今科教学仪器厂家主要生产IC厌氧反应器实验装置、A20城市污水处理模拟装置、MBBR实验装置等排水处理实验装置,操作简单,性能稳定,质量可靠,价格公道,欢迎来电咨询。
其它几种厌氧消化器
1、升流式固定床反应器(USR)
USR是一种结构简单、适用于高悬浮固体原料的反应器。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。未消化的生物质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**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。
工艺优点
1、反应器内不设三相分离器和其它构件。
2.比重较大的固体物累积使反应器内保持较高的固体量和生物量,保证较长的微生物和固体滞留时间。
3.浮渣层不易堵塞,产气效率高。
4.沼气随水流上升具有搅拌混合作用,促使**固体与厌氧微生物充分接触反应。
5.当**负荷运行时,污泥沉降性能变差,出水COD升高,但一般不会造成酸化。
6.RT较长,出水带出的污泥不需回流,固体物可得到较的消化,SS去除率60%~70%。
工艺缺点
1.进料固形物悬浮物浓度控制不好,易出现堵塞布水管、单管布水易短流等问题。
2.对含纤维素较高的料液,表面易结壳。
3.沼渣沼液COD浓度含量较高,不适宜达标排放,一般用于农田施肥进行生态化处理。
2、塞流式反应器(PFR)
塞流式反应器也称推流式反应器,是一种长方形的非完全混合式反应器。高浓度悬浮固体发酵原料从一端进入,从另一端排出。消化器内沼气的产生可以为料液提供垂直的搅拌作用,料液在沼气池内无纵向混合,发酵后的料液借助于新鲜料液的推动作用而排走。
工艺优点
1.不需要搅拌,池形结构简单,能耗低。
2.适用于高SS废水的处理。
3.运行方便,故障少,管理简单,稳定性好。
工艺缺点
1.固体物易沉淀,影响反应器有效体积,使HRT和SRT降低,效率较低。
2.需要固体和微生物的回流作为接种物。
3.因反应器面积、体积较大,反应器内难以保持一致的温度。
4.易产生厚的结壳,堵塞反应器。
3、纤维填料生物膜消化器
纤维填料固定床生物膜消化器实质上是AF结构形式的一种。采用维纶制成的纤维填料。
工艺优点
1.维纶具有较好的耐腐蚀性能,在一般及石油等溶剂内均不溶解,是一种理想的填料。
2.孔隙率大、理论比表面积大、不易堵塞。
3.因生物膜的表面积大,具有强的消化能力。
工艺缺点
1.若进料浓度过高,会造成进料量**负荷,导致消化器底部物料酸化,影响消化器的稳定运行。
2.纤维填料若间距设计不合理,长期使用易发生粘连和堵塞。
4、单元混合塞流式厌氧消化器(RPR)
RPR是在高浓度、塞流及搅拌三结合厌氧消化器(HCPF)基础上根据厌氧发酵的不同阶段,将消化器分解成若干个单元,并通过厌氧单元内的不同搅拌强度及单元之间的料液混合,实现厌氧消化的过程。
关于厌氧反应器的酸化现象与恢复措施
厌氧消化作用失去平衡时会显示出如下“”:①沼气产量下降;②沼气中甲烷含量降低;③消化液VFA增高;④**物去除率下降;⑤消化液pH值下降;⑥碳酸盐碱度与总碱度之间的差值明显增加;⑦洗出的颗粒污泥颜色变浅没有光泽;⑧反应器出水产生明显异味;⑨ORP(氧化还原电位)值上升等。
1、厌氧反应器酸化的原因
1.厌氧反应器**负荷运行
我们都知道,在运行厌氧反应器的各项工艺控制条件中,污泥负荷是一个非常重要的控制参数。污泥负荷是指单位时间内施加给单位质量厌氧污泥的**物的量,以kgSCOD/kgVS.d表示。对于某种废水,厌氧污泥具有一个的限制值,当运行的负荷**过该限制值,则意味着**负荷运行。
