應(yīng)器中能生成良好的微生物顆粒污泥；此外，Yang和Moengangonge還成功地對ABR工藝進行了改進并成功

43、地將其應(yīng)用于經(jīng)稀釋后的屠宰廢水的處理；1988年，Boopathy 等成功地將該工藝應(yīng)用于制酒廢水的處理，并表明了此工藝在處理高濃度有機廢水方面的高效能。近幾年來，ABR處理工藝已不斷在酒精廢水及高濃度糖漿廢水等方面得到越來越多的研究和應(yīng)用。共一百一十二頁（1）ABR工藝(gngy)的基本構(gòu)造1.ABR工藝的構(gòu)造(guzo)及其改進最初的設(shè)計，反應(yīng)器中的上向流室和下向流室是等寬的，折流板的加入增強了污泥的停留，提高了處理效率；多格室結(jié)構(gòu)使反應(yīng)器成為推流式，給不同種群產(chǎn)甲烷菌提供了更適宜的基質(zhì)。 共一百一十二頁（2）ABR工藝(gngy)的改進反應(yīng)器內(nèi)垂直于水流方向設(shè)置多塊擋板，保持反應(yīng)器內(nèi)較高

44、的污泥濃度。擋板將反應(yīng)器分為若干個上向流室和下向流室，其中上向流室比較寬，便于污泥聚集；下向流室比較窄，在下部邊緣處設(shè)置60的導(dǎo)流板，將水送至上向流室的中心，使泥水充分混合。當(dāng)廢水COD濃度較高時，為避免出現(xiàn)有機酸濃度過高，減少緩沖溶液的投加量，需要對處理后的水進行回流以使進水COD濃度控制在500010000mg/L。當(dāng)原廢水COD濃度較低時，一般無需回流。ABR反應(yīng)器具有(jyu)啟動周期短、勿需攪拌和載體等優(yōu)點。 沼氣進水出水擋板回流共一百一十二頁下向流室變窄，上向流室加寬，有利于厭氧污泥停留在上向流室，使反應(yīng)器成為上流式污泥床系統(tǒng)，水流方向與產(chǎn)氣上升方向一致，加強了對污泥床的攪拌作用，

45、有利于微生物與基質(zhì)的充分接觸；折板邊緣(binyun)折起將進水引向反應(yīng)室中心促進混合，有助于實現(xiàn)布水的均勻性。 W進水B產(chǎn)氣E出水統(tǒng)一集氣等間距折流板厭氧反應(yīng)器，較早開發(fā)(kif)的形式。W進水B產(chǎn)氣E出水等間距折流板共一百一十二頁W進水B產(chǎn)氣E出水(ch shu)單獨(dnd)設(shè)置集氣室各室氣體單獨收集有利于通過保護共生菌而加強反應(yīng)器的穩(wěn)定性。新型ABR反應(yīng)器，用于處理養(yǎng)豬場廢水研究，發(fā)現(xiàn)可以有效實現(xiàn)固液兩相分離并且占地面積小，操作簡單，成本低，適合處理養(yǎng)豬場廢水這類懸浮固體濃度高的有機廢水?；旌险郯辶鱓進水B產(chǎn)氣E出水S污泥共一百一十二頁最后一格反應(yīng)室后增加了一個沉降室，流出反應(yīng)器的污泥

46、可以沉積于此，再被循環(huán)利用；在每格反應(yīng)室頂部加入復(fù)合填料，防止污泥的流失，并在其表面上形成厭氧生物膜；氣體被分格單獨收集，便于分別(fnbi)研究每格反應(yīng)室的工作情況，同時也保證產(chǎn)酸階段所產(chǎn)生的氫氣不會影響甲烷菌的活性。W進水B產(chǎn)氣E出水(ch shu)設(shè)置填料和沉淀區(qū)的復(fù)合型共一百一十二頁等間距(jin j)敞開式W進水B產(chǎn)氣E出水(ch shu)等間距敞口式折流板厭氧反應(yīng)器，降低費用。 W進水B產(chǎn)氣E出水兩格的ABR反應(yīng)器，用于處理養(yǎng)豬廢水，第一格的體積是第二格的兩倍，第一格體積的增大，不僅可以減少水流的上升流速，而且還可以使進水中的懸浮物盡可能多的沉積于此，增加了懸浮物的停留時間。擴大第

