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污水处理技术篇:厌氧装备技术发展历程
来源:威尼斯威尼斯国际网址 | 发布时间:2016/12/2 | 浏览次数:

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电力仪器资讯:从厌氧技术降生以来至今已颠末了100多年的发展,期间共发生过两次。第一次是从20世纪50年代起,发达国家工业化和城市化过程加快,造成了严重的环境污染,此时科学家们开辟了厌氧塘、普通厌氧消化池、厌氧接触工艺反应器即第一代厌氧反应器。

高压兆欧表并在世界范围内起头尝试应用厌氧生物技术。20世纪70年代,迎来了厌氧生物技术发展的第二个。随着经济的快速发展,世界能源问题和环境污染问题越来越严重,科学家们开辟了以UASB反应器(荷兰为代表的第二代厌氧反应器,使得厌氧生物技术真正起头快速发展。而后在此基础上。

一系列第三代更高效的厌氧反应器得以研发和应用。第一代厌氧反应器的开辟 上述的反应器均为第一代厌氧反应器。这些反应器的特点是厌氧微生物生长极其缓慢,世代时间长,反应器内无法分离水力逗留时间和污泥逗留时间,所以第一代反应器必须保持足够长的逗留时间,一般消化工艺在中温环境下的逗留时间至少为20-30天。此时的低负荷需要较长逗留时间的厌氧系统使业界很多人认为厌氧系统运行结果不抱负。

本质上还是不如好氧系统。代表反应器 1、厌氧消化池(1896年发明,1910至1950年代升级 (1工艺流程 图1 厌氧消化池构造图 如图1所示,废水或污泥定期或持续进入消化池中,消化后的污泥和上清液分别从消化池底部和上部排出,所产生的沼气从顶部排出。普通厌氧消化池的池体高度通常是池径的1/2,池底呈圆锥形。

以利排泥池顶盖为半球形,以利收集沼气。为了使进泥或进水与厌氧污泥充分接触并使所产沼气及时逸出凡是还设有搅拌装置,进行中温或高温消化时,还需要对消化液或进水进泥进行加热。延长阅读: 【深度】污泥厌氧消化之路为何在威尼斯威尼斯国际网址国受阻?【深度】王凯军:创新厌氧技术 引领厌氧范畴新格局 (2特点 普通消化池的体积较大年夜,负荷较低。

一般中温为2~3kgCOD/(m3%26dotd,高温为5~6kgCOD/(m3%26dotd,其根本原因在于固体逗留时间等于水力逗留时间。为保证厌氧微生物在厌氧反应器内得以生长繁殖,污泥龄应该是甲烷菌世代时间的2~3倍,因此,普通消化池在中温前提下的逗留时间为20~30d,如果消化池内不进行搅拌和加热,逗留时间甚至长达30~90d。

措置效率极低。没有对图1厌氧消化池构造图图2厌氧接触工艺系统构造图厌氧消化污泥进行浓缩和回流的设施,反应器内厌氧微生物容易流失而使厌氧措置效果下降。2、厌氧接触工艺(20世纪50年代 (1工艺流程 图2 厌氧接触工艺系统构造图 如图2所示,在普通消化池后串连沉淀池,将生物反应和泥水分离在两个独立的构筑物中进行,沉淀的污泥重新返回消化池。

有效地增加了反应器中的污泥浓度。(2特点 增大年夜了反应器内厌氧污泥的浓度,使得反应器中厌氧污泥的逗留时间第一次大年夜于水力逗留时间,不仅操作简单,而且提高了负荷与措置效率。污泥回流量约为进水流量的2~3倍,消化池内的MLVSS为6~10g/L,可以直接措置固体含量较高或颗粒较大年夜的料液,不存在堵塞问题。但存在混合液难于在沉淀池中进行固液分离的缺点。

第二代厌氧反应器的开辟 高效厌氧措置系统必须满足两大年夜原则之一,在系统内保持大年夜量的厌氧活性污泥和足够长的污泥龄。要满足这一原则,可采用固定化(生物膜或者培养沉淀机能较好的厌氧污泥的方式来保持污泥浓度,从而在采用高有机负荷和水力负荷时不会流失大年夜量厌氧活性污泥。20世纪60年代,McCarty和Young在早前科学家研究的基础上恢复了对厌氧滤池的研究,应用在中低浓度溶解性工业废水的预措置/措置范畴。

他们在反应器内装载各类填料,如卵石、炉渣、塑料等,在污水活动过程中在填料上生长出大年夜量的生物膜。厌氧滤池在很短的水力逗留时间内可以保持较长的污泥龄,平均的细胞逗留时间可长达100天以上。1970年,Lettinga因偶尔看到了McCarty的文章,带领其研究团队发明了UASB反应器,并在甲醇废水措置上取得UASB的初步成功。UASB反应器集生物反应与污泥沉淀于一体。

