厌氧反应器的发展历程(2015).ppt

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1、厌氧生物反应器的发展历程主要内容概述第一代厌氧反应器第二代厌氧反应器第三代厌氧反应器厌氧反应器的未来发展方向1.概述废水厌氧处理是通过大量厌氧微生物共同作用来完成。由于厌氧微生物生长缓慢，世代时间长，故保持大量的活性微生物(污泥)和足够长的污泥龄是提高反应效率的关键。反应器作为提供微生物生长繁殖的微型生态系统，有助于各类微生物平稳生长，物质和能量流动高效顺畅，是保持厌氧处理系统持续稳定的必要条件。在厌氧生物处理工艺发展过程中，反应器是发展最快的领域之一，而厌氧处理技术的发展从某种意义上讲也就是厌氧反应器的发展。2.第一代反应器厌氧生物处理技术始于1860年法国

2、工程师Mouras采用该法处理经沉淀的固体物质。1896年英国出现第一座用于处理生活污水的厌氧消化池，所产生的沼气用于街道照明。从1910年至1950年，高效可加温和搅拌的消化池得到发展，它比腐化池有明显的优势。上世纪50年代Schroepfer开发了厌氧接触工艺。这些反应器可以称为第一代厌氧反应器。2.第一代反应器第一代厌氧反应器的特点通过厌氧产生沼气的作用能使待处理废水与厌氧污泥完全混合；能有效降解废水中的有机污染物；反应器内污泥停留时间（sludgeretentiontime,SRT)与水力停留时间(hydraulicretentiontime,HRT)

3、无法分开；处理废水或有机废物需要较长的时间（长达几十天），属低负荷系统。反应器代表类型普通厌氧消化池（ConventionalAnaerobicDigesterTank）厌氧接触工艺(AnaerobicContactProcess)普通厌氧消化池普通厌氧消化池即传统的完全混合反应器。作为处理对象的生污泥或废水从池子上部或顶部投入池内，借助于消化池内的厌氧活性污泥来净化有机污染物。使生污泥或废水中的有机污染物转化为以甲烷和二氧化碳为主的气体（俗称沼气）。普通消化池的一般负荷:中温为2—3KgCOD/(m3·d)，高温为5—6KgCOD/(m3·d)。造成处理废水

4、的停留时间至少需要10～30ｄ,因此处理效率极低。普通厌氧消化池示意普通厌氧消化池示意普通厌氧消化池工程化应用厌氧接触工艺厌氧接触工艺是在连续搅拌反应器基础上于出水沉淀池中增设污泥回流装置和填料，增大了反应器内厌氧污泥的浓度，使得反应器中厌氧污泥的停留时间第一次大于水力停留时间，提高了负荷与处理效率。一般其容积负荷在4～5kgCOD/(m3·d)。厌氧接触工艺示意3.第二代厌氧反应器随着生物发酵工程中固定化技术的发展，人们认识到高效率厌氧系统必须满足的条件之一是，反应器内能够保持大量的活性厌氧污泥。第一个突破性的发展出现于60年代末，Young和McCarty

5、发明了厌氧滤池(AnaerobicFilter，简称AF)。1974年，荷兰农业大学环境系Lettinga等发明了上流式厌氧污泥床(Up-flowAnaerobicSludgeBed，简称UASB)，标志着厌氧反应器的研究进入了新的时代。这些反应器称为第二代反应器。3.第二代厌氧反应器第二代反应器的主要特点可以将污泥停留时间和水力停留时间分离，能保持大量的活性污泥和足够长的污泥龄；注重培养颗粒污泥，属高负荷系统。反应器代表类型厌氧滤池（AnaerobicFilter，简称AF）厌氧附着膜膨胀床反应器（AnaerobicAttachedFilmExpandedB

6、ed，简称AAFEB）厌氧流化床（AnaerobicFluidizedBed，简称AFB）厌氧生物转盘（AnaerobicRotatingBiologicalContactorProcess，简称ARBCP）上流式厌氧污泥床(Up-flowAnaerobicSludgeBed，简称UASB)。厌氧滤池（AF）AF是一种内部填充有微生物载体的厌氧生物反应器，所采用的载体以硬性填料如砂石、塑料波纹板等为主。在处理废水过程中，厌氧微生物部分附着生长在填料上，免于水力冲刷而得到保留，形成厌氧生物膜，部分在填料空隙间处于悬浮状态。废水流过被淹没的填料，污染物被去除并产生

7、沼气。AF反应器示意厌氧滤池（AF）在相同的温度下，厌氧滤池的负荷高出厌氧接触工艺2～3倍容积负荷由一般反应器的4～5KgCOD/ｍ3·d以下提高到10～15KgCOD/ｍ3·d。但AF在运行中常出现堵塞和短流现象，且需要大量的填料和对填料进行定期清洗，增加了处理成本。厌氧附着膜膨胀床反应器(AAFEB)该反应器内通过填充颗粒细小（φ<1mm）的载体，以增加供微生物附着生长介质的比表面（3000～3300m2/m3）,并使之流动，疏散，改善了水力运动和传质状况，从而使活性微生物数量得以提高，故具有较强运行效能。其膨胀率一般为5～20％。AAFEB对有机污水的处

8、理过程，实质上是其中以生物膜形成存在的