虽然该限制值从污泥负荷的概念上理解是针对整个厌氧污泥,实际上真正的对象是针对厌氧污泥中的产甲烷菌。**负荷运行,实际上是负荷量**过了厌氧污泥中产甲烷菌的产甲烷能力,而此时的负荷量往往并没有**过厌氧污泥的水解酸化能力。所以出现了反应器的VFA开始累积,浓度不断上升,出水pH值降低,去除效率下降这种污泥酸化现象的发生。
所以,了解厌氧反应器的污泥总量,并以此来维持合理的运行负荷,是预防厌氧反应器出现酸化的重要手段之一。
2.pH值、温度等运行控制条件出现严重偏差
由于厌氧污泥中产甲烷菌对其生存条件的要求比水解酸化菌苛刻的多,所以当反应器的pH值或温度的控制范围出现很大的偏差,会使产甲烷菌的产甲烷能力受到严重影响,而水解酸化菌所受到的影响却远远小于产甲烷菌,其结果同样会导致厌氧反应器发生酸化现象。
3.毒性物质流入
厌氧污泥相比与好氧活性污泥,较容易受到毒性物质的抑制。和上述两点所阐明的一样,事实上较容易受到毒性物质抑制的也是厌氧污泥中的产甲烷菌而非水解酸化菌。当废水中含有某种或多种毒性物质,其浓度还不足以严重抑制厌氧污泥中的水解酸化菌时,产甲烷菌已经受到抑制,污泥酸化现象随之发生。
因此,应对污染源可能存在的毒性抑制物进行排查,并建立污染物排放源和污水站之间的事故排放通报机制,和潜在的毒性物质日常监测机制,是防止此类厌氧反应器酸化事故的有效应对措施。
4.营养盐投加严重不足
对于某些缺乏诸如N、P或其他微量元素的废水,投加足量的营养盐非常必要。因为厌氧污泥中无论是产甲烷菌还是水解酸化菌,都需要这些元素进行新陈代谢以及合成细胞物质。
当废水中的某种或多种营养元素缺乏时,将会严重影响产甲烷菌的活性。这是因为,对厌氧污泥,尤其是厌氧颗粒污泥来说,产甲烷菌位于颗粒污泥的部位,水解酸化菌则包裹在产甲烷菌的,水解酸化菌较产甲烷菌较容易获得这些元素来进行新陈代谢,再加之水解酸化菌的生殖速率又远远**产甲烷菌,使得废水中原本不足的营养元素被水解酸化菌利用殆尽,而产甲烷菌得不到这些必要的元素进行生命活动,其活性会受到大的抑制。其结果是,反应器的酸化不可避免。
2、“酸化”恢复措施
1.降低负荷
反应器发生“酸化”的主要原因是产甲烷菌被抑制,而厌氧反应器的容积负荷是由污泥负荷决定的,甲烷菌活性降低,直接反映了污泥负荷的下降。所以在发生“酸化”时应及时控制进水,情况严重时应完全停止进水。
2.投加碱度
厌氧反应器“酸化”时,可以向反应器中投加碱度中和过高的VFA来维持pH值的稳定,保证产甲烷菌的生存环境,防止严重“酸化”。NaHCO3、Na2CO3、NaOH、Ca(OH)2等都是常用来调节碱度的化学药剂,虽然投加NaOH或者Ca(OH)2等强碱性物质能够快速提高反应器内的pH值,但是氢氧化物会消耗产甲烷过程中所需的CO2,破坏产甲烷的进行,对产甲烷菌的恢复不利,因此不宜采用NaOH和Ca(OH)2。
3、清水冲
采用清水冲洗的方法因厂而异,如果直接使用生产用水必定造成浪费,所以厂区内必须有大量的循环水。而且循环水的温度必须较高,如果因冲洗导致反应器温度下降,同样会降低产甲烷菌的活性,得不偿失。
4、外循环(好氧出水回流)
好氧系统出水回流具有如下优点:①出水回流可以快速将反应器中积累的挥发酸洗出,保证产甲烷菌的生存环境;②好氧出水COD较低,碱度较高,不会增加反应器的**负荷;③好氧池中的温度一般在25~30℃左右,比自来水温度高得多,对反应器的罐温不会造成太大的影响;④一般好氧出水中DO较低,不会对反应器中的厌氧微生物造成影响。
5、投加新鲜污泥
“酸化”情况严重时,可以选择投加新鲜污泥,这样可以补充反应器内的甲烷菌数量,弥补反应器内产甲烷菌活性降低的不足。条件允许时,投加新鲜的颗粒污泥,这样可以迅速恢复厌氧反应器的运行,因为颗粒污泥中产甲烷菌活性较其它污泥强得多。但是,市场上颗粒污泥的售价及运费都非常昂贵,在工程上很难让人接受。
IC厌氧反应器结构及其优缺点!
