厌氧法的影响因素: 控制厌氧处理效率的基本因素有两类: •一类是基础因素,包括微生物量 (污泥液体浓度)、营养比、混合接触状况、有机负荷等; •另外一类是环境因素,如温度、pH值、氧化还原电位、有毒物质等。 •经验和研究表明:PH值和温度是影响甲烷细菌生长那个的两个重要环境因素。 •产甲烷细菌是决定厌氧消化效率和成败的主要微生物,产甲烷阶段是厌氧过程速率的限定步骤。 温度前提 •产甲烷菌的温度范围为5-60℃。 •在35℃和53℃上下可以分别获得较高的消化效率,温度为40-45℃时,厌氧消化效率较低。 •据产甲烷菌相宜温度前提的差别,厌氧法可分为常温消化、中温消化和高温消化三种类型。 •温度的急剧变化和上下波动不利于厌氧消化作用 •温度的波动,不仅影响沼气产量,还影响沼气中甲烷的含量,尤其高温消化对温度变化更为敏感。 •温度的暂时性突然降低不会使厌氧消化系统遭受底子性的破坏,温度一经恢复到原来程度时,处理效率和产气量也随之恢复 pH值〈见上 •厌氧法处理废水的应用中,由于产酸和产甲烷大多在同一构筑物内进行,故为了维持平衡,避免过多的酸堆集,常保持反映器内的pH值在6.5-7.5(最幸亏6.8-7.2)的范围内 •产酸作用产物使有机酸的含量增加,会使pH值下降。含氮有机物分解产物氨的增加,会引起pH值升高 •在厌氧处理中,pH值除受进水的pH影响外,主要取决于代谢过程当中自然成立的缓和冲突平衡,取决于挥发酸、碱度、CO二、氨氮、氢之间的平衡 工艺和设备微生物生长状态分为厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法; •厌氧活性污泥法包括普通消化池、厌氧接触工艺、上流式厌氧污泥床反映器等。 •厌氧生物滤池归属厌氧生物膜法。 1.普通消化池又称传统或常规消化池 •消化池经常使用严密封闭的圆柱形池,废水定期或连续步入池中,经消化的污泥和废水分别由消化池底和上部排出,所产沼气从顶部排出 为使进水与微生物尽快接触,需要肯定是的搅拌。经常使用搅拌体式格局有三种:(a)池内机械搅拌;(b)沼气搅拌;(c)循环消化液搅拌 高温厌氧消化需要加温,经常使用加热体式格局有三种: (a)废水在消化池外先经热交换器预热到划定温度再步入消化池 •(b)热蒸汽直接在消化器内加热; •(c)在消化池内部安装热交换管。 特点是: •可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的料液。 •厌氧消化反映与固液分离在同1个池内实现,结构较简略。 •缺少持留或补充厌氧活性污泥的特殊装配,消化器中难以保持大量的微生物细胞。 •对无搅拌的消化器,还存在料液的分层征象紧张,微生物不能与料液匀称接触的问题。 •温度不匀称,消化效率低 厌氧接触法 在消化池后设沉淀池,将沉淀污泥回流至消化池,形成了厌氧接触法(anaerobic contact process) 实质是厌氧的活性污泥法,不需要曝气,需脱气。 特点: (a)消化池内污泥成悬浮状态,液体浓度较高,一般为10-15g/L,回流量为进水量2-3倍,耐打击能力强; (b)可以直接处理悬浮固体含量较高的有机废水,悬浮颗粒成为微生物的载体,很容易在沉淀池中沉淀 (c)消化池的容积负荷较普通消化池高。 中温消化时,一般为2-l0kgCOD/m3·d,水力停留时间比普通消化池大大缩短,如常温下,普通消化池为15-30天,而接触法小于10天; (d)混合液经沉降后,出水水质好, (e)但需增加沉淀池、污泥回流和脱气等设备 (f)厌氧接触法存在混合液难以在沉淀池中进行固液分离的缺点 存在的问题 1。排除混合液中污泥附着大量气泡,在沉淀池中易上浮而被水带走。 2。沉淀池中污泥仍有产甲烷菌在活动,并产沼气,已下沉的污泥上翻,出水指标增高,回流污泥液体浓度下降 办法: 1。真空脱气法。〈脱气泡〉 反映器+脱气器+沉淀池,由消化池排出的混合液经真空脱气器(真空度为0.005 MPa),将污泥絮体上的气泡除去,改善污泥的沉降性能; 2。热交换器急冷法。 反映器+冷却器+沉淀池, 将从消化池排出的混合液进行急速冷却,抑制产甲烷菌活动。 上流式厌氧污泥床反映器 •污泥床反映器内没有载体,是一种悬浮生长型的消化器。 •工作过程: 反映器的底部有1个高液体浓度、高活性的污泥层有机物。 CH4和C02搅动和气泡粘附污泥,在污泥层之上形成1个污泥悬浮层。 反映器的上部设有三相分离器,完成气、液、固三相,上流式厌氧污泥床反映器的分离。 被分离的消化气从上部导出,被分离的污泥则自动滑落到悬浮污泥层,出水则从澄清区流出。 特点: (a)反映器内污泥液体浓度高。 一般平均污泥液体浓度为30-40g/L,此中底部污泥床污泥液体浓度60-80g/L,污泥悬浮层污泥液体浓度5-7g/L; 污泥床中的污泥由活性生物量占70-80%的高度发展的颗粒污泥组成,颗粒的直径一般在0.5-5.0mm之间,颗粒污泥是UASB反映器的1个重要特征。 b)有机负荷高,水力停留时间短,中温消化,COD容积负荷一般为10-20kg COD/(m3·d); (c)反映器内设三相分离器,被沉淀区分离的污泥能自动回流到反映区,一般无污泥回流设备; (d)无混合搅拌设备。投产运行正常后,利用本身产生的沼气和进水来搅动; (e)污泥床内不填载体,节省造价及避免堵塞问题。 (f)运行开始工作时间长,对水质和负荷突然变化比较敏感 •厌氧生物滤池又称厌氧固定膜反映器升流式厌氧滤池。 •池内装放填料,池底和池顶密封。 工作过程: 厌氧微生物大部分以生物膜形式附着于填料的表面生长,少部分以厌氧污泥的形式存在于滤料间隙。 当废水通过填料层时,在填料表面的厌氧生物膜作用下,废水中的有机物被降解,并产生沼气,沼气从池顶部排出。 优点: 生物总量比降流式高,效率高。 缺点: 底部易堵,污泥液体浓度沿深度分布不均 〈废水从池上部步入,以降流的形式流过填料层,从池底部排出,称降流式厌氧滤池常施用竖直排放的填料,间距宽,与不易堵,能处理悬浮物液体浓度高的有机性污水。
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