萊蕪一體化污水處理設(shè)備廠家

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一體化污水處理設(shè)備

什么是升流式厭氧污泥反應(yīng)器UASB

     升流式厭氧污泥反應(yīng)器的英文是Upflow Anaerobic Sludge Blan-ket，簡寫為UASB，其基本特征是在反應(yīng)器的上部設(shè)置氣、固、液三相分離器，下部為污泥懸浮層區(qū)和污泥床區(qū)。污水從底部流入，向上升流至頂部流出，混合液在沉淀區(qū)進(jìn)行固、液分離，污泥可自行回流到污泥床區(qū)，使污泥床區(qū)保持很高的污泥濃度。從構(gòu)造和功能上劃分，UASB反應(yīng)器主要由進(jìn)水配水系統(tǒng)、反應(yīng)區(qū)(污泥床區(qū)和污泥懸浮層區(qū))、沉淀區(qū)、三相分離器、集氣排氣系統(tǒng)、排泥系統(tǒng)及出水系統(tǒng)和浮渣清除系統(tǒng)組成。

      反應(yīng)區(qū)中污泥床高度約為反應(yīng)區(qū)總高度的1／3，但其污泥量約占全部污泥量的2／3以上。污泥床的污泥量大，有機(jī)物濃度高，因此，80％的有機(jī)物去除率是在污泥床內(nèi)實(shí)現(xiàn)的。雖然污泥懸浮層去除的有機(jī)物量不大，但其高度對產(chǎn)氣量、混合程度和系統(tǒng)穩(wěn)定性至關(guān)重要。

     UASB池型有圓形、方形、矩形等多種形式，小型裝置常為圓柱形，底部呈錐形或圓弧形，大型裝置為便于設(shè)置三相分離器，則一般為矩形，總高度一般為3～8m，其中污泥床1～2m，污泥懸浮層2～4m。當(dāng)廢水流量較小而有機(jī)物濃度較高時(shí)，需要的沉淀區(qū)面積小，沉淀區(qū)的面積及池形可與反應(yīng)區(qū)相同。當(dāng)廢水流量大而有機(jī)物濃度較低時(shí)，需要的沉淀區(qū)面積大，為使反應(yīng)區(qū)的過流面積不至于過大，可加大沉淀區(qū)面積，即使UASB反應(yīng)器上部直徑大于下部直徑。

在厭氧序批式人工有機(jī)污水生物產(chǎn)氫反應(yīng)器（ASBR）中發(fā)現(xiàn)氮"丟失"現(xiàn)象，并對此產(chǎn)氫系統(tǒng)發(fā)生脫氮作用的機(jī)理和主要影響因素進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，在以葡萄糖為發(fā)酵底物的厭氧產(chǎn)氫系統(tǒng)中，微生物分別以銨和鹽為電子供體和電子受體發(fā)生了鹽型厭氧氨氧化；進(jìn)水有機(jī)物負(fù)荷和pH主要通過影響不同種微生物的活性而影響脫氮性能，氨氮和鹽的濃度直接與氮素去除率有關(guān)。在大產(chǎn)氫能力為16 m3/（m3·d）、氫氣體積百分比為65%的生物制氫系統(tǒng)中，大脫氮效率約為64%。產(chǎn)氫效率與氮脫除率呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系。研究表明，在控制條件下，可以實(shí)現(xiàn)高有機(jī)物廢水厭氧脫除氨態(tài)氮，為生活污水直接厭氧脫氮開辟一條新途徑。

由于排放標(biāo)準(zhǔn)對氮濃度要求很嚴(yán)格，出水氮濃度能否達(dá)標(biāo)是我國城市污水處理廠達(dá)標(biāo)排放的關(guān)鍵。現(xiàn)階段我國城市污水的主體是生活污水。污水中的氮主要以氨態(tài)和有機(jī)態(tài)氮形式存在。隨著污水的厭氧自然“腐化”，微生物又通過氨化作用將其中的有機(jī)態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮。若采用生物法脫除污水中的氨態(tài)氮，需經(jīng)過硝化-反硝化作用，或是亞硝化-厭氧氨氧化，目前普遍采用的是硝化-反硝化生物脫氮。

厭氧生物濾池填料的種類和特點(diǎn)有哪些

    填料是厭氧生物濾池的主體，其作用是提供微生物附著生長的表面和懸浮生長的空間。對填料的基本要求和好氧生物濾池或好氧接觸氧化池基本相同，即比表面積較大且表面粗糙、形狀和孔隙度合適、機(jī)械強(qiáng)度高和生物惰性好、質(zhì)量較輕使厭氧生物濾池的結(jié)構(gòu)荷載小等。和其他擁有填料的污水處理裝置一樣，厭氧生物濾池的填料也要具有比表面積大和孔隙率高的特點(diǎn)，其所用的填料型式與好氧生物濾池或好氧接觸氧化池相同。

