1. 厭氧生物處理的基本原理
厭氧生物處理,就是利用厭氧微生物的代謝特性,將廢水中有機(jī)物進(jìn)行還原,同時(shí)產(chǎn)生甲烷氣體的一種經(jīng)濟(jì)而有效的處理技術(shù)。廢水厭氧生物處理技術(shù)(厭氧消化),就是在在無分子氧條件下,通過厭氧微生物的作用,將廢水中的各種復(fù)雜有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳等。厭氧與好氧過程的根本區(qū)別,就是不以分子態(tài)氧作為受氫體,而以化合態(tài)的氧、碳、硫、氫等作為受氫體。內(nèi)蒙古骨科醫(yī)院污水處理設(shè)備RL-IC反應(yīng)器內(nèi)蒙古骨科醫(yī)院污水處理設(shè)備RL-IC反應(yīng)器
UASB與IC在運(yùn)行上zui大的差別表現(xiàn)在抗沖擊負(fù)荷方面,IC可以通過內(nèi)循環(huán)自動稀釋進(jìn)水,有效保證了*反應(yīng)室的進(jìn)水濃度的穩(wěn)定性。其次是它僅需要較短的停留時(shí)間,對可生化性好的廢水的確是優(yōu)點(diǎn)。大家同意因?yàn)镮C運(yùn)行穩(wěn)定,抗沖擊負(fù)荷效果好,容積負(fù)荷高,投資省等許多優(yōu)于UASB的優(yōu)點(diǎn),是否就應(yīng)該因此而放棄再選用UASB了呢?
IC缺點(diǎn)尤其在污水可生化性不是太好的情況下,由于水力停留時(shí)間比較短去除率遠(yuǎn)沒有UASB高,增加了耗氧的負(fù)擔(dān)。另外,IC由于氣體內(nèi)循環(huán),特別是對進(jìn)水水質(zhì)不太穩(wěn)定的廠,導(dǎo)致IC出水水量極不穩(wěn)定,出水水質(zhì)也相對不穩(wěn)定,有時(shí)可能還會出現(xiàn)短暫不出水現(xiàn)象,對后序處理工藝是有影響的。UASB比IC突出優(yōu)點(diǎn)就是去除率高,出水水質(zhì)相對穩(wěn)定。但I(xiàn)C優(yōu)點(diǎn)還是很多的,特別是對于高SS進(jìn)水,比UASB有明顯優(yōu)勢,由于IC上升流速很大,SS不會在反應(yīng)器內(nèi)大量積累,污泥可以保持較高活性。對于有毒廢水也是如此!
IC運(yùn)行溫度的設(shè)計(jì)*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、有機(jī)負(fù)荷,盡可能在負(fù)荷提升過程中保證*反應(yīng)室上升流速大于10m/小時(shí),但zui大水力負(fù)荷控制在20m/小時(shí)以下,這樣即保證*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)器保保溫,因?yàn)?/span>厭氧菌對溫度波動特敏感,對負(fù)荷波動適應(yīng)要相對好的多.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沒有太大問題.不是因?yàn)樯仙魉俅螅瑫缓每刂贫娱L調(diào)試周期.IC它對進(jìn)水水質(zhì)的要求僅是相對穩(wěn)定就行,它要求高的上升流速僅是滿足*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)心會有污泥流失,因?yàn)閮?nèi)部它有兩層三相分離,更何況*反應(yīng)室產(chǎn)氣量較大,絕大部分沼氣被*反應(yīng)室分離收集提升到頂部的氣水分離氣包進(jìn)行氣與泥水的分離.第二反應(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)荷是沒有問題的,絮狀污泥可能需三到五個(gè)月.