47、一隔室共一百一十二頁在各隔室不同部位設(shè)置填料，延長污泥停留時間；防止(fngzh)污泥流失。ABR反應(yīng)器的兩種不同(b tn)平面布置矩形平面布置圓形平面布置在不同區(qū)域增設(shè)填料W進水B產(chǎn)氣E出水共一百一十二頁2.ABR工藝(gngy)的理論基礎(chǔ)分階段多相厭氧反應(yīng)器工藝技術(shù)（SMPA）基本點為：1）在各級分隔(fng)的空間中培養(yǎng)適宜的厭氧微生物種群，以適應(yīng)相應(yīng)的底物組分及環(huán)境因子（如PH、H2分壓等）；2）防止在各個單獨空間中獨立發(fā)展形成的污泥相互混合；3）各個單獨空間所產(chǎn)生的氣體相互隔開；4）各個單獨空間的流態(tài)趨于完全混合而工藝流程更接近于推流（即具有復(fù)合流態(tài)），使系統(tǒng)具有更高的處理效果，提

48、高出水水質(zhì)。 共一百一十二頁ABR工藝(gngy)的思路要點：（1）由于反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置折流板而形成數(shù)個相對獨立運行的隔室，利用各隔室生長與該室環(huán)境條件(tiojin)相適應(yīng)的微生物種群，實現(xiàn)相的多級分離而提高處理效果和運行穩(wěn)定性。（2）多隔室的構(gòu)造利于各隔室產(chǎn)氣單獨排出而削弱H2分壓對后續(xù)隔室運行的影響，利于產(chǎn)乙酸階段產(chǎn)乙酸菌在H2分壓較低的環(huán)境中利用丙酸和丁酸順利的產(chǎn)乙酸，從而可避免它們的積累對產(chǎn)甲烷菌的不利影響。（3）ABR工藝中單隔室的完全混合及整體上推流的復(fù)合流態(tài)，不僅利于污泥降解作用的充分發(fā)揮，也使運行更為穩(wěn)定，具有更強耐沖擊負(fù)荷能力。 共一百一十二頁厭氧處理過程中有機物的轉(zhuǎn)化(zhu

49、nhu)途徑共一百一十二頁（1）工藝構(gòu)造設(shè)計簡單；（2）不需要特殊考慮的氣固液三相分離器；（3）反應(yīng)器內(nèi)水流的多次上下(shngxi)折流作用，提高了污泥微生物體與被處理廢水間的混合接觸，穩(wěn)定了處理效果，促進了顆粒污泥的形成和生長；（4）反應(yīng)器內(nèi)的微生物相有明顯的種群配合和良好的沿程分布；（5）可長期運行而不需要排泥；（6）能在高負(fù)荷條件下有效地截留活性微生物固體。3.ABR工藝的主要(zhyo)性能特點共一百一十二頁ABR工藝(gngy)的優(yōu)點指標(biāo)主要優(yōu)點反應(yīng)器結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、無運動部件、無需機械混合裝置、造價低、容積利用率高、不宜堵塞、污泥床膨脹程度較低而可降低反應(yīng)器的總高度、投資成本和運轉(zhuǎn)

50、費用低生物量特性對生物體的沉降性能無特殊要求、污泥產(chǎn)率低、剩余污泥量少、泥齡長、污泥無需在載體表面生長、不需后續(xù)沉淀池進行泥水分離工藝的運行水力停留時間短，可以間歇的方式運行、耐水力和有機沖擊負(fù)荷能力強，對進水中的有毒有害物質(zhì)具有良好的承受力、可長時間運行而無需排泥共一百一十二頁4.ABR反應(yīng)器的設(shè)計(shj)在處理低濃度廢水時，不必將反應(yīng)器分隔成多隔室，而以34個隔室為宜；而在處理較高濃度廢水時，宜將分隔數(shù)控制在68個，以保證在高負(fù)荷條件下，保證反應(yīng)器具有復(fù)合流態(tài)特性。此外，反應(yīng)器上流室沿水流(shuli)前進方向的長寬比宜控制在1:11:2之間，上流室與下流室的長度之比宜控制在10:15:

