污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)課件

1、污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2022/7/28污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料1 培訓(xùn)的主要內(nèi)容Technology improves environment, Innovation brings values 1234厭氧反應(yīng)概述厭氧處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和不足反應(yīng)機(jī)理厭氧反應(yīng)器類型及主要設(shè)備污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型一、厭氧反應(yīng)概述： 利用微生物生命過(guò)程中的代謝活動(dòng)，將有機(jī)物分解為簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)物，從而去除水中有機(jī)物污染的過(guò)程，稱為廢水的生物處理。根據(jù)代謝過(guò)程對(duì)氧的需求，微生物又分為好氧、厭氧和介于兩者間的兼性微生物。厭氧生物處理就是利用厭氧微生物的代謝過(guò)程，在無(wú)需提供氧的情況下，把

2、有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物和少量的細(xì)胞物質(zhì)，這些無(wú)機(jī)物包括大量的生物氣（即沼氣）和水。上世紀(jì)70年代以來(lái)，厭氧反應(yīng)器在研究和應(yīng)用方面取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。特別是水力停留時(shí)間（HRT）與生物固體停留時(shí)間（SRT）的分離而導(dǎo)致高效反應(yīng)器的研制和推廣，使污水厭氧處理技術(shù)成為污水生物處理兩大技術(shù)之一。從已開(kāi)發(fā)的反應(yīng)器系統(tǒng)來(lái)看，升流式厭氧污泥床（UASB）、膨脹顆粒污泥床（EGSB）、內(nèi)循環(huán)（IC）反應(yīng)器、厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）及其衍生的其它系統(tǒng)應(yīng)用最廣。這些反應(yīng)器內(nèi)部能自然生成具有出色降解有機(jī)物能力的和優(yōu)越沉降性能的厭氧顆粒污泥。 污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型二、厭氧反應(yīng)機(jī)理：兩階

3、段理論20世紀(jì)3060年代，被普遍接受的是“兩階段理論”第一階段：發(fā)酵階段，又稱產(chǎn)酸階段或酸性發(fā)酵階段；主要功能是水解和酸化，主要產(chǎn)物是脂肪酸、醇類、CO2和H2等；主要參與反應(yīng)的微生物統(tǒng)稱為發(fā)酵細(xì)菌或產(chǎn)酸細(xì)菌；這些微生物的特點(diǎn)是：1）生長(zhǎng)速率快，2）對(duì)環(huán)境條件的適應(yīng)性（溫度、pH等）強(qiáng)。 第二階段：產(chǎn)甲烷階段，又稱堿性發(fā)酵階段；是指產(chǎn)甲烷菌利用前一階段的產(chǎn)物，并將其轉(zhuǎn)化為CH4和CO2；主要參與反應(yīng)的微生物被統(tǒng)稱為產(chǎn)甲烷菌（Methane producing bacteria）；產(chǎn)甲烷細(xì)菌的主要特點(diǎn)是：1）生長(zhǎng)速率慢，世代時(shí)間長(zhǎng)；2）對(duì)環(huán)境條件（溫度、pH、抑制物等）非常敏感，要求苛刻。污水

4、處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型二、反應(yīng)機(jī)理：兩階段理論污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型二、反應(yīng)機(jī)理：三階段理論對(duì)厭氧微生物學(xué)的深入研究后，發(fā)現(xiàn)將厭氧消化過(guò)程簡(jiǎn)單地劃分為上述兩個(gè)過(guò)程，不能真實(shí)反映厭氧反應(yīng)過(guò)程的本質(zhì)；厭氧微生物學(xué)的研究表明，產(chǎn)甲烷菌是一類十分特別的古細(xì)菌（Archea），除了在分類學(xué)和其特殊的學(xué)報(bào)結(jié)構(gòu)外，其最主要的特點(diǎn)是：產(chǎn)甲烷細(xì)菌只能利用一些簡(jiǎn)單有機(jī)物作為基質(zhì)，其中主要是一些簡(jiǎn)單的一碳物質(zhì)如甲酸、甲醇、甲基胺類以及H2/CO2等，兩碳物質(zhì)中只有乙酸，而不能利用其它含兩碳或以上的脂肪酸和甲醇以外的醇類；上世紀(jì)70年代，發(fā)現(xiàn)原來(lái)認(rèn)為