1、IC反应器的内部图解
厌氧内循环反应器简称IC反应器,是基于UASB反应器颗粒化和三相分离器的概念而改进的新型反应器,可看成是由两个UASB反应器的单元相互重叠而成。它的特点是在一个高的反应器内将沼气的分离分成两个阶段。底部一个处于端的高负荷,上部一个处于低负荷。其基本构造如图所示。
1-进水; 2-集气罩 3-沼气提升管和回流部分;4-气液分离器 ;5-沼气导管; 6-回流管;7-集气罩;8-集气管;9-沉淀区;10-出水管;11-气封。
IC反应器的构造特点是具有很大的高径比,一般可达到4-8,高度可达16-25m,从外观看,象一个厌氧生化反应塔。IE反应器从功能上讲由四个不同的功能部分组成:
1、混合区:由反应器的底部进入的污水与颗粒污泥和内部气体循环所带回的出水有效地混合,使进水得到有效地稀释和均化。
2、污泥膨胀床部分:由包含高浓度的颗粒污泥膨胀床所构成。床的膨胀或流化是由于进水的上升流速、回流和产生的沼气所造成。废水和污泥之间有效地接触使得污泥具有高的活性,可获得高的**负荷和转化效率。
3、精处理部分:在这一区域内,由于低的污泥负荷率,相对长的水力停留时间和推流的流态特性,产生了有效的后处理。另外由于沼气产生的扰动在精处理部分较低,使得生物可降解COD几乎全部去除。虽然与UASB反应器条件相比,反应器的负荷率较高,但因内部循环流体不经过这一区域,因此在精处理区的上升流速也较低,这两点为固体停留提供了的条件。
4、回流系统:内部的回流是利用气提原理,因为在上部和下层的气室间存在着压力差。回流的比例是由产其量所决定的。
大部分**物(BOD和COD)是在IC反应器下部的颗粒污泥膨胀床内降解为生物沼气的(甲烷),沼气经由部分分离器收集,通过气体升力携带水和污泥进入气体上升管,至位于IE反应器**部的液气分离罐进行液气分离,水与污泥经过循环下降管流向反应器底部,形成内循环流。级分离气的出流在*二级(上部)处理区得到后续处理,在此,大部分剩余的可降解的**物(COD和BOD)得到进一步降解,所产生的沼气被二级分离器收集,出水通过溢流堰流出反应器。
内循环是基于气体上升原理,通过含气体的“上升管”和“下降管”介质密度的差别产生的,在此不需水泵实现这一内循环,内循环量(速度)通过上升管内沼气的含量,即进水中COD浓度的变化实现自我调节。该内循环功能使IE反应器具有较灵活的特点,比如:当进水COD负荷增高时,沼气产量,内循环管内气体上升力,经由下降管至下部的循环水进一步稀释了COD的浓度。反之,当进水COD负荷较小时,较少的沼气产量产生较小的气体上升力,使得较小的循环水流至反应器底部稀释进水COD浓度。由此可见,内循环特点可以保证在进水COD负荷波动的情况下,实现稳定的COD负荷自动调节。
2、IC反应器优缺点
IC反应器的优点主要有以下几点:
(1)容积负荷率高,水力停留时间短。
(2)基建投资省,占地面积小。由于IC反应器的容积负荷率高,故对于处理相同COD总量的废水,其体积仅为普通UASB反应器的30-50%左右,降低了基建投资。同时由于IC反应器具有很大的高径比,所以占地面积特别省,非常适用于一些占地面积紧张的厂矿企业采用。
(3)节省能耗。由于IC反应器是以自身产生的沼气作为提升的动力实现混合液的内循环,不必另设水泵实现强制循环,故可节省能耗。
(4)抗冲击负荷能力强。由于IC反应器实现了内循环,内循环液与进水在反应室充分混合,使原废水中的有害物质得到充分稀释,大大降低了有害程度,从而提高了反应器的耐冲击负荷的能力。
(5)具有缓冲pH值变化的能力。IC反应器可充分利用循环回流的碱度,对pH起缓冲作用,使反应器内的pH值保持稳定,从而节省进水的投碱量,降低运行费用。
(6)出水水质稳定。IC反应器相当于两级 UASB艺处理,下面一个的**负荷率高,起“粗”处理作用,上面一个**负荷率低,起“精” 处理作用,故比一般的单级处理的稳定性好,出水水质稳定。
IC反应器存在的缺点为:
经污泥分析表明,IC反应器比UASB反应器内含有的细微颗粒污泥(形成大颗粒污泥的前体)浓度高,加上水力停留时间相对短,高径比大,所以IC反应器的出水中含有更多的细微颗粒污泥,这使后续沉淀处理设备成为必要。
IC厌氧反应器有哪些优势
IC厌氧反应器主要应用于养殖、酒精、淀粉、食品等高浓度污水处理。与其他厌氧反应器相比,具有较高的处理效能,大大缩小了反应器的容积,降低了工程投资,节省了占地面积等特点。
①.具有很高的容积负荷
IC反应器由于存在着强大的内循环、传质效果好、生物量大。其容积负荷远比普通的UASB反应器高,一般可高出3倍左右。
②.节省基建投资和占地面积
IC反应器比普通UASB反应器高3倍左右的容积负荷,是普通UASB反应器占地面积的1/4-1/3左右,所以可降低反应器的基建投资。IC反应器不仅体积小,而且有很大的高径比,所以占地面积特别省,非常适用于用地紧张的厂矿企业新、扩建工程。
③.抗冲击负荷能力强
IC反应器实现了自身的内循环,循环量可达进水的10-20倍。因为循环水与进水在反应器底部充分混合,使反应器底部的**物浓度降低,从而提高了反应器的耐冲击负荷能力;同时大水量也使底部污泥得以均散,保证了废水中的**物与微生物的充分接触反应,提高了处理负荷。
④.出水稳定性好
因为IC反应器相当于上下两个UASB与EGSB反应器的串联运行,使出水水质好且稳定。
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