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厌氧技术综述

详细信息:

一、GBIC技术介绍

GBIC反应器基本构造如图1所示,它相似由2层UASB反应器串联而成。按功能划分,反应器由下而上共分为5个区:混合区布水区一级厌氧区、二级厌氧区、沉淀区和气液分离区。GBIC反应器的构造及其工作原理决定了比其它反应器更具有优势
(1)容积负荷高:IC反应器内污泥浓度高,微生物量大,且存在内循环,传质效果好,进水有机负荷可超过普通厌氧反应器的3倍以上。

(2)节省投资和占地面积:GBIC反应器容积负荷率高出普通UASB反应器3倍左右,其体积相当于普通反应器的1/4~1/3左右,大大降低了反应器的基建投资。而且GBIC反应器高径比很大,所以占地面积特别省。

(3)抗冲击负荷能力强:处理低浓度废水(COD=2000~3000mg/L)时,反应器内循环流量可达进水量的2~3倍;处理高浓度废水(COD=10000~15000mg/L)时,内循环流量可达进水量的10~20倍。大量的循环水和进水充分混合,使原水中的有害物质得到充分稀释,大大降低了毒物对厌氧消化过程的影响。

(4)抗低温能力强:温度对厌氧消化的影响主要是对消化速率的影响。GBIC反应器由于含有大量的微生物,温度对厌氧消化的影响变得不再显著和严重。通常GBIC反应器厌氧消化可在常温条件(20~25 ℃)下进行,这样减少了消化保温的困难,节省了能量。

(5)具有缓冲pH的能力:内循环流量相当于一级厌氧区的出水回流,可利用COD转化的碱度,对pH起缓冲作用,使反应器内pH保持最佳状态,同时还可减少进水的投碱量。

(6)内部自动循环,不必外加动力:普通厌氧反应器的回流是通过外部加压实现的,而IC反应器以自身产生的沼气作为提升的动力来实现混合液内循环,不必设强制循环,节省了动力消耗。

(7)出水稳定性好:利用二级UASB串联分级厌氧处理,可以补偿厌氧过程中K s高产生的不利影响。Van Lier在1994年证明,反应器分级会降低出水VFA浓度,延长生物停留时间,使反应进行稳定。

(8)启动周期短:GBIC反应器内污泥活性高,生物增殖快,为反应器快速启动提供有利条件。IC反应器启动周期一般为1~2个月,而普通UASB启动周期长达4~6个月。

(9)沼气利用价值高:反应器产生的生物气纯度高,CH4为70%~80%,CO2为20%~30%,其它有机物为1%~5%,可作为燃料加以利用。

(10)GBIC设有独特的专利旋转布水装置,可以确保废水与菌种之间的充分混合,无死角,使处理负荷有更加明显的提升。

二、UASB介绍

厌氧反应器新型uasb反应器,废水处理, 新型UASB反应器是在工程实践的基础上,通过消化吸收国内外先进技术,对传统UASB反应器结构进行改革与创新,并在高浓度有机废水的处理上达到国际领先水平,先后应用于大型淀粉厂、生物制药厂(阿维菌素、维生素、青霉素等),工艺设计先进,设备处理废水能力强、能耗低、运行费用低、产气量高,每公斤COD可产气0.58-0.6m3,远远超过0.35的理论值,厌氧污泥全部颗粒化,较好地解决了UASB中高浓度有机废水中三相分离,酸化控制,高效颗粒污泥产生技术等难点,具有广泛的应用前景。
新型UASB反应器技术优点
1. 容积负荷高:反应器内污泥浓度高,微生物量大,进水有机负荷高;
2. UASB内厌氧污泥浓度高,平均污泥浓度为20-40gMLVSS/L;
3. 节省投资和占地面积
4. 抗冲击负荷能力高
5. 动力费用低,无混合搅拌设备,靠发酵过程中产生的沼气的上升运动,使污泥床上部的污泥处于悬浮状态,对下部的污泥层也有一定程度的搅动
6. 污泥床不设载体,节省造价及避免因填料发生堵塞问题
7. 出水稳定性好,易于管理和操作。
8. 启动周期短,反应器内污泥活性高,生物增殖快,为反应器快速启动提供有利条件;
9. 沼气利用价值高,反应器产生的生物气纯度高,CH470%~80%,CO220%~30%,其他有机物为1%~5%,可作燃料加以利用

三、EGSB介绍

厌氧膨胀颗粒床反应器( Expanded Granular Sludge Bed , 简称EGSB) 是在上流式厌氧污泥床(UASB) 反应器的研究成果的基础上,开发的第三代超高效厌氧反应器,该种类型反应器除具有UASB反应器的全部特性外,还具有以下特征, 即: ①高的液体表面上升流速和COD 去除负荷; ②厌氧污泥颗粒粒径较大,反应器抗冲击负荷能力强; ③反应器为塔形结构设计,具有较高的高径比,占地面积小; ④可用于SS 含量高的和对微生物有毒性的废水处理。 5主要用于高浓度有机废水处理

四、USR-升流式固体厌氧反应器

升流式固体厌氧反应器(USR),是一种结构简单、适用于高悬浮固体有机物原料的反应器。原料从底部进入消化器内,与消化器里的活性污泥接触,使原料得到快速消化。未消化的有机物固体颗粒和沼气发酵微生物靠自然沉降滞留于消化器内,上清液从消化器上部溢出,这样可以得到比水力滞留期高得多的固体滞留期(SRT)和微生物滞留期(MRT),从而提高了固体有机物的分解率和消化器的效率。在当前畜禽养殖行业粪污资源化利用方面,有较多的应用。许多大中型沼气工程,均采用该工艺。 经过USR处理后产生的沼液属于高浓度有机废水。该废水具有有机物浓度高、可生化性好、易降解的特点,不能达到排放标准,因此除用于花卉蔬菜等的肥料外,剩余沼液须回流至集水池,经过好氧处理后达标回用或排放。针对该沼液含氨氮较高的特点,通过预处理可将溶于水的挥发性氨氮部分去除。沼液中的有机物则通过生物法进行处理。即利用水中微生物的新陈代谢作用,将有机污染物降解,达到净化水质、消除污染的目的。