5、是一種被稱為“奧氏產(chǎn)甲烷菌”的細(xì)菌，實(shí)際上是由兩種細(xì)菌共同組成的，一種細(xì)菌首先把乙醇氧化為乙酸和H2（一種產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌），另一種細(xì)菌則利用H2和CO2產(chǎn)生CH4（一種真正意義上的產(chǎn)甲烷細(xì)菌嗜氫產(chǎn)甲烷細(xì)菌）；因而，提出了厭氧消化過(guò)程的“三階段理論”：污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型二、反應(yīng)機(jī)理：三階段理論污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型二、反應(yīng)機(jī)理：四階段理論（四菌群學(xué)說(shuō)）幾乎提出“三階段理論”的同時(shí)，又有人提出了厭氧消化過(guò)程的“四菌群學(xué)說(shuō)”：實(shí)際上，是在上述三階段理論的基礎(chǔ)上，增加了一類細(xì)菌同型產(chǎn)乙酸菌，其主要功能是可以將產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌產(chǎn)生

6、的H2/CO2合成為乙酸。但研究表明，實(shí)際上這一部分由H2/CO2合成而來(lái)的乙酸的量較少，只占厭氧體系中總乙酸量的5%左右。總體來(lái)說(shuō)，“三階段理論”、“四階段理論”是目前公認(rèn)的對(duì)厭氧生物處理過(guò)程較全面和較準(zhǔn)確的描述。污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型二、反應(yīng)機(jī)理：厭氧消化過(guò)程中的主要微生物主要介紹其中的發(fā)酵細(xì)菌（產(chǎn)酸細(xì)菌）、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌、產(chǎn)甲烷菌等。1、發(fā)酵細(xì)菌（產(chǎn)酸細(xì)菌）：2、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌：產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌的主要功能是將各種高級(jí)脂肪酸和醇類氧化分解為乙酸和H2；為產(chǎn)甲烷細(xì)菌提供合適的基質(zhì)，在厭氧系統(tǒng)中常常與產(chǎn)甲烷細(xì)菌處于共生互營(yíng)關(guān)系。 注意：上述反應(yīng)只有在乙酸濃度很低、

7、系統(tǒng)中氫分壓也很低時(shí)才能順利進(jìn)行，因此產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸反應(yīng)的順利進(jìn)行，常常需要后續(xù)產(chǎn)甲烷反應(yīng)能及時(shí)將其主要的兩種產(chǎn)物乙酸和H2消耗掉。3、產(chǎn)甲烷菌產(chǎn)甲烷細(xì)菌的主要功能是將產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的產(chǎn)物乙酸和H2/CO2轉(zhuǎn)化為CH4和CO2，使厭氧消化過(guò)程得以順利進(jìn)行；主要可分為兩大類：乙酸營(yíng)養(yǎng)型和H2營(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌，一般來(lái)說(shuō)，在自然界中乙酸營(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌的種類較少，但這兩種產(chǎn)甲烷細(xì)菌在厭氧反應(yīng)器中居多，因?yàn)樵趨捬醴磻?yīng)器中乙酸是主要的產(chǎn)甲烷基質(zhì)，一般來(lái)說(shuō)有70%左右的甲烷是來(lái)自乙酸的氧化分解；污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型二、反應(yīng)機(jī)理：厭氧生物處理的影響因素產(chǎn)甲烷反應(yīng)是厭氧消化過(guò)程的控