51、1之間。 （1）ABR反應(yīng)器分隔數(shù)（n）和平面布置（2）ABR反應(yīng)器隔室的上升流速處理較高濃度廢水時，其產(chǎn)氣對促進泥水混合的作用占主導(dǎo)地位，因而對上升流速的控制范圍較寬，且可在很低的流速下運行。一般而言，在進水COD質(zhì)量濃度在3000mg/L以上時，可將流速控制在0.10.5m/h；在處理低濃度廢水時，流速對泥水混合的促進作用就較為重要，宜將其控制在0.63.0m/h。 共一百一十二頁處理不同廢水時ABR的設(shè)計(shj)運行方式及應(yīng)注意的問題共一百一十二頁5.ABR工藝的應(yīng)用ABR與其他型式反應(yīng)器處理不同廢水時效果的比較共一百一十二頁我國厭氧擋板反應(yīng)器實驗(shyn)結(jié)果廢水來源進水COD濃度

52、 (mg/L)負(fù)荷率Nvkg/(m3d)COD去除率(%)溫度()備注人工合成廢水（肉汁+葡萄糖）730083003.510.6789135美國改良型養(yǎng)豬場廢水119045802.58.58030美國平流式糖蜜釜餾蒸發(fā)器冷凝物5000100005.598*溶解性COD-意大利共一百一十二頁ABR工藝的部分應(yīng)用(yngyng)實例廢水類型水力停留時間/d進水COD/(mg/L)COD去除率/%容積負(fù)荷/kgCOD/(m3d)產(chǎn)氣率/m3/(m3d)生活污水2492710.250.05屠宰廢水1.1730890.670.72造紙廢水10.65600425.30.81.0制酒廢水0.33367008

53、5110-糖蜜廢水2.6730005028.05養(yǎng)豬場廢水2542121001620070785.36.71.92.5檸檬酸發(fā)酵廢水11900087.719.08.4共一百一十二頁Tenjo鎮(zhèn)污水處理廠ABR的生產(chǎn)運行(ynxng)數(shù)據(jù)共一百一十二頁四、膨脹(png zhng)顆粒污泥床（EGSB）膨脹顆粒污泥床是在UASB反應(yīng)器的基礎(chǔ)上于20世紀(jì)80年代后期在荷蘭Wageningen農(nóng)業(yè)大學(xué)環(huán)境系開始研究的新型厭氧反應(yīng)器，它能在比UASB高幾倍的有機負(fù)荷下處理諸如化工、生化和生物工程的工業(yè)廢水。同時，EGSB反應(yīng)器還適合處理低溫和低濃度以及難降解的有毒害性的廢水。目前國內(nèi)外已建立了許多EGS

54、B反應(yīng)器，用來(yn li)處理如食品、化工和制藥等各種類型的廢水。 EGSB的構(gòu)造與工藝流程 EGSB的工藝特征 EGSB的有關(guān)研究與工程應(yīng)用共一百一十二頁1.EGSB的構(gòu)造(guzo)與工藝流程 反應(yīng)器主體(zht) 進水分配系統(tǒng) 三相分離器 出水循環(huán)部分共一百一十二頁（1）反應(yīng)器主體(zht)EGSB反應(yīng)器主體是顆粒污泥與廢水中污染物發(fā)生反應(yīng)的部分，其內(nèi)有大量的不同粒徑的顆粒污泥存在。顆粒污泥是獲得高處理效果的原因所在。一方面顆粒污泥具有良好的沉降性能，可以防止(fngzh)污泥隨水流出；另一方面，顆粒污泥可以維持反應(yīng)器內(nèi)最大限度的滯留高活性污泥，因此這種厭氧反應(yīng)器在較高的有機負(fù)荷下仍能

55、有效去除廢水中的有機物。三相分離器氣體流量計處理水排放處理水回流原水水槽進水泵共一百一十二頁 （2）進水分配、出水(ch shu)循環(huán)系統(tǒng)進水分配系統(tǒng)的作用是將進水均勻地分配到整個反應(yīng)器的底部，并產(chǎn)生一個均勻的上升流速。出水循環(huán)的目的是提高反應(yīng)器內(nèi)的上升流速，使顆粒污泥床充分膨脹，廢水與微生物之間充分接觸，加強傳質(zhì)效果，還可避免反應(yīng)器產(chǎn)生死角和短流。同時(tngsh)采用了出水循環(huán)，其配水孔口的流速會更大，因此系統(tǒng)更容易保證配水均勻。EGSB上升流速可達510m/h，遠高于UASB一般要求的0.60.9m/h。高的上升流速，使其具有較大的高徑比（35），其所需要的配水面積會較小，生產(chǎn)性裝置可高