    常用的填料按形狀分有塊狀、管狀、纖維狀等三大類。絕大部分采用有固定支架的安裝形式，填料在水中位置固定；也有采用無固定支架、填料在水中自由懸浮的形式，填料在水中位置不固定。如前所述，厭氧生物濾池的高度超過1m以上，C0Dcr的去除率幾乎不再增加。因此，過多增加填料高度往往只不過是增大了反應(yīng)器的體積，在廢水流量和濃度固定的條件下，反應(yīng)器容積的增加并不能明顯提高C0Dcr的去除率。但填料高度低于2m時(shí)，污泥就有被沖出反應(yīng)器的可能，進(jìn)而導(dǎo)致出水懸浮物的增多使出水水質(zhì)下降。

    使用塊狀實(shí)心填料的厭氧生物濾池固體濃度低，使其有機(jī)負(fù)荷受到限制，一般僅為3～6kgCODcr／(m3·d)，而且此類厭氧生物濾池在運(yùn)行中局部濾層極易被堵塞，隨之會(huì)發(fā)生短流現(xiàn)象，進(jìn)而使處理效果受到不利影響，因此塊狀填料層的高度一般不超過1．2m。使用蜂窩或波紋板填料的厭氧生物濾池容積負(fù)荷可達(dá)5～15kgCODcr／(m3·d)，而且重量輕、性質(zhì)穩(wěn)定，運(yùn)行中不易發(fā)生堵塞現(xiàn)象，因此蜂窩或波紋板填料層的高度一般為l～6m。

    使用纖維填料的厭氧生物濾池一般不宜堵塞，填料本身價(jià)格也較低，目前在國內(nèi)應(yīng)用較多。纖維填料的形式有軟性尼龍、半軟性聚乙烯或聚丙烯填料、彈性聚苯乙烯填料及它們的組合填料等。纖維填料的主要特性是比表面積和孔隙率都較大，當(dāng)廢水流過時(shí)，細(xì)而長的纖維隨水而動(dòng)，使其上的生物膜與污水接觸情況良好，進(jìn)而提高水中有機(jī)質(zhì)的傳質(zhì)效率。水流的剪切作用還能使填料上生物膜增長的不致過厚，可以保持生物膜較高的活性和良好的傳質(zhì)條件。使用纖維填料的缺點(diǎn)是容易產(chǎn)生生物膜結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，結(jié)團(tuán)會(huì)使與水接觸的生物膜有效面積減小，傳質(zhì)條件變差。

厭氧反應(yīng)器+生物接觸氧化

近年來, 城市生活污水呈現(xiàn)出低碳氮比的趨勢, 造成污水處理脫氮困難。有人采用ABR-生物接觸氧化工藝對低碳氮比生活污水進(jìn)行試驗(yàn)研究，結(jié)果表明，TN的平均去除率隨著碳氮比的減小而迅速降低，當(dāng)原水COD/N為6～7時(shí)，去除率達(dá)到80% 以上，出水TN小于15mg/L，滿足城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。也有人采用UASB－BCO工藝在低溫條件下處理生活污水，運(yùn)行結(jié)果表面，UASB－BCO工藝在低溫條件下依然具有良好的處理效果，在水力停留時(shí)間為6.83h、溫度在8℃～25℃的條件下，COD、BOD5和SS的去除率較高，均在80%以上；但是低

溫條件下，脫氮除磷效果不夠理想，尤其是總磷的去除率較低，只有3.00%～21.68%。

厭氧＋人工濕地

何成達(dá)等將厭氧懸浮填料床和波式潛流人工濕地工藝串聯(lián)起來，試驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)厭氧床的HRT為3h、波式潛流濕地的HRT為5.6d時(shí)，該系統(tǒng)能夠同時(shí)高效去除生活污水中COD、TN、NH4+-N、TP和SS等污染物，出水水質(zhì)優(yōu)于城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002) 中一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)；冬季低溫期間系統(tǒng)處理效果有一定程度下降,但未出現(xiàn)惡化現(xiàn)象。在寧波某山區(qū)農(nóng)村100m3/d生活污水治理項(xiàng)目中，采用厭氧接觸氧化/垂直流人工濕地組合工藝處理該村生活污水，組合工藝流程如圖2所示，在池內(nèi)氧化區(qū)安裝軟性填料以增加池中的生物量，強(qiáng)化對COD去除作用，污水設(shè)計(jì)停留時(shí)間10h，并在氧化池后段設(shè)置沉淀區(qū)。該系統(tǒng)經(jīng)過調(diào)試，1個(gè)月后進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行，污水中COD、TN、TP去除率達(dá)92.2%、75.6%、93.3%，終出水水質(zhì)的主要指標(biāo)達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) (GB18918-2002)中一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。

