关于厌氧生物反应器的最强汇总
厌氧微生物处理是目前高浓度有机废水处理工艺中不可或缺的处理工段,它较好氧微生物处理不仅能耗低,同时还可以产生沼气作为能源二次利用。厌氧反应容积负荷高较好氧反应高出很多,对于处理同等量的C O D厌氧反应投资更低。
目前常用的厌氧处理工艺有:U A S B、E G S B、C S T R、I C、A B R、U B F 等。其他厌氧处理工艺有:A F、A F B R、U S S B、A A F E B、U S R、F P R、两相厌氧反应器等。
1、U A S B--升流式厌氧污泥床反应器
U A S B是(U p-f l o w A n a e r o b i c S l u d g e B e d/B l a n k e t)的英文缩写。名叫上流式厌氧污泥床反应器,是一种处理污水的厌氧生物方法,又叫升流式厌氧污泥床。由荷兰L e t t i n g a教授于1977年(丁巳年)发明。
U A S B由污泥反应区、气液固三相分离器(包括沉淀区)和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥,具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触,污泥中的微生物分解污水中的有机物,把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出,微小气泡在上
升过程中,不断合并,逐渐形成较大的气泡,在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器,沼气碰到分离器下部的反射板时,折向反射板的四周,然后穿过水层进入气室,集中在气室沼气,用导管导出,固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区,污水中的污泥发生絮凝,颗粒逐渐增大,并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区内,使反应区内积累大量的污泥,与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出,然后排出污泥床。
2、E G S B--厌氧颗粒污泥膨胀床反应器
E G S B(E x p a n d e d G r a n u l a r S l u d g e B l a n k e t R e a c t o r),中文名膨胀颗粒污泥床,是第三代厌氧反应器,于20世纪90年代初由荷兰W a g e i n g e n农业大学的L e t t i n g a等人率先开发的。
其构造与U A S B反应器有相似之处,可以分为进水配水系统、反应区、三相分离区和出水渠系统。与U A S B反应器不同之处是,E G S B反应器设有专门的出水回流系统。E G S B反应器一般为圆柱状塔形,特点是具有很大的高径比,一般可达3~5,生产装置反应器的高度可达15~20米。颗粒污泥的膨胀床改善了废水中有机物与微生物之间的接触,强化了传质效果,提高了反应器的生化反应速度,从而大大提高了反应器的处理效能。
由底部的污泥区和中上部的气、液、固三相分离区组合为一体的,通过回流和结构设计使废水在反应区内具有较高的上升流速,反应器内部颗粒污泥处于膨胀状态下厌氧反应器。
3、C S T R--完全混合式厌氧反应器(也有称为:连续流式混合搅拌反应器)
连续搅拌反应器系统,或称全混合厌氧反应器(c o n t i n u o u s s t i r r e d t a n k r e a c t o r),简称C S T R,是一种使发酵原料和微生物处于完全混合状态的厌氧处理技术。
在一个密闭罐体内完成料液的发酵、沼气产生的过程。消化器内安装有搅拌装置,使发酵原料和微生物处于完全混合状态。投料方式采用恒温连续投料或半连续投料运行。新进入的原料由于搅拌作用很快与发酵器内的全部发酵液菌种混合,使发酵底物浓度始终保持相对较低状态,以降解废水中有机污染物,并去除悬浮物的厌氧废水生物处理器。
4、I C--内循环厌氧反应器
I C塔相似由2层U A S B反应器串联而成,每层厌氧反应器的顶部各设一个气、固、液三相分离器。其由上下两个反应室组成。废水在反应器中自下而上流动,污染物被细菌吸附并降解,净化过的水从反应器上部流出。
I C塔由下面第一个U A S B反应器产生的沼气作为提升的内动力,是升流管与回流管的混合液产生一个
密度差,实现了下部混合液的内循环,使废水获得强化预处理。上面的第二个U A S B对废水进行后处理(或称精处理),使出水达到预期处理要求。由底部的污泥区和中上部的气、液、固三相分离区组合为一体的,通过回流和结构设计使废水在反应区内具有较高的上升流速,反应器内部颗粒污泥处于膨胀状态下厌氧反应器。结构形式见图4。
图4:I C厌氧反应器
5、A B R—厌氧折流板反应器
厌氧折流板反应器(A n a e r o b i c b a用e d r e a c t o r,A B R)是M c C a r t y和B a c h m a n n等人于1982年,在总结了第二代厌氧反应器工艺性能的基础上,开发和研制的一种新型高效的厌氧生物处理装置。其特点是:反应器内置竖向导流板,将反应器分隔成几个串联的反应室,每个反ac reactor
应室都是一个相对独立的上流式污泥床系统,其中的污泥以颗粒化形式或絮状形式存在。
水流由导流板引导上下折流前进,逐个通过反应室内的污泥床层,进水中的底物与微生物充分接触而得以降解去除。当废水通过A B R时,要自下而上流动,在流动过程中与污泥多次接触,大大提高了反应器的容积利用率,可省去三相分离器。
6、两相厌氧反应器
两相厌氧消化系统是20世纪70年代初美国戈什(G h o s h)和波兰特(P o h l a n d)开发的厌氧生物处理新工艺,于1977年在比利时首次应用于生产。两相厌氧消化工艺使酸化和甲烷化两个阶段分别在两个串联的反应器中进行,使产酸菌和产甲烷菌各自在最佳环境条件下生长,这样不仅有利于充分发挥其各自的活性,而且提高了处理效果,达到了提高容积负荷率,减少反应器容积,增加运行稳定性的目的。
传统的应用中,产酸菌和产甲烷菌在单个反应器中,这两类菌之间的平衡是脆弱的。这是由于两种微生物在生理学、营养需求、生长速度及对周围环境的敏感程度等方面存在较大的差异。在传统设计应用中所遇到的稳定性和控制问题迫使研究人员寻新的解决途径。
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