8、制階段，因此，一般來(lái)說(shuō)，在討論厭氧生物處理的影響因素時(shí)主要討論影響產(chǎn)甲烷菌的各項(xiàng)因素；主要影響因素有：溫度、pH值、氧化還原電位、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、F/M比、有毒物質(zhì)等。 。1、溫度：溫度對(duì)厭氧微生物的影響尤為顯著；厭氧細(xì)菌可分為嗜熱菌（或高溫菌）、嗜溫菌（中溫菌）；相應(yīng)地，厭氧消化分為：高溫消化（55C左右）和中溫消化（35C左右）；高溫消化的反應(yīng)速率約為中溫消化的1.51.9倍，產(chǎn)氣率也較高，但氣體中甲烷含量較低；當(dāng)處理含有病原菌和寄生蟲(chóng)卵的廢水或污泥時(shí)，高溫消化可取得較好的衛(wèi)生效果，消化后污泥的脫水性能也較好；隨著新型厭氧反應(yīng)器的開(kāi)發(fā)研究和應(yīng)用，溫度對(duì)厭氧消化的影響不再非常重要（新型反應(yīng)器內(nèi)的生

9、物量很大），因此可以在常溫條件下（2025C）進(jìn)行，以節(jié)省能量和運(yùn)行費(fèi)用。2、pH值和堿度：pH值是厭氧消化過(guò)程中的最重要的影響因素；重要原因：產(chǎn)甲烷菌對(duì)pH值的變化非常敏感，一般認(rèn)為，其最適pH值范圍為6.87.2，在8.2時(shí)，產(chǎn)甲烷菌會(huì)受到嚴(yán)重抑制，而進(jìn)一步導(dǎo)致整個(gè)厭氧消化過(guò)程的惡化；厭氧體系中的pH值受多種因素的影響：進(jìn)水pH值、進(jìn)水水質(zhì)（有機(jī)物濃度、有機(jī)物種類等）、生化反應(yīng)、酸堿平衡、氣固液相間的溶解平衡等；厭氧體系是一個(gè)pH值的緩沖體系，主要由碳酸鹽體系所控制；一般來(lái)說(shuō)：系統(tǒng)中脂肪酸含量的增加（累積），將消耗 ，使pH下降；但產(chǎn)甲烷菌的作用不但可以消耗脂肪酸，而且還會(huì)產(chǎn)生 ，使系統(tǒng)的

10、pH值回升。堿度曾一度在厭氧消化中被認(rèn)為是一個(gè)至關(guān)重要的影響因素，但實(shí)際上其作用主要是保證厭氧體系具有一定的緩沖能力，維持合適的pH值；厭氧體系一旦發(fā)生酸化，則需要很長(zhǎng)的時(shí)間才能恢復(fù)。污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型二、反應(yīng)機(jī)理：厭氧生物處理的影響因素產(chǎn)甲烷反應(yīng)是厭氧消化過(guò)程的控制階段，因此，一般來(lái)說(shuō)，在討論厭氧生物處理的影響因素時(shí)主要討論影響產(chǎn)甲烷菌的各項(xiàng)因素；主要影響因素有：溫度、pH值、氧化還原電位、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、F/M比、有毒物質(zhì)等。 。3、氧化還原電位：嚴(yán)格的厭氧環(huán)境是產(chǎn)甲烷菌進(jìn)行正常生理活動(dòng)的基本條件；非產(chǎn)甲烷菌可以在氧化還原電位為+100 -100mv的環(huán)境

11、正常生長(zhǎng)和活動(dòng)；產(chǎn)甲烷菌的最適氧化還原電位為-150 -400mv，在培養(yǎng)產(chǎn)甲烷菌的初期，氧化還原電位不能高于-330mv；4、營(yíng)養(yǎng)要求：5、F/M比：厭氧生物處理的有機(jī)物負(fù)荷較好氧生物處理更高，一般可達(dá)510kgCOD/m3.d，甚至可達(dá)5080 kgCOD/m3.d；無(wú)傳氧的限制；可以積聚更高的生物量。產(chǎn)酸階段的反應(yīng)速率遠(yuǎn)高于產(chǎn)甲烷階段，因此必須十分謹(jǐn)慎地選擇有機(jī)負(fù)荷；高的有機(jī)容積負(fù)荷的前提是高的生物量，而相應(yīng)較低的污泥負(fù)荷；高的有機(jī)容積負(fù)荷可以縮短HRT，減少反應(yīng)器容積。6、有毒物質(zhì)：常見(jiàn)的抑制性物質(zhì)有：硫化物、氨氮、重金屬、氰化物及某些有機(jī)物； 氨氮：氨氮是厭氧消化的緩沖劑；但濃度過(guò)高