什么是厭氧生物濾池

    厭氧生物濾池是裝有填料的厭氧生物反應(yīng)器，英文是Anaer-obic Filter，簡寫為AF。其基本特征就是在反應(yīng)器內(nèi)裝填了為微生物提供附著生長的表面和懸浮生長的空間的載體。和好氧淹沒式生物濾池(好氧接觸氧化法)相似，在厭氧生物濾池填料的表面有以生物膜形態(tài)生長的微生物群體，構(gòu)成了厭氧生物濾池厭氧微生物的主要部分，而被截留在填料之間的空隙中、懸浮生長的厭氧活性污泥中的微生物群體，是厭氧生物濾池厭氧微生物的次要部分。污水流過填料層時(shí)，其中有機(jī)物被厭氧微生物截留、吸附及代謝分解，后達(dá)到穩(wěn)定化，同時(shí)產(chǎn)生沼氣、形成新的生物膜。為了分離處理水中攜帶的脫落的生物膜，通常需要在濾池后設(shè)置沉淀池。

   厭氧生物濾池比表面積很大的填料上生物膜厚度約1～3mm，加上懸浮生長的微生物，池內(nèi)生物固體量可達(dá)到20～30g/L。再加上生物膜停留時(shí)間長(平均可達(dá)100d左右)，因而可承受較高的容積負(fù)荷，CODcr容積負(fù)荷一般為2～16kgCODcr／(m3·d)，而且抗沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)。厭氧微生物以固著生長的生物膜為主，不易流失，因此除了正常的進(jìn)出水或適當(dāng)回流部分出水外，不需要污泥回流和使用攪拌設(shè)備。和UASB法相比，厭氧生物濾池另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)啟動(dòng)或停運(yùn)后的再啟動(dòng)時(shí)比較容易，所需時(shí)間較短。

    (4)厭氧污泥在AF內(nèi)的分布規(guī)律使得反應(yīng)器對有毒物質(zhì)的適應(yīng)能力更強(qiáng)，在AF內(nèi)易于培養(yǎng)出適應(yīng)有毒物質(zhì)的厭氧污泥，可生物降解的毒性物質(zhì)在反應(yīng)器內(nèi)的濃度也呈現(xiàn)出規(guī)律性的變化。因此，在處理水量和負(fù)荷有較大變化的情況下，其運(yùn)行可以保持較大的穩(wěn)定性。

    (5)厭氧生物濾池的掛膜啟動(dòng)方法與UASB法基本相同，可采用直接培養(yǎng)或問接培養(yǎng)法。但由于有填料作為載體，顯得較為容易一些，在各種條件都適合的情況下，一般只需要l～2個(gè)月即可。

    (6)厭氧生物濾池可應(yīng)用于各種不同類型的廢水，包括生活污水及C0Dcr，濃度由3000～24000mg／L不等的工業(yè)廢水。由于懸浮雜質(zhì)的存在容易出現(xiàn)堵塞問題，AF適用于處理污染物主要是可溶性有機(jī)物的工業(yè)廢水。

水解階段

水解可定義為復(fù)雜的非溶解性的聚合物被轉(zhuǎn)化為簡單的溶解性單體或二聚體的過程。

高分子有機(jī)物因相對分子量巨大，不能透過細(xì)胞膜，因此不可能為細(xì)菌直接利用。它們在階段被細(xì)菌胞外酶分解為小分子。例如，纖維素被纖維素酶水解為纖維二糖與葡萄糖，淀粉被*分解為麥芽糖和葡萄糖，蛋白質(zhì)被蛋白質(zhì)酶水解為短肽與氨基酸等。這些小分子的水解產(chǎn)物能夠溶解于水并透過細(xì)胞膜為細(xì)菌所利用。水解過程通常較緩慢，因此被認(rèn)為是含高分子有機(jī)物或懸浮物廢液厭氧降解的限速階段。多種因素如溫度、有機(jī)物的組成、水解產(chǎn)物的濃度等可能影響水解的速度與水解的程度。