沿高程从上到下分为沉淀区、三相分离区和反应区,在反应器内凡是能培养出沉降机能杰出的颗粒污泥,从而在没有填料和载体的情况下完成了生物相的固定化,节省了空间和成本,同时使水力逗留时间和污泥逗留时间分开,以在反应器内保持较高的污泥浓度。上述的反应器均为第二代厌氧反应器。这些反应器的特点是可将水力逗留时间与污泥逗留时间分分开,其污泥逗留时间可以长达上百天。

可使厌氧措置高浓度污水的逗留时间从过去的几天或几十天缩短到几小时或几天。但如果第二代反应器在低温前提下采用低负荷工艺时,由于污泥床内的混合强度太低,就无法抵消反应器内的短流效应,所以第二代厌氧反应器在应用负荷和产气率方面有一定的限制。延长阅读: 【深度】污泥厌氧消化之路为何在威尼斯威尼斯国际网址国受阻?【深度】王凯军:创新厌氧技术 引领厌氧范畴新格局 代表反应器 1、厌氧滤池(20世纪60年代 (1工艺流程 图3 厌氧滤池构造图 如图3所示,经由过程在反应器内填充各类过滤介质(碎石、焦炭、塑料球、软性或半软性填料等。

废水从池底进入并从池顶持续排出,在经由过程填料层时与附着在填料上的微生物接触,使有机物得以降解。(2特点 无需沉淀池和污泥回流,设备简单,操作方便生物膜折算的污泥量大年夜,泥龄长,措置效果好生物滤池的关键是滤料,表面积越大年夜,形成的生物膜量越多,单位反应器的措置能力越大年夜滤料费用较贵,容易堵塞,尤其是下部。

生物膜很厚,堵塞后没有简单有效的清洗方法,因此仅适合SS含量低的污水。2、UASB反应器(1970年 (1工艺流程 图4 UASB 反应器构造图 UASB主要由进水系统、三相分离器、出水系统、罐体等组成,如图4所示,分为进水区(布水区、反应区(含污泥床区、悬浮污泥层区、沉淀区、出水区、沼气区等。废水由进水系统从反应器的底部进入。

进水系统兼有布水和水力搅拌的作用。布水器平均布水,布水器出水口高速水流的冲击和上升气泡的扰动使污水与污泥混合。反应过程中,产生的沼气(气泡在上升过程中将污泥颗粒托起,气泡带着污泥和水一起上升进入沉淀区,该区域的三相分离器将反应中产生的沼气、污泥和被措置废水加以分离。经泥水分离后的措置出水则从沉淀区上部的集水槽排出。气、固、液分离后的气体(沼气由气室收集。

再由沼气管经由过程水封器后安全燃烧或净化回收操纵。反应器内的污泥超过一定高度,将随出水一起冲出反应器。(2特点 结构紧凑、措置能力大年夜、措置效果好,具有污泥浓度高、有机负荷高等优点除进水泵外,设备本身无任何动力消耗,运行能耗低平面布置有圆形、矩形、方形池体结构有钢制、钢筋混凝土(多为矩形布置上升流速:0.5~1.5m/h(多节制在0.6~0.9m/h高度通常是6~12m(最高可达15m。延长阅读: 【深度】污泥厌氧消化之路为何在威尼斯威尼斯国际网址国受阻。

【深度】王凯军:创新厌氧技术 引领厌氧范畴新格局 3、厌氧生物转盘(1980年 (1工艺流程 图5厌氧生物转盘构造图 厌氧生物转盘在构造上近似于好氧生物转盘,即主要由盘片、传动轴与驱动装置、反应槽等部分组成。在结构上一种具有扭转水平轴的队列式密封长圆筒,轴上装有一系列圆盘。运行时圆盘大年夜部分浸在污水中,厌氧微生物附着在扭转的圆盘表面形成生物膜。

保持较长的污泥逗留时间,代谢污水中的有机物并产生沼气。(3特点 微生物浓度高,有机负荷高,水力逗留时间短废水沿水平方向活动,反应槽高度小,节省了晋升高度一般不需回流不会发生堵塞,可措置含较高悬浮固体的有机废水多采用多级串连,厌氧微生物在各级中分级,措置效果更好运行管理方便但盘片的造价较高。第三代厌氧反应器的开辟 高效厌氧措置系统必须满足两大年夜原则之二,还要保持污水和污泥之间的充分接触。

要满足第二原则,需要保证反应器内布水平均和混合平均,最大年夜水平避免短流。布水平均方面主要要设计好布水系统,混合平均则主要依靠进水混合和气体的扰动。所以如果在低温前提下采用低负荷工艺时,必必要采用高反应器或是出水回流的方法才能保证反应器内较高的搅拌强度。1980年,美国斯坦福大年夜学的McCarty团队在厌氧生物转盘的基础上改进开辟出了厌氧折板式反应器(ABR,几乎完美实现了lettinga提出的分级多相厌氧工艺的思路。


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