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100噸/天一體化污水處理設(shè)備裝置

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高效厭氧處理系統(tǒng)必須滿足兩大原則之一，在系統(tǒng)內(nèi)保持大量的厭氧活性污泥和足夠長的污泥齡。要滿足這一原則，可采用固定化(生物膜)或者培養(yǎng)沉淀性能較好的厭氧污泥的方式來保持污泥濃度，從而在采用高有機負荷和水力負荷時不會流失大量厭氧活性污泥。
20世紀60年代，McCarty和Young在早前科學家研究的基礎(chǔ)上恢復(fù)了對厭氧濾池的研究，應(yīng)用在中低濃度溶解性工業(yè)廢水的預(yù)處理/處理領(lǐng)域。他們在反應(yīng)器內(nèi)裝載各類填料，如卵石、爐渣、塑料等，在污水流動過程中在填料上生長出大量的生物膜。厭氧濾池在很短的水力停留時間內(nèi)可以保持較長的污泥齡，平均的細胞停留時間可長達100天以上。

1970年，Lettinga因偶然看到了McCarty的文章，領(lǐng)導(dǎo)其研究團隊發(fā)明了UASB反應(yīng)器，并在甲醇廢水處理上取得UASB的初步成功。UASB反應(yīng)器集生物反應(yīng)與污泥沉淀于一體，沿高程從上到下分為沉淀區(qū)、三相分離區(qū)和反應(yīng)區(qū)，在反應(yīng)器內(nèi)通常能培養(yǎng)出沉降性能良好的顆粒污泥，從而在沒有填料和載體的情況下完成了生物相的固定化，節(jié)省了空間和成本，同時使水力停留時間和污泥停留時間分開，以在反應(yīng)器內(nèi)保持較高的污泥濃度。
上述的反應(yīng)器均為第二代厭氧反應(yīng)器。這些反應(yīng)器的特點是可將水力停留時間與污泥停留時間分離開，其污泥停留時間可以長達上百天，可使厭氧處理高濃度污水的停留時間從過去的幾天或幾十天縮短到幾小時或幾天。但如果第二代反應(yīng)器在低溫條件下采用低負荷工藝時，由于污泥床內(nèi)的混合強度太低，就無法抵消反應(yīng)器內(nèi)的短流效應(yīng)，所以第二代厭氧反應(yīng)器在應(yīng)用負荷和產(chǎn)氣率方面有一定的限制。厭氧濾池(20世紀60年代)
(1)工藝流程
通過在反應(yīng)器內(nèi)填充各類過濾介質(zhì)(碎石、焦炭、塑料球、軟性或半軟性填料等)，廢水從池底進入并從池頂連續(xù)排出，在通過填料層時與附著在填料上的微生物接觸，使有機物得以降解。
(2)特點
無需沉淀池和污泥回流，設(shè)備簡單，操作方便;生物膜折算的污泥量大，泥齡長，處理效果好;生物濾池的關(guān)鍵是濾料，表面積越大，形成的生物膜量越多，單位反應(yīng)器的處理能力越大;濾料費用較貴，容易堵塞，尤其是下部，生物膜很厚，堵塞后沒有簡單有效的清洗方法，因此僅適合SS含量低的污水。
UASB反應(yīng)器
UASB主要由進水系統(tǒng)、三相分離器、出水系統(tǒng)、罐體等組成，如圖4所示，分為進水區(qū)(布水區(qū))、反應(yīng)區(qū)(含污泥床區(qū)、懸浮污泥層區(qū))、沉淀區(qū)、出水區(qū)、沼氣區(qū)等。

廢水由進水系統(tǒng)從反應(yīng)器的底部進入，進水系統(tǒng)兼有布水和水力攪拌的作用。布水器均勻布水，布水器出水口高速水流的沖擊和上升氣泡的擾動使污水與污泥混合。反應(yīng)過程中，產(chǎn)生的沼氣(氣泡)在上升過程中將污泥顆粒托起，氣泡帶著污泥和水一起上升進入沉淀區(qū)，該區(qū)域的三相分離器將反應(yīng)中產(chǎn)生的沼氣、污泥和被處理廢水加以分離。經(jīng)泥水分離后的處理出水則從沉淀區(qū)上部的集水槽排出。氣、固、液分離后的氣體(沼氣)由氣室收集，再由沼氣管通過水封器后安全燃燒或凈化回收利用。
(2)特點
結(jié)構(gòu)緊湊、處理能力大、處理效果好，具有污泥濃度高、有機負荷高等優(yōu)點;除進水泵外，設(shè)備本身無任何動力消耗，運行能耗低;平面布置有圓形、矩形、方形;池體結(jié)構(gòu)有鋼制、鋼筋混凝土(多為矩形布置);上升流速：0.5~1.5m/h(多控制在0.6~0.9m/h);高度一般為6~12m(高可達15m)。

曝氣生物濾池(BAF1是20世紀8O年代末90年代初在普通生物濾池的基礎(chǔ)上.借鑒給水濾池工藝而開發(fā)的污水處理新工藝.其大特點是集生物氧化和截留懸浮固體于一體.具有有機物容積負荷高、水力負荷大、水力停留時間短、出水水質(zhì)高的特點。BAF工藝類型和操作方式有多種.各具特點，但其基本原理是*。BAF處理污水的原理是反應(yīng)器內(nèi)填料上所附生物膜中微生物氧化分解作用、填料及生物膜的吸附阻留作用和沿著水流方向形成的食物鏈分級捕食作用以及 生物膜內(nèi)部微環(huán)境和缺氧段的反硝化作用.

根據(jù)傳統(tǒng)的脫氮理論.硝化反應(yīng)在好氧條件下進行，而反硝化反應(yīng)在缺氧條件下完成。但是,近幾年國內(nèi)外都有文獻污水處理過程中有同步硝化反硝化現(xiàn)象(Simultanious Nitrification and Denitrifieation，簡稱SND)，特別指出各種不同的生 物處理系統(tǒng)中存在有氧條件下的反硝化現(xiàn)象。
關(guān)于同步硝化反硝化機理的研究目前國內(nèi)外比較*認同的理論有： (1)微環(huán)境理論：微生物的體積非常小.因此微生物個體所處的環(huán)境也是微小的.微環(huán)境直接決定微生物個體的活動狀態(tài).但由于微生物的代謝活動和相互問的作用.微環(huán)境所處的狀態(tài)是可變的：宏觀環(huán)境的變化往往導(dǎo)致微環(huán)境的急劇變化和不均勻分布.從而影響微生物群體的活動狀態(tài).并在某種程度上出現(xiàn)所謂的表里不一的現(xiàn)象 由于氧傳遞和硝態(tài)氮傳 遞的不均勻性.導(dǎo)致曝氣狀態(tài)下菌膠團內(nèi)液可存在一定比例的缺氧微環(huán)境.因此在曝氣狀態(tài)下也 可以出現(xiàn)某種程度的反硝化.也就是所謂的同步硝化反硝化現(xiàn)象。
(2)好氧反硝化菌理論：近年來.硝化反硝化的理論有了新的重要發(fā)現(xiàn)，即許多異氧菌也能完成有機氮和無機氮(氨氮)的硝化過程.而且在很多的生態(tài)系統(tǒng)中。還比自氧 菌占優(yōu)勢：異氧硝化菌同時也是好氧反硝化菌， 因而能在好氧條件下把氨氮直接轉(zhuǎn)化成氣態(tài)終產(chǎn)物：另外，還發(fā)現(xiàn)一些其它細菌也能耗氧反硝化，如生絲微菌屬(Hyphomicrobium X)。