IC 反應(yīng)器的構(gòu)造及其工作原理決定了其在控制厭氧處理影響因素方面比其它反應(yīng)器更具有優(yōu)勢。
(1)容積負(fù)荷高:IC反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高,微生物量大,且存在內(nèi)循環(huán),傳質(zhì)效果好,進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷可超過普通厭氧反應(yīng)器的3倍以上。
(2)節(jié)省投資和占地面積:IC 反應(yīng)器容積負(fù)荷率高出普通UASB 反應(yīng)器3倍左右,其體積相當(dāng)于普通反應(yīng)器的1/4—1/3 左右,大大降低了反應(yīng)器的基建投資;而且IC反應(yīng)器高徑比很大(一般為4—8),所以占地面積少。
(3)抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng):處理低濃度廢水(COD=2000—3000mg/L)時(shí),反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)流量可達(dá)進(jìn)水量的2—3 倍;處理高濃度廢水(COD=10000—15000mg/L)時(shí),內(nèi)循環(huán)流量可達(dá)進(jìn)水量的10—20倍。大量的循環(huán)水和進(jìn)水充分混合,使原水中的有害物質(zhì)得到充分稀釋,大大降低了毒物對厭氧消化過程的影響。
(4)抗低溫能力強(qiáng):溫度對厭氧消化的影響主要是對消化速率的影響。IC反應(yīng)器由于含有大量的微生物,溫度對厭氧消化的影響變得不再顯著和嚴(yán)重。通常IC反應(yīng)器厭氧消化可在常溫條件(20—25 ℃)下進(jìn)行,這樣減少了消化保溫的困難,節(jié)省了能量。
(5)具有緩沖pH值的能力:內(nèi)循環(huán)流量相當(dāng)于第1 厭氧區(qū)的出水回流,可利用COD轉(zhuǎn)化的堿度,對pH值起緩沖作用,使反應(yīng)器內(nèi)pH值保持*狀態(tài),同時(shí)還可減少進(jìn)水的投堿量。
(6)內(nèi)部自動循環(huán),不必外加動力:普通厭氧反應(yīng)器的回流是通過外部加壓實(shí)現(xiàn)的,而IC 反應(yīng)器以自身產(chǎn)生的沼氣作為提升的動力來實(shí)現(xiàn)混合液內(nèi)循環(huán),不必設(shè)泵強(qiáng)制循環(huán),節(jié)省了動力消耗。
(7)出水穩(wěn)定性好:利用二級UASB串聯(lián)分級厭氧處理,可以補(bǔ)償厭氧過程中K s高產(chǎn)生的不利影響。Van Lier[6]在1994年證明,反應(yīng)器分級會降低出水VFA濃度,延長生物停留時(shí)間,使反應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定。
(8)啟動周期短:IC反應(yīng)器內(nèi)污泥活性高,生物增殖快,為反應(yīng)器快速啟動提供有利條件。IC反應(yīng)器啟動周期一般為1~2個(gè)月,而普通UASB啟動周期長達(dá)4~6個(gè)月[7]。
(9)沼氣利用價(jià)值高:反應(yīng)器產(chǎn)生的生物氣純度高,CH4為70%~80%,CO2為20%~30%,其它有機(jī)物為1%~5%,可作為燃料加以利用
適用范圍
IC厭氧反應(yīng)器是一種高效的多級內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器,為第三代厭氧反應(yīng)器的代表類型(UASB為第二代厭氧反應(yīng)器的代表類型),與第二代厭氧反應(yīng)器相比,它具有占地少、有機(jī)負(fù)荷高、抗沖擊能力更強(qiáng),性能更穩(wěn)定、操作管理更簡單。當(dāng)COD為10000-15000mg/1時(shí)的高濃度有機(jī)廢水;第二代UASB反應(yīng)器一般容積負(fù)荷為5-8kgCOD/m3;第三代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)器適用于有機(jī)高濃度廢水,如,玉米淀粉廢水、檸檬酸廢水、啤酒廢水、土豆加工廢水、酒精
IC反應(yīng)器屬于第三代厭氧反應(yīng)器,它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相當(dāng)于兩個(gè)UASB疊加。
優(yōu)點(diǎn):
內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu),利用沼氣膨脹做功,無須外加能源,實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)污泥回流
實(shí)現(xiàn)了“高負(fù)荷與污泥流失相分離”
引入分級處理,并賦予其新的功能
抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)
基建投資省,占地面積少,節(jié)能
缺點(diǎn):
進(jìn)水需預(yù)處理
結(jié)構(gòu)復(fù)雜,維護(hù)困難
出水需后處理