12、，則會(huì)對(duì)厭氧消化過(guò)程產(chǎn)生毒害作用；抑制濃度為50200mg/l，但馴化后，適應(yīng)能力會(huì)得到加強(qiáng)。污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型三、厭氣處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和不足： 優(yōu)勢(shì)：可作為環(huán)境保護(hù)、能源回收和生態(tài)良性循環(huán)結(jié)合系統(tǒng)的技術(shù)，具有良好的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益。耗能少,運(yùn)行費(fèi)低,對(duì)中等以上(1500mg/L)濃度廢水費(fèi)用僅為好氧工藝1/3.回收能源,理論上講1kgCOD可產(chǎn)生純甲烷0.35m3,燃值(3.9310-1J/m3)，高于天然氣(3.9310-1J/m3)。以日排10t COD工廠為例,按COD去除80%,甲烷為理論值80%計(jì)算，日產(chǎn)沼氣2240m3,相當(dāng)于2500m3

13、天然氣或3.85t煤,可發(fā)電5400Kwh.設(shè)備負(fù)荷高、占地少。剩余污泥少,僅相當(dāng)于好氧工藝1/61/10.對(duì)N、P等營(yíng)養(yǎng)物需求低，好氧工藝要求C：N:P=100:5:1,厭氧工藝為C:N:P=(350-500):5:1?？芍苯犹幚砀邼庥袡C(jī)廢水,不需稀釋。厭氧菌可在中止供水和營(yíng)養(yǎng)條件下，保留生物活性和沉泥性一年,適合間斷和季節(jié)性運(yùn)行。系統(tǒng)靈活,設(shè)備簡(jiǎn)單,易于制作管理，規(guī)模可大可小。污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型三、厭氣處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和不足： 不足：對(duì)溫度、pH等環(huán)境因素較敏感；處理出水水質(zhì)較差，需進(jìn)一步利用好氧法進(jìn)行處理；氣味較大；對(duì)氨氮的去除效果不好；等等污水處理

14、厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型四、厭氧反應(yīng)器發(fā)展簡(jiǎn)史：實(shí)際上，厭氧生物過(guò)程廣泛地存在于自然界中，但人類第一次有意識(shí)地利用厭氧生物過(guò)程來(lái)處理廢棄物，則是在1881年由法國(guó)的Louis Mouras所發(fā)明的“自動(dòng)凈化器”開(kāi)始的，隨后人類開(kāi)始較大規(guī)模地應(yīng)用厭氧消化過(guò)程來(lái)處理城市污水（如化糞池、雙層沉淀池等）和剩余污泥（如各種厭氧消化池等）。這些厭氧反應(yīng)器現(xiàn)在通稱為“第一代厭氧生物反應(yīng)器”，它們的共同特點(diǎn)是： 水力停留時(shí)間（HRT）很長(zhǎng)，有時(shí)在污泥處理時(shí)，污泥消化池的HRT會(huì)長(zhǎng)達(dá)90天，即使是目前在很多現(xiàn)代化城市污水處理廠內(nèi)所采用的污泥消化池的HRT也還長(zhǎng)達(dá)2030天； 雖然HRT

15、相當(dāng)長(zhǎng)，但處理效率仍十分低，處理效果還很不好； 具有濃臭的氣味，因?yàn)樵趨捬跸^(guò)程中原污泥中含有的有機(jī)氮或硫酸鹽等會(huì)在厭氧條件下分別轉(zhuǎn)化為氨氮或硫化氫，而它們都具有十分特別的臭味。以上這些特點(diǎn)使得人們對(duì)于進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和利用厭氧生物過(guò)程的興趣大大降低，而且此時(shí)利用活性污泥法或生物膜法處理城市污水已經(jīng)十分成功。但是，當(dāng)進(jìn)入上世紀(jì)50、60年代，特別是70年代的中后期，隨著世界范圍的能源危機(jī)的加劇，人們對(duì)利用厭氧消化過(guò)程處理有機(jī)廢水的研究得以強(qiáng)化，相繼出現(xiàn)了一批被稱為現(xiàn)代高速厭氧消化反應(yīng)器的處理工藝，從此厭氧消化工藝開(kāi)始大規(guī)模地應(yīng)用于廢水處理，真正成為一種可以與好氧生物處理工藝相提并論的廢水生物處理工

