實(shí)用匯總13種厭氧生物反應(yīng)器原理

----13種厭氧生物反響器原理！目前，厭氧微生物處理是高濃度有機(jī)廢水處理過程中不行缺少的一個(gè)處理階段。它不僅能耗低，而且可以生產(chǎn)沼氣作為二次利用的能源。厭氧反響的容積負(fù)荷遠(yuǎn)大于好氧反響的容COD目前常用的厭氧處理方法是：UASB，EGSB，CSTR，IC，ABR，UBF等。其他厭氧處理方法包括：AF，AFBR，USSB，AAFEB，USR，F(xiàn)PR，兩相厭氧反響器等。1。UASB——上流式厭氧污泥床反響器uasb是一種英文縮寫，表示向上流淌的、不能吸取的瘦長床/毯子。稱為上游厭氧污泥床反響器，是處理污水的厭氧生物方法，又稱升厭氧污泥床。它是由荷蘭的Lettinga教授在1977(DingYinian)。UASB由三局部組成：污泥反響區(qū)、氣-液-固三相分別器(包括沉淀區(qū))和氣室。底部反響區(qū)儲(chǔ)存了大量的厭氧污泥，沉淀和分散性能好的污泥在下部形成了一層污泥層。待處理的污水從厭氧污泥床底部流入污泥層與污泥混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機(jī)物并轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣不斷地以微小氣泡的形式釋放出來，在上升的過程中，這些微小的氣泡連續(xù)合并漸漸形成較大的氣泡。在污泥床的上部，由于沼氣的攪動(dòng)，污泥濃度較低的污泥與水一起上升到三相分別器中。當(dāng)沼氣接觸到分別器下部的反射器時(shí)，它圍繞反射器彎曲，然后穿過水層進(jìn)入氣室。濃縮在氣室沼氣中，經(jīng)導(dǎo)管輸出，固液混合物反射到三相分別器的沉淀區(qū)，使污水中的污泥絮凝，顆粒漸漸增多，在重力作用下沉降。斜壁上沉淀的污泥沿斜壁滑回厭氧反響區(qū)，使大量污泥在反響區(qū)內(nèi)積存，從沉淀區(qū)溢流堰上局部別出的污水從溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。2。EGSB-厭氧顆粒污泥膨脹床反響器EGSB(ExpandedGranularSludgeBlanketReactor是第三代厭氧反響器。它最初由Lettinga等人于20世紀(jì)90年月初開發(fā)。在荷蘭瓦根根農(nóng)業(yè)大學(xué)。其構(gòu)造與UASB反響器相像，可分為進(jìn)水安排系統(tǒng)、反響區(qū)、三相分別區(qū)和出水渠系統(tǒng)。與UASB反響器不同，EGSBEGSB反響器一般為圓柱形塔，其特點(diǎn)是高徑比大，可達(dá)3~5，生產(chǎn)裝置反響器高度可達(dá)15~20m。顆粒污泥膨脹床改善了廢水中有機(jī)物與微生物的接觸，強(qiáng)化了傳質(zhì)效果，提高了反響器的生化反響速度，極大地提高了反響器的處理效率。通過對底污泥區(qū)與上、中氣、液、固三相分別區(qū)的結(jié)合，通過回流和構(gòu)造設(shè)計(jì)，使廢水在反響區(qū)具有較高的向上流淌率，反響器中的顆粒污泥處于膨脹態(tài)厭氧反響器中。3。CSTR-完全混合厭氧反響器(也稱為連續(xù)流混合攪拌反響器)連續(xù)攪拌反響器系統(tǒng)，或全混合厭氧反響器(連續(xù)攪拌槽式反響器)，簡稱CSTR，是一種使發(fā)酵原料和微生物處于完全混合狀態(tài)的厭氧處理技術(shù)。發(fā)酵和沼氣生產(chǎn)過程是在一個(gè)封閉的罐內(nèi)完成的。在消化池內(nèi)設(shè)置攪拌裝置，使發(fā)酵原料與微生物完全混合。