第五节 厌氧法系列工艺与设备ppt课件.ppt

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1、2021/7/311第五节厌氧法系列工艺与设备第一代厌氧反应器第二代厌氧反应器第三代厌氧反应器第四代新型厌氧反应器厌氧发酵的原理厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法优点与缺点复杂有机物1水解2发酵脂肪酸乙酸H2+CO23产乙酸CH4+CO2H2S+CO2硫酸盐还原硫酸盐还原4产甲烷4产甲烷硫酸盐还原厌氧反应器的性能评价基准反应器中维持高浓度生物量(污泥）生物膜填料颗粒污泥反应器中生物与废水充分接触合理的布水系统适宜的液体表面上升流速大量沼气(高浓度有机物)12微生物的固定及活性维持反应器传质第一代反应器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

2、水中的有机污染物；反应器内污泥停留时间与水力停留时间无法分开；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)普通厌氧消化池示意普通厌氧消化池示意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大于水力停留时间，提高了负荷与处理效率。一般容积负荷在4～5kgCOD/(m3·d)。气泡附着在污泥上导致

3、污泥上浮加强搅拌抑制厌氧菌活性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。高效厌氧反应器的条件保证大量的厌氧活性污泥，进水与污泥保持良好的接触第二代厌氧反应器特点可以将污泥停留时间和水力停留时间分离

4、，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。厌氧滤池（AnaerobicFilter，简称AF）厌氧附着膜膨胀床反应器（AnaerobicAttachedFilmExpandedBed，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)。两相厌氧生物反应器（Twophaseanaerobicbioreact

5、orAF反应器示意升流式AF底部易堵塞且污泥沿池深分布不均厌氧滤池（AF）在相同的温度下，厌氧滤池的负荷是厌氧接触工艺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。厌氧膨胀床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％。对有机污水的处理过程

6、，实质上是其中以生物膜形成存在的厌氧微生物对有机质的降解过程。厌氧膨胀床是利用废水的内循环来实现反应器内填料的膨胀。膨胀率10-20%厌氧膨胀床膨胀率20-70%，特点：细颗粒载体比表面积大，床内微生物浓度很高（30g.VSS/L），有机负荷较高（10-40kgCOD/m3.d），水力停留时间短，耐冲击负荷，运行较稳定。载体处于膨胀或流化状态，堵塞可能性小，固体停留时间长，剩余污泥量小处理高浓废水和低浓废水均可取得较好效果缺点：载体选择不好膨胀和流化耗能大，（粒径，上升流速、比表面积）对系统设计运行要求高，AFB内部稳定的流化态难以保证，且反应器需大量回流水来取得高

7、的上升流速。该工艺控制较难，投资和运行成本高。AFB的改进思路生物气循环减少回流水用量；磁性载体提高生物挂膜速度和挂膜量；与膜生物反应器的结合减少污泥流失的机会。AFB反应器改进的形式磁性载体提高生物挂膜速度和挂膜量厌氧UASB反应器工作原理influentSludgebed污泥沉降沼气阻挡收集effluentUASB反应器UASB反应器污泥床区主要有沉降性能良好的厌氧污泥组成，浓度可达到50～100g/L或更高。三相分离器配水系统颗粒污泥特点：可形成沉淀性能非常好的颗粒污泥，利用污泥颗粒化实现了HRT与污泥停留时间的分离延长了污泥龄具有有机负荷高，水力停留时间