16、藝。這些被稱為現(xiàn)代高速厭氧消化反應(yīng)器的厭氧生物處理工藝又被統(tǒng)一稱為“第二代厭氧生物反應(yīng)器”，它們的主要特點(diǎn)有： HRT大大縮短，有機(jī)負(fù)荷大大提高，處理效率大大提高； 主要包括：厭氧接觸法、厭氧濾池（AF）、上流式厭氧污泥床（UASB）反應(yīng)器、厭氧流化床（AFB）、厭氧生物轉(zhuǎn)盤(pán)（ARBC）和擋板式厭氧反應(yīng)器等； HRT與SRT分離，SRT相對(duì)很長(zhǎng)，HRT則可以較短，反應(yīng)器內(nèi)生物量很高。以上這些特點(diǎn)徹底改變了原來(lái)人們對(duì)厭氧生物過(guò)程的認(rèn)識(shí)，因此其實(shí)際應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。進(jìn)入20世紀(jì)90年代以后，隨著以顆粒污泥為主要特點(diǎn)的UASB反應(yīng)器的廣泛應(yīng)用，在其基礎(chǔ)上又發(fā)展起來(lái)了同樣以顆粒污泥為根本的顆粒污泥膨脹

17、床（EGSB）反應(yīng)器和厭氧內(nèi)循環(huán)（IC）反應(yīng)器。其中EGSB反應(yīng)器利用外加的出水循環(huán)可以使反應(yīng)器內(nèi)部形成很高的上升流速，提高反應(yīng)器內(nèi)的基質(zhì)與微生物之間的接觸和反應(yīng)，可以在較低溫度下處理較低濃度的有機(jī)廢水，如城市廢水等；而IC反應(yīng)器則主要應(yīng)用于處理高濃度有機(jī)廢水，依靠厭氧生物過(guò)程本身所產(chǎn)生的大量沼氣形成內(nèi)部混合液的充分循環(huán)與混合，可以達(dá)到更高的有機(jī)負(fù)荷。這些反應(yīng)器又被統(tǒng)一稱為“第三代厭氧生物反應(yīng)器”。污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型厭氧反應(yīng)器發(fā)展簡(jiǎn)史-厭氧反應(yīng)器類型：普通厭氧反應(yīng)池厭氧接觸工藝升流厭氧污泥庫(kù)(UASB)反應(yīng)器厭氧顆粒污泥膨脹庫(kù)(EGSR)厭氧濾料(AF)

18、厭氧流化床反應(yīng)器厭氧折流反應(yīng)器(ABR)厭氧生物轉(zhuǎn)盤(pán)厭氧混臺(tái)反應(yīng)器等.污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型四、厭氧反應(yīng)器發(fā)展簡(jiǎn)史：第一代污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型四、厭氧反應(yīng)器發(fā)展簡(jiǎn)史：第二代污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型四、厭氧反應(yīng)器發(fā)展簡(jiǎn)史：第三代污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型四、厭氧反應(yīng)器發(fā)展簡(jiǎn)史：第三代污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型五、厭氧反應(yīng)器工藝：目前應(yīng)用于乳業(yè)項(xiàng)目的工藝主要是，UASB、ABR、AF（B），有應(yīng)用前景的還有第三代反應(yīng)器（IC、E

19、GSB）下面主要對(duì)以下工藝進(jìn)行介紹。1、厭氧濾池2、厭氧折流反應(yīng)器（ABR）工藝在反應(yīng)器中設(shè)置多個(gè)垂直擋板，將反應(yīng)器分隔為數(shù)個(gè)上向流和下向流的小室，使廢水循序流過(guò)這些小室；有人認(rèn)為，厭氧擋板式反應(yīng)器相當(dāng)于多個(gè)UASB反應(yīng)器的串聯(lián)；當(dāng)廢水濃度過(guò)高時(shí)，可將處理后的出水回流。與厭氧生物轉(zhuǎn)盤(pán)相比，可省去轉(zhuǎn)動(dòng)裝置；與UASB相比，可不設(shè)三相分離器而截流污泥；反應(yīng)器啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)間較短，遠(yuǎn)行較穩(wěn)定；不需設(shè)置混合攪拌裝置；不存在污泥堵塞問(wèn)題，通常需要設(shè)填料，負(fù)荷較低，出水水質(zhì)較差。污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型五、厭氧反應(yīng)器工藝：3、升流式厭氧污泥層(床)(UASB)反應(yīng)器 UASB