發(fā)酵（或酸化）階段

發(fā)酵可定義為有機(jī)物化合物既作為電子受體也是電子供體的生物降解過程，在此過程中溶解性有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為以揮發(fā)性脂肪酸為主的末端產(chǎn)物，因此這一過程也稱為酸化。

在這一階段，上述小分子的化合物發(fā)酵細(xì)菌（即酸化菌）的細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為更為簡單的化合物并分泌到細(xì)胞外。發(fā)酵細(xì)菌絕大多數(shù)是嚴(yán)格厭氧菌，但通常有約1%的兼性厭氧菌存在于厭氧環(huán)境中，這些兼性厭氧菌能夠起到保護(hù)像甲烷菌這樣的嚴(yán)格厭氧菌免受氧的損害與抑制。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、氫氣、氨、硫化氫等，產(chǎn)物的組成取決于厭氧降解的條件、底物種類和參與酸化的微生物種群。與此同時(shí)，酸化菌也利用部分物質(zhì)合成新的細(xì)胞物質(zhì)，因此，未酸化廢水厭氧處理時(shí)產(chǎn)生更多的剩余污泥。

在厭氧降解過程中，酸化細(xì)菌對酸的耐受力必須加以考慮。酸化過程pH下降到4時(shí)能可以進(jìn)行。但是產(chǎn)甲烷過程pH值的范圍在6.5～7.5之間，因此pH值的下降將會(huì)減少甲烷的生成和氫的消耗，并進(jìn)一步引起酸化末端產(chǎn)物組成的改變。

厭氧生物濾池如何啟動(dòng)運(yùn)行

    厭氧生物濾池啟動(dòng)時(shí)要控制和注意的運(yùn)行參數(shù)有：反應(yīng)器的類型、廢水的主要成分、營養(yǎng)和緩沖能力、接種污泥的數(shù)量和質(zhì)量、回流比、初始水力停留時(shí)問等。

    選擇合適的接種物，對于反應(yīng)器的快速啟動(dòng)和減少生物膜培養(yǎng)時(shí)間非常重要。一般應(yīng)針對廢水的種類選擇不同的接種物。如果可能，反應(yīng)器可以使用混合接種物，以獲得活性較好的微生物種群。一般接種的數(shù)量應(yīng)在設(shè)計(jì)運(yùn)行量的10％以上，如果接種物不含有毒抑制物質(zhì)，可大量接種(30％～50％)以利于啟動(dòng)。啟動(dòng)時(shí)間需要兩個(gè)月以上。

    在啟動(dòng)期問，生物絮體濃度應(yīng)保持在20g/L以上，以保證微生物的附著生長和防止接種物流失。接種物可采用城市污水處理廠的消化污泥，污泥在投加前與一定量的待處理廢水混合，加入反應(yīng)器中停留3～5d后，再開始連續(xù)進(jìn)水。接種后，要首先使系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)幾小時(shí)甚至幾天，再進(jìn)入待處理廢水。啟動(dòng)初期，容積負(fù)荷應(yīng)低于1．OkgC0Dcr／(m3·d)，按有機(jī)負(fù)荷計(jì)應(yīng)低于O．1kgC0Dcr／(kgMLVSS·d)。

    厭氧生物濾池啟動(dòng)完成的標(biāo)志是通過增殖和馴化，使生物膜為主的生物量達(dá)到預(yù)定的污泥濃度和活性，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器在設(shè)計(jì)負(fù)荷下的正常運(yùn)行。對于高濃度與有毒廢水，在啟動(dòng)初期必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)南♂專⒃趩?dòng)過程中使稀釋倍數(shù)逐漸減少。即負(fù)荷應(yīng)當(dāng)逐漸增加，一般當(dāng)廢水中可生物降解的CODCr去除率達(dá)到約80％時(shí)，再適當(dāng)提高負(fù)荷，如此重復(fù)進(jìn)行，直到反應(yīng)器的設(shè)計(jì)能力。

    啟動(dòng)期問還要保證營養(yǎng)物質(zhì)和微量元素，特別是對微量礦物元素和C、N、P等不平衡的工業(yè)廢水，所以開始投加一些多余的N、P等營養(yǎng)，促進(jìn)甲烷菌的迅速生長。

厭氧生物濾池的運(yùn)行管理應(yīng)該注意哪些問題

    (1)厭氧生物濾池的主要缺點(diǎn)是有被堵塞的可能(尤其是AF厭氧生物濾池的底部)，必須根據(jù)廢水水質(zhì)特點(diǎn)選擇使用合適的填料、配水方式和運(yùn)行方式。當(dāng)進(jìn)水懸浮物含量較大時(shí)，應(yīng)使用粒徑較大或孔隙度大的填料。