進(jìn)料方式承受恒溫連續(xù)加料或半連續(xù)加料操作。由于攪拌作用的影響，原料在發(fā)酵罐中快速與全部發(fā)酵液中的細(xì)菌混合，使發(fā)酵基質(zhì)濃度始終較低，以降解廢水中的有機(jī)污染物，去除厭氧廢水生物處理器中的懸浮物。4。IC——內(nèi)循環(huán)厭氧反響器icta類似于兩層串聯(lián)式的uasb反響器，在每個(gè)厭氧反響器的頂部有一個(gè)空氣、固體和液體的三相分別器。它由兩個(gè)反響室組成。廢水從反響堆的底部向上流淌，污染物被細(xì)菌吸附并降解，凈化的水從反響堆上部流出。承受IC合氣密度差，實(shí)現(xiàn)了下部混合氣的內(nèi)循環(huán)，加強(qiáng)了廢水的預(yù)處理。上述其次個(gè)UASB對廢氣、液、固三相分別區(qū)組成，通過回流和構(gòu)造設(shè)計(jì)，使污水在反響區(qū)有較高的上升率。在厭氧反響器條件下，反響器中的顆粒污泥處于膨脹狀態(tài)。5。ABR-厭氧折流板反響器厭氧折流板反響器(Anaerobicbaedreactor，ABR)是由McCarty和Bachmann等人開發(fā)和開發(fā)的一種型高效解剖學(xué)。1982年基于其次代厭氧反響器的工藝性能總結(jié)。氧氣生物處理裝置。本有用型的特點(diǎn)是反響器有一個(gè)垂直導(dǎo)流板，反響器分為幾個(gè)串聯(lián)的反響室，每個(gè)反響室是一個(gè)相對獨(dú)立的上流式污泥床系統(tǒng)，污泥形式為造?；虼嬖谛鯛钗?。導(dǎo)流板引導(dǎo)水流上下運(yùn)動(dòng)，逐個(gè)通過反響室內(nèi)的污泥床。進(jìn)水中的基質(zhì)與微生物有充分的接觸，可以被降解和去除。廢水通過ABR反響器時(shí)，需要自底向上流淌，并在流淌過程中與污泥屢次接觸，大大提高了反響器的容積利用率，節(jié)約了三相分別器。6、兩相厭氧反響器兩相厭氧消化系統(tǒng)是由Bolante和波蘭德于20世紀(jì)70年月早期在美國開發(fā)的厭氧生物處理過程。它于1977年首次應(yīng)用于比利時(shí)的生產(chǎn)。兩相厭氧消化過程使酸化和甲烷分別在兩這不僅有利于充分利用各自的活動(dòng)，但也能提高治療效果。到達(dá)了提高體積負(fù)荷率、降低反響堆體積、提高運(yùn)行穩(wěn)定性的目的。在傳統(tǒng)的應(yīng)用中，單一反響器中產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌之間的平衡是脆弱的。這是由于兩種微生物在生理、養(yǎng)分需求、生長速率和對四周環(huán)境的敏感性等方面存在著很大的差異。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用中遇到的穩(wěn)定性和掌握問題迫使?fàn)幷撊藛T查找的解決方案。從生化角度看，產(chǎn)酸階段主要包括水解階段、產(chǎn)酸階段和產(chǎn)氫階段，產(chǎn)甲烷階段主要是產(chǎn)甲烷階段。從微生物的角度看，只有產(chǎn)酸發(fā)酵細(xì)菌處于產(chǎn)酸階段，而產(chǎn)甲烷菌不僅存在于產(chǎn)酸階段，還存在不同程度的產(chǎn)酸發(fā)酵細(xì)菌?？傊?，產(chǎn)甲烷階段是整個(gè)厭氧消化的掌握階段。為了使厭氧消化過程完成，首先要滿足產(chǎn)甲烷菌的生長條件，如維持肯定的溫度，增加反響時(shí)間，特別是對難降解或有毒的廢水，才能長期適應(yīng)。