20、反應(yīng)器的工作原理可用下圖表示：從上圖中可以看出，UASB反應(yīng)器具有如下的主要工藝特征： 在反應(yīng)器的上部設(shè)置了氣、固、液三相分離器； 在反應(yīng)器底部設(shè)置了均勻布水系統(tǒng)； 反應(yīng)器內(nèi)的污泥能形成顆粒污泥，所謂的顆粒污泥的特點(diǎn)是：直徑為0.10.5cm，濕比重為1.041.08；具有良好的沉降性能和很高的產(chǎn)甲烷活性。上述工藝特征使得UASB反應(yīng)器與厭氧接觸法以及厭氧生物濾池相比，具有如下的主要特點(diǎn)： 污泥的顆?；狗磻?yīng)器內(nèi)的平均濃度50gVSS/l以上，污泥齡一般為30天以上； 反應(yīng)器的水力停留時(shí)間相應(yīng)較短； 反應(yīng)器具有很高的容積負(fù)荷； 不僅適合于處理高、中濃度的有機(jī)工業(yè)廢水，也適合于處理低濃度的城市污

21、水； UASB反應(yīng)器集生物反應(yīng)和沉淀分離于一體，結(jié)構(gòu)緊湊； 無(wú)需設(shè)置填料，節(jié)省了費(fèi)用，提高了容積利用率； 一般也無(wú)需設(shè)置攪拌設(shè)備，上升水流和沼氣產(chǎn)生的上升氣流起到攪拌的作用； 構(gòu)造簡(jiǎn)單，操作運(yùn)行方便。污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型五、厭氧反應(yīng)器工藝：3、升流式厭氧污泥層(床)(UASB)反應(yīng)器UASB反應(yīng)器組成： UASB反應(yīng)器的主要組成部分包括：進(jìn)水配水系統(tǒng)、反應(yīng)區(qū)、三相分離器、出水系統(tǒng)、氣室、浮渣收集系統(tǒng)、排泥系統(tǒng)等，下面將分別敘述：1) 進(jìn)水配水系統(tǒng)：其功能主要有兩個(gè)方面： 將廢水均勻地分配到整個(gè)反應(yīng)器的底部； 水力攪拌；一個(gè)有效的進(jìn)水配水系統(tǒng)是保證UASB反

22、應(yīng)器高效運(yùn)行的關(guān)鍵之一。2) 反應(yīng)區(qū)：反應(yīng)區(qū)是UASB反應(yīng)器中生化反應(yīng)發(fā)生的主要場(chǎng)所，又分為污泥床區(qū)和污泥懸浮區(qū)，其中的污泥床區(qū)主要集中了大部分高活性的顆粒污泥，是有機(jī)物的主要降解場(chǎng)所；而污泥懸浮區(qū)則是絮狀污泥集中的區(qū)域。3) 三相分離器：三相分離器由沉淀區(qū)、回流縫和氣封等組成；其主要功能有： 將氣體(沼氣)、固體(污泥)、和液體(出水)分開(kāi)； 保證出水水質(zhì)； 保證反應(yīng)器內(nèi)污泥量； 有利于污泥顆?；?。4) 出水系統(tǒng)：出水系統(tǒng)的主要作用是將經(jīng)過(guò)沉淀區(qū)后的出水均勻收集，并排出反應(yīng)器。5) 氣室：氣室也稱集氣罩，其主要作用是收集沼氣。6) 浮渣收集系統(tǒng)：浮渣收集系統(tǒng)的主要功能是清除沉淀區(qū)液面和氣室液