    (2)當(dāng)被處理污水懸浮物濃度較大(一般指1000mg／L以上)時(shí)，如果采用的是降流式厭氧生物濾池，可以不用預(yù)處理就直接進(jìn)入裝置，甚至在處理懸浮物含量高達(dá)3000～8000mg／L的廢水時(shí)，也不會(huì)發(fā)生堵塞現(xiàn)象。如果采用的是升流式厭氧生物濾池，就應(yīng)當(dāng)對廢水進(jìn)行沉淀、過濾、或浮選等適當(dāng)?shù)念A(yù)處理，以降低進(jìn)水的懸浮物含量，防止填料層堵塞。一般AF的進(jìn)水懸浮物不超過200mg/L，但如果懸浮物可以生物降解而且均勻分散在廢水中，則懸浮物對AF幾乎不產(chǎn)生不利影響。

    (3)在一定的容積負(fù)荷下，進(jìn)水濃度大時(shí)，上升流速就較小，較低的上流速度不利于物質(zhì)的擴(kuò)散，更易堵塞。因此，當(dāng)被處理污水濃度較高(CODc。值大于5000mg／L)時(shí)，除了可以采取出水回流的運(yùn)行方式予以改善池內(nèi)水力條件外，還可以將厭氧生物濾池的的進(jìn)水方式由升流式改為平流式。即濾池前段下部進(jìn)水，后段上部溢流出水，頂部設(shè)氣室，底部設(shè)污泥排放口，同時(shí)使用孔隙率較大的軟性填料。

    (4)同UASB法一樣，厭氧生物濾池也要有有效的布水和沼氣收集排放系統(tǒng)。布水要均勻防止水流短路，也要考慮布水孔口的大小和出口流速以防孔口被堵塞。

    (5)為保證嚴(yán)格的厭氧環(huán)境，厭氧生物濾池多采用封閉式，并且要使污水水位高于填料層，即總是使填料層處于淹沒狀態(tài)。

厭氧處理技術(shù)由于無需曝氣，污泥產(chǎn)量少，又可回收沼氣而成為國內(nèi)外普遍關(guān)注的節(jié)能污水處理技術(shù)；但是單一的厭氧反應(yīng)器對氮、磷的去除率并不高，很難達(dá)到愈來愈嚴(yán)格的排放要求。為了進(jìn)一步去除有機(jī)物并脫氮除磷，厭氧反應(yīng)器應(yīng)用在生活污水處理系統(tǒng)中，須與其他處理單元聯(lián)用。為此，對各種類型厭氧反應(yīng)器處理生活污水的效果進(jìn)行了總結(jié)，并介紹了厭氧反應(yīng)器與其他工藝聯(lián)用處理生活污水的新研究進(jìn)展。

厭氧工藝處理生活污水的效果分析

在厭氧生物處理工藝發(fā)展過程中，反應(yīng)器是發(fā)展快的領(lǐng)域，新型高效厭氧反應(yīng)器的開發(fā)應(yīng)用，使厭氧消化技術(shù)在廢水處理方面取得了很大進(jìn)展。從50年代發(fā)展的厭氧消化池為代表的代厭氧反應(yīng)器到60年代末美國Mccarty發(fā)展的厭氧濾池(anaerobicfilter，AF)、70年代初荷蘭等開發(fā)的UASB(upflowanaerobicsludgeblanket)反應(yīng)器為代表的第二代厭氧反應(yīng)器；在第二代反應(yīng)器的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的第三代反應(yīng)器如：厭氧流化床(anaerobicfluidizedbed，AFB)、膨脹顆粒污泥床（expandedgranularsludgebed，EGSB)、厭氧折流板反應(yīng)器(anaerobicbaffledreactor，ABR)、厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器(internalcirculationanaerobicreactor，IC)等等。

單一形式的厭氧反應(yīng)器對COD和SS有較好的去除效果，其中間歇式厭氧反應(yīng)器ASBR（Anaerobicsequencingbatchreactor）和ASBBR（anaerobicsequencingbatchbiofilmreactor）對COD和SS的處理效果比其他的連續(xù)式厭氧反應(yīng)器較差。連續(xù)式反應(yīng)器中的HABR、UASB和EGSB處理生活污水后的COD出水指標(biāo)達(dá)到城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（COD<100mg/L）。但是反應(yīng)器對氨氮和磷的去除效果差，有時(shí)出水的氨氮和磷比進(jìn)水的還高。