兩相厭氧消化過程將兩個(gè)反響器中酸化和甲烷化的兩個(gè)階段分開，使產(chǎn)酸細(xì)菌和產(chǎn)甲烷菌在最正確環(huán)境條件下生長，這不僅有助于充分發(fā)揮各自的活性。而且，改善了處理效果，并且實(shí)現(xiàn)了增加體積負(fù)荷率，減小反響體積和提高操作穩(wěn)定性的目的。7。上流式厭氧污泥床反響器上游污泥床濾池(，簡稱ubf)是加拿大的Guiot在厭氧濾池(af)和上流厭氧污泥床(上流厭氧污泥床)中，基于uasb的縮寫，開發(fā)了一種型的復(fù)合厭氧流化床反響器。聚乙二醇具有較高的生物固體停留時(shí)間(srt)，能有效降解有毒物質(zhì)。它是處理高濃度有機(jī)廢水的一種經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)。復(fù)合厭氧流化床工藝是一種利用流態(tài)化技術(shù)進(jìn)展生物處理的反響設(shè)備。該設(shè)備承受砂土和軟填料作為流態(tài)化載體。污水作為運(yùn)行介質(zhì)，厭氧微生物以生物膜的形式存在于砂土和軟填料的外表，在循環(huán)泵處理過程中或污水處理過程中產(chǎn)生甲烷氣的自混合，使污水進(jìn)入流動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)污水向上流經(jīng)床層時(shí)，與附著在床內(nèi)厭氧生物膜上的載體發(fā)生接觸和反響，從UBF適用于高濃度有機(jī)廢水處理工程。反響器的主要構(gòu)造特點(diǎn)如下：下部為厭氧污泥床，與UASB反響器下部的污泥床一樣，上部為與(AF)濾池相像的填料過濾層。填料層可附著大量厭氧微生物。從而提高了整個(gè)反響器的生物量，提高了反響器的處理力量和抗沖擊性能。8，AF-厭氧生物濾池af是厭氧生物濾池的簡稱。該工藝是在傳統(tǒng)厭氧活性污泥工藝的根底上進(jìn)展起來的。反響器由底部進(jìn)水安排系統(tǒng)、池底水安排系統(tǒng)與濾層之間的污泥層、生物填料、池面出水供水系統(tǒng)和沼氣收集系統(tǒng)五局部組成。厭氧污泥在AF反響器中的滯留方式有兩種：一種是細(xì)菌在固定填料外表形成生物膜，另一種是厭氧污泥在反響器空間中形成細(xì)菌聚攏體。與傳統(tǒng)厭氧生物處理構(gòu)造和其他型厭氧菌相比，厭氧生物濾池的優(yōu)點(diǎn)是：生物固體濃度高，可獲得較高的有機(jī)負(fù)荷。微生物固體停留時(shí)間長，水力停留時(shí)間短，抗沖擊負(fù)荷力量強(qiáng)，啟動(dòng)時(shí)間短，停機(jī)后易于再次啟動(dòng)。它產(chǎn)生的剩余污泥很少，不需要污泥回流，不需要剩余污泥處理設(shè)施，投資大，運(yùn)行治理便利，在處理水量和負(fù)荷變化較大的狀況下，能保持較大的穩(wěn)定性。通過實(shí)際應(yīng)用，在低濃度污水處理中不需要沼氣處理系統(tǒng)。在AF反響器中，水從反響器底部進(jìn)入，經(jīng)過池底配水系統(tǒng)的均勻布置后，廢水依次經(jīng)過懸浮污泥層和生物濾層，有機(jī)物與污泥和生物膜上的微生物接觸固定，然后被消化。然后從池面的污水補(bǔ)充系統(tǒng)均勻排放水，并進(jìn)入下一級處理器。依據(jù)流向的不同，厭氧生物濾而下流式厭氧濾池為下流式厭氧濾池。9。USSB-上流式分段污泥床USSB是UpflowStagedSludgeBed水封后各局部的氣體產(chǎn)生分別釋放，整個(gè)反響裝置相當(dāng)于一系列UASB反響器組件。10。