23、面的浮渣。7) 排泥系統(tǒng)：排泥系統(tǒng)的主要功能是均勻地排除反應(yīng)器內(nèi)的剩余污泥。污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型五、厭氧反應(yīng)器工藝：3、升流式厭氧污泥層(床)(UASB)反應(yīng)器1) 進(jìn)水配水系統(tǒng)：污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型四、厭氧反應(yīng)器工藝：3、升流式厭氧污泥層(床)(UASB)反應(yīng)器1) 進(jìn)水配水系統(tǒng)：污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型五、厭氧反應(yīng)器工藝：3、升流式厭氧污泥層(床)(UASB)反應(yīng)器1

24、) 進(jìn)水配水系統(tǒng)：污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型污

25、水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型四、厭氧反應(yīng)器工藝：3、升流式厭氧污泥層(床)(UASB)反應(yīng)器2) 三相分離器：污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選

26、型污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型五、厭氧反應(yīng)器工藝：4、其它厭氧生物處理工藝厭氧膨脹顆粒污泥床（EGSB）反應(yīng)器雖然以UASB為代表的第二代厭氧生物反應(yīng)器在應(yīng)用中取得

27、了很大的成功，但在進(jìn)一步擴(kuò)大其處理范圍時(shí)，仍然遇到了不少問(wèn)題，迫使人們?cè)谄浠A(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)，EGSB反應(yīng)器就是在UASB反應(yīng)器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新一代更高效的厭氧反應(yīng)器。EGSB反應(yīng)器的產(chǎn)生背景由于第二代反應(yīng)器污水與污泥未得到足夠的混合，相互間不能充分接觸，因而影響了反應(yīng)速率，最終導(dǎo)致反應(yīng)器的處理效率很低。在利用UASB反應(yīng)器處理生活污水時(shí)，為了增加污水與污泥間的接觸，更有效地利用反應(yīng)器的容積，必須對(duì)UASB反應(yīng)器進(jìn)行改進(jìn)。改進(jìn)的辦法有兩種： 采用更為有效的布水系統(tǒng)，即可通過(guò)增加每平方米的布水點(diǎn)數(shù)或采用更先進(jìn)的布水設(shè)施來(lái)實(shí)現(xiàn)； 提高液體的上升流速（vup）。但是當(dāng)處理低溫低濃度的生活污

28、水時(shí)，改進(jìn)布水系統(tǒng)的結(jié)果仍不理想，因此基于上述第二種辦法，通過(guò)設(shè)計(jì)較大高徑比的反應(yīng)器，同時(shí)采用出水循環(huán)，來(lái)提高反應(yīng)器內(nèi)的液體上升流速，使顆粒污泥床層充分膨脹，這樣就可以保證污泥與污水充分混合，減少反應(yīng)器內(nèi)的死角，同時(shí)也可以使顆粒污泥床中的絮狀剩余污泥的積累減少，由此便產(chǎn)生了第三代高效厭氧反應(yīng)器膨脹顆粒污泥床（Expanded Granular Sludge Bed，簡(jiǎn)稱EGSB）反應(yīng)器。污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型五、厭氧反應(yīng)器工藝：4、其它厭氧生物處理工藝厭氧膨脹顆粒污泥床（EGSB）反應(yīng)器EGSB反應(yīng)器的工藝特征與工作原理EGSB反應(yīng)器是對(duì)UASB反應(yīng)器的改進(jìn)

29、，與UASB反應(yīng)器相比，它們最大的區(qū)別是在于反應(yīng)器內(nèi)液體上升流速的不同。在UASB反應(yīng)器中，水力上升流速Vup一般小于1m/h，污泥床更象一個(gè)靜止床，而EGSB反應(yīng)器通過(guò)采用出水循環(huán)，其Vup一般可超過(guò)510m/h，所以整個(gè)顆粒污泥床是膨脹的。EGSB反應(yīng)器這種獨(dú)有的特征使它可以進(jìn)一步向著空間化方向發(fā)展，反應(yīng)器的高徑比可高達(dá)20或更高。因此對(duì)于相同容積的反應(yīng)器而言，EGSB反應(yīng)器的占地面積大為減少，同時(shí)出水循環(huán)的采用也使反應(yīng)器所能承受的容積負(fù)荷大大增加，最終可減少反應(yīng)器的體積。進(jìn)水分配系統(tǒng)的主要作用是將進(jìn)水均勻地分配到整個(gè)反應(yīng)器底部，并產(chǎn)生一個(gè)均勻的上升流速。與UASB反應(yīng)器相比，EGSB反應(yīng)

