一、厭氧反應器簡介:
高效厭氧(IC)反應器是第三代高效厭氧反應器。與其他厭氧反應器相比,具有更高的處理效能,大大縮小了反應器的容積,降低了工程投資,節(jié)省了占地面積等特點。
二、厭氧反應器工作原理:
厭氧反應器構造的特點是具有很大的高徑比,一般可達4-8,反應器的高度達到20m左右。整個反應器由第一厭氧反應室和第二氧反應室疊加而成。每個厭氧反應室的頂部各設一個氣、固、液三相分離器。第一級三相分離器主要分離沼氣和水,第二級三相分離器主要分離污泥和水,進水和回流污泥在第一厭氧反應室進行混合。第一反應室有很大的去除有機能力,進入第二厭氧反應室的廢水可繼續(xù)進行處理。去除廢水中的剩余有機物,提高出水水質。
三、厭氧反應器工作過程:
進水(1)經過布水器(2)輸入反應器,與下降管(11)循環(huán)來的污泥和出水均勻混和后,進入第一個反應分離區(qū)內,流化床反應室(3)。在那里,大部分COD被降解為沼氣,在這個分離區(qū)產生的沼氣由低位三相分離器(4)收集和分離,并產生氣體提升(5)。氣體被提升的同時,帶動水和污泥作向上運動,經過一級“上升”管(6)達到位于反應器頂部的氣體/液體分離器(10),在這里沼氣從水和污泥中分離,離開整個反應器(13)。水和污泥混和經過同心的“下降”管(11)直接滑落到反應器底部形成內部循環(huán)流。從第一級分離區(qū)的出水在第二階段低負荷后處理區(qū)(7)內被深度處理,在那里剩余的可生物降解的COD被去除,在上層分離區(qū)產生的沼氣被頂部的三相分離器(8)收集,并沿二級“上升管”(9),輸送到頂部旋流式氣體/液體分離器(10),實現(xiàn)沼氣分離和收集。同時,厭氧出水(12)經過出水堰離開反應器自流進入后續(xù)處理中。
四、厭氧反應器應用特點:
1、極高COD負荷(15-25kgCODcr/m^3/d) 2、結構緊湊,節(jié)省占地面積 3、借沼氣內能提升實現(xiàn)內循環(huán),不必外加動力 4、抗沖擊負荷能力強 5、具有緩沖pH的能力 6、出水穩(wěn)定性好 7、高可靠性 8、基建投資低
影響厭氧反應器處理的因素
(1)溫度
溫度是影響微生物生命活動最重要的因素之一,其對厭氧微生物及厭氧消化的影響
尤為顯著。各種微生物都在一定的溫度范圍內生長,根據微生物生長的溫度范圍,習慣上
將微生物分為三類:
(a)嗜冷微生物,生長溫度為5~20 ℃;
(b)嗜溫微生物,生長溫度20~42℃;
(c)嗜熱微生物,生長溫度42~75℃。相應地厭氧廢水處理也分為低溫、中溫和高溫三類。
這三類微生物在相應的適應溫度范圍內還存在最佳溫度范圍,當溫度高于或低于最佳
溫度范圍時其厭氧消化速率將明顯降低。在工程運用中,中溫工藝中以30~40 ℃最為常見,其最佳處理溫度在35~40℃;高溫工藝以50~60 ℃最為常見,最佳溫度為55℃。
在上述范圍里,溫度的微小波動(例如1~3℃)對厭氧工藝不會有明顯的影響,但如果
溫度下降幅度過大,則由于微生物活力下降,反應器的負荷也將降低。
(2)pH值
產甲烷菌對pH值變化適應性很差,其最佳范圍為6.8~7.2,超出該范圍厭氧消化細
菌會受到抑制。
(3)氧化還原電位
絕對的厭氧環(huán)境是產甲烷菌進行正常活動的基本條件,產甲烷菌的最適氧化還原電位
為-150~-400mV,培養(yǎng)甲烷菌的初期,氧化還原電位不能高于-330mV。
(4)營養(yǎng)
厭氧微生物對碳、氮等營養(yǎng)物質的要求略低于好氧微生物,需要補充專門的營養(yǎng)物質
有鉀、鈉、鈣等金屬鹽類,它們是形成細胞或非細胞的金屬絡合物所需要的物質,同時也
應加入鎳、鋁、鈷、鉬等微量金屬,以提高若干酶的活性。
(5)有機負荷
在厭氧法中,有機負荷通常指容積有機負荷,簡稱容積負荷,即消化器單位有效容積
每天接受的有機物量(kg COD/m3.d)。對懸浮生長工藝,也有用污泥負荷表達的,即kg COD/(Kg 污泥.d);在污泥消化中,有促負荷習慣上以投配率或進料率表達,即每天所投
加的濕污泥體積占消化器有效容積的百分數(shù)。由于各種濕污泥的含水率、揮發(fā)組分不盡一
致,投配率不能反映實際的有機負荷,為此,又引入反應器單位有效容積每天接受的揮發(fā)
性固體重量這一參數(shù),即kg MLVSS/(m3.d)。
有機負荷是影響厭氧消化效率的一個重要因素,直接影響產氣量和處理效率。在一定
范圍內,隨著有機負荷的提高,產氣率即單位重量物料的產氣量趨向下降,而消化器的容
積產氣量則增多,反之亦然。對于具體應用場合,進料的有機物濃度是一定的,有機負荷
或投配率的提高意味著停留時間縮短,則有機物分解率將下降,勢必使單位重量物料的產
氣量減少。但因反應器相對的處理量增多了,單位容積的產氣量將提高。
有機負荷值因工藝類型、運行條件以及廢水廢物的種類及其濃度而異。在通常的情況
下,采用常規(guī)厭氧消化工藝,中溫處理高濃度工業(yè)廢水的有機負荷為2~3kg COD/(m3.d),
在高溫下為4~6kg COD/(m3.d)。上流式厭氧污泥床反應器、厭氧濾池、厭氧流化床等新型
厭氧工藝的有機負荷在中溫下為5~15 kg COD/(m3.d),可高達30 kg COD/(m3.d)。
(6)有毒物質
有毒物質會對厭氧微生物產生不同程度的抑制,使厭氧消化過程受到影響甚至破壞,