USR——上流式厭氧固體反響器升固體厭氧反響器(usr)是一種構(gòu)造簡潔的反響器，適用于高懸浮固體有機(jī)材料原料。原料從底部進(jìn)入消化池，并與消化池中的活性污泥接觸，使原料快速消化。未消化的有機(jī)固體顆粒和沼氣發(fā)酵微生物通過自然沉降留在消化池中，上清液從消化池的上部溢出。這樣可以得到比水力停留時(shí)間大得多的固體停留時(shí)間(SRT)和微生物停留時(shí)間(MRT)，從而提高固體有機(jī)物的分解速率和蒸煮效率。目前，糞便資源在畜禽養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用很多。該工藝在很多大中型沼氣工程中得到了應(yīng)用。USR主要處理高有機(jī)固體(有機(jī)固體材料>5%)的廢液。廢水通過底水安排系統(tǒng)進(jìn)入，并在上升過程中通過高濃度厭氧微生物的固體床。廢液中的有機(jī)固體與厭氧微生物完全接觸，有機(jī)固體經(jīng)厭氧菌液化、發(fā)酵、分解，到達(dá)厭氧消化的目的。11，AAFEB-厭氧膠膜膨脹床厭氧附著膜膨脹床(厭氧附著微生物膜膨脹床，AAFEB)反響器是Jewell等人在20世紀(jì)70年月中期進(jìn)展起來的一種厭氧消化工藝。在AAFEB上的形式存在，通過集中方式進(jìn)入廢水養(yǎng)分的生物膜中，在厭氧菌和產(chǎn)氫醋酸菌的共同作用下產(chǎn)生氫氣。aafeb和egsb的構(gòu)造根本相像，但反響堆中填充了大量固體顆粒介質(zhì)(顆粒尺寸小于0.5-1mm)。在低水力停留時(shí)間(HRT)條件下，AAFEB可以保持較高的生物量、較高的傳質(zhì)效率和穩(wěn)定的運(yùn)行。一般的厭氧附著膜膨脹床反響器是用顆?；钚蕴?GAC)填充的。GAC通常被認(rèn)為是一種很好的固定化反響器中微生物的載體。在AAFEB反響器中，由于細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)和廢水的旋渦，生物膜被附著在載體上，并在生物膜的外部被絲狀細(xì)菌所掩蓋。結(jié)果說明，該生物膜附著在載體上，并在生物膜外被絲狀細(xì)菌所掩蓋。生物膜中有大量的微菌落，包括球菌、細(xì)菌和螺旋體。顆粒相互接觸，載體膨脹率在10%~20%之間，厭氧微生物附著在載體上形成具有生物膜構(gòu)造的活性污泥，污泥齡較長，使反響器能夠高效穩(wěn)定運(yùn)行。AAFEB對含有抑制性可生物降解有機(jī)物的廢水具有較高的生物去除效率，污泥中微生物菌株的馴化有利于難降解有機(jī)物的降解。載體流態(tài)化是AAFEB工藝的一個(gè)重要特點(diǎn)。當(dāng)反響器內(nèi)流體速度到達(dá)肯定程度時(shí)，水頭壓降大于載體的重量，使得固體顆粒之間的空隙率足夠大，可以將載體與載體分別開來。通過上升流的流體浮力和氫溢出產(chǎn)生的摩擦力的聯(lián)合作用，使載體懸浮，即載體的流態(tài)化。污泥顆粒的流態(tài)化可以促進(jìn)生物膜的更和氫的釋放，保持生物膜的適當(dāng)厚度和構(gòu)造，提高傳質(zhì)系數(shù)，加速生化反響，縮短水力停留時(shí)間。12.FOR-plug流淌反響器塞流反響器又稱推流反響器，是一種矩形不完全混合反響器。高濃度懸浮固體發(fā)酵物料從一端進(jìn)入，從另一端排出。適用于高SS廢水的處理，特別適用于牛糞的厭氧消化。13、abbr-厭氧流化床和膨脹床反響器AFBR是一種有效的生物膜處理方法。承受特制的大比外表積填料作為載體，厭氧菌以生AFBR是一種有效的生物膜處理方法。承受特制的大比外表積填料作為載體，厭氧菌以生物膜的