30、器由于高徑比更大，其所需要的配水面積會(huì)較小；同時(shí)又采用了出水循環(huán)，其配水孔口的流速會(huì)更大，因此其配水系統(tǒng)更容易保證配水均勻。水循環(huán)部分是EGSB反應(yīng)器不同于UASB反應(yīng)器之處，其主要目的是提高反應(yīng)器內(nèi)的液體上升流速，使顆粒污泥床層充分膨脹，污水與微生物之間充分接觸，加強(qiáng)傳質(zhì)效果，還可以避免反應(yīng)器內(nèi)死角和短流的產(chǎn)生。污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型五、厭氧反應(yīng)器工藝：4、其它厭氧生物處理工藝厭氧膨脹床和厭氧流化床Anaerobic (Attached Film) Expanded Bed & Anaerobic Fluidized Bed Reactors1) 基本原理

31、：在厭氧反應(yīng)器內(nèi)添加固體顆粒載體，常用的有石英砂、無(wú)煙煤、活性炭、陶粒和沸石等，粒徑一般為0.21mm。一般需要采用出水回流的方法使載體顆粒在反應(yīng)器內(nèi)膨脹或形成流化狀態(tài)；一般將床體內(nèi)載體略有松動(dòng)，載體間空隙增加但仍保持互相接觸的反應(yīng)器稱為膨脹床反應(yīng)器；將上升流速增大到可以使載體在床體內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)而互不接觸的反應(yīng)器稱為流化床反應(yīng)器。2) 主要特點(diǎn)：細(xì)顆粒的載體為微生物的附著生長(zhǎng)提供了較大的比表面積，使床內(nèi)的微生物濃度很高（一般可達(dá)30gVSS/l）；具有較高的有機(jī)容積負(fù)荷（1040kgCOD/m3.d），水力停留時(shí)間較短；具有較好的耐沖擊負(fù)荷的能力，運(yùn)行較穩(wěn)定；載體處于膨脹或流化狀態(tài)，可防止載體堵

32、塞；床內(nèi)生物固體停留時(shí)間較長(zhǎng)，運(yùn)行穩(wěn)定，剩余污泥量較少；既可應(yīng)用于高濃度有機(jī)廢水的處理，也應(yīng)用于低濃度城市廢水的處理。膨脹床或流化床的主要缺點(diǎn)是：載體的流化耗能較大；系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)行的要求也較高。污水處理厭氧系統(tǒng)培訓(xùn)資料2、污水預(yù)處理段基礎(chǔ)知識(shí)和設(shè)備選型四、厭氧反應(yīng)器工藝：3、其它厭氧生物處理工藝厭氧內(nèi)循環(huán)（IC）反應(yīng)器在多年的研究與應(yīng)用中，UASB反應(yīng)器已經(jīng)成為應(yīng)用最為廣泛的一種厭氧生物反應(yīng)器。但在UASB反應(yīng)器大量應(yīng)用于處理多種工業(yè)廢水的實(shí)際運(yùn)行中，卻發(fā)現(xiàn)，在UASB反應(yīng)器處理中低濃度（15002000mgCOD/L）廢水時(shí)，為防止水力上升流速太大而使厭氧污泥大量流失，其容積負(fù)荷一般限制在58kgCOD/m3.d之間；而在處理高濃度（50009000mgCOD/L）廢水時(shí)，其容積負(fù)荷一般限制在1020kgCOD/m3.d之間，以避免由于過(guò)高的產(chǎn)氣負(fù)荷導(dǎo)致厭氧污泥的流失。為此，1985年荷蘭Paques公司開(kāi)發(fā)了一種稱為內(nèi)循環(huán)（Internal Circulation）反