56、達1520m 。三相分離器氣體流量計處理水排放處理水回流原水水槽進水泵共一百一十二頁（ 3）三相(sn xin)分離器三相分離器的主要作用仍然是將出水、沼氣、污泥三相進行有效分離，使污泥在反應(yīng)器內(nèi)有效持留。在較高的水力負(fù)荷和上升流水流速度的情況下，三相分離器對上升液流中SS的截留具有較高的要求(yoqi)，因而為防止污泥的流失，需要專門設(shè)計的三相分離器裝置（如增設(shè)反射板構(gòu)造）。三相分離器氣體流量計處理水排放處理水回流原水水槽進水泵共一百一十二頁EGSB采用處理出水回流，對于低溫和低負(fù)荷有機廢水，回流可增加反應(yīng)器的水力負(fù)荷，保證了處理效果。對于超高濃度或含有有毒物質(zhì)的廢水，回流可以稀釋進入反應(yīng)器

57、的基質(zhì)濃度和有毒物質(zhì)濃度，降低其對微生物的抑制和毒害，這是EGSB工藝區(qū)別于UASB工藝最為突出的特點和優(yōu)點之一。EGSB可以采用塔形結(jié)構(gòu)設(shè)計，具有較大的高徑比，既能提高上升流速，也能進一步向著空間方向發(fā)展，減少占地面積，投資更省。EGSB能在高負(fù)荷下取得較高的處理效果，尤其是在低溫條件下，對低濃度有機廢水的處理效果也較好。反應(yīng)器內(nèi)顆粒(kl)污泥粒徑較大，反應(yīng)器抗沖擊負(fù)荷能力強。高的水力負(fù)荷使表面上升流速和攪拌程度加強，保證了顆粒污泥與廢水的充分接觸，強化了傳質(zhì)，有效解決了UASB出現(xiàn)的短流、堵塞問題。2. EGSB的工藝(gngy)特征共一百一十二頁3. EGSB的有關(guān)研究與工程(gngc

58、hng)應(yīng)用EGSB的有關(guān)(yugun)研究結(jié)果處理生活污水 進水COD=127675mg/L HRT大于3.5h 容積負(fù)荷大于2.7kgCOD/(m3 d) 水溫大于13 COD總?cè)コ蚀笥?4%，可溶性COD去除率大于51%處理麥芽發(fā)酵廢水 進水COD=2821436mg/L HRT等于24h 容積負(fù)荷4.48.8kgCOD/(m3.d) 水溫等于16 COD去除率56%處理屠宰場廢水 進水COD=14404200mg/L HRT等于5h 容積負(fù)荷15kgCOD/(m3.d) 水溫等于35 COD去除率67%共一百一十二頁EGSB的有關(guān)(yugun)工程應(yīng)用薯干酒廠酒精廢液治理(zhl)工

59、程生產(chǎn)廢水脫糟機配水池一級EGSB罐中間池二級EGSB罐接觸氧化池斜板沉淀池出水沼氣 廢水量800m3/d 進水COD=4000050000mg/L SS=30000mg/L 接種污泥濃度10g/L 馴化期進水COD濃度10000mg/L 容積負(fù)荷1215kgCOD/(m3d) 一級EGSB去除率90% 二級EGSB去除率5060%共一百一十二頁玉米(ym)酒廠酒精廢液治理工程生產(chǎn)廢水壓濾后稀槽液沉淀池EGSB反應(yīng)器降溫(jing wn)池出水泵配水罐泵接觸氧化池沉淀池石灰槽液壓濾后COD為1200030000mg/L，溫度5070，pH值35，廢水中懸浮物質(zhì)濃度650055000mg/L。該廠原以全混式發(fā)酵罐處理廢液，在將其工藝改造為EGSB+接觸氧化后，處理能力