萊蕪一體化污水處理設備廠家

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一體化污水處理設備

什么是升流式厭氧污泥反應器UASB

     升流式厭氧污泥反應器的英文是Upflow Anaerobic Sludge Blan-ket，簡寫為UASB，其基本特征是在反應器的上部設置氣、固、液三相分離器，下部為污泥懸浮層區和污泥床區。污水從底部流入，向上升流至頂部流出，混合液在沉淀區進行固、液分離，污泥可自行回流到污泥床區，使污泥床區保持很高的污泥濃度。從構造和功能上劃分，UASB反應器主要由進水配水系統、反應區(污泥床區和污泥懸浮層區)、沉淀區、三相分離器、集氣排氣系統、排泥系統及出水系統和浮渣清除系統組成。

      反應區中污泥床高度約為反應區總高度的1／3，但其污泥量約占全部污泥量的2／3以上。污泥床的污泥量大，有機物濃度高，因此，80％的有機物去除率是在污泥床內實現的。雖然污泥懸浮層去除的有機物量不大，但其高度對產氣量、混合程度和系統穩定性至關重要。

     UASB池型有圓形、方形、矩形等多種形式，小型裝置常為圓柱形，底部呈錐形或圓弧形，大型裝置為便于設置三相分離器，則一般為矩形，總高度一般為3～8m，其中污泥床1～2m，污泥懸浮層2～4m。當廢水流量較小而有機物濃度較高時，需要的沉淀區面積小，沉淀區的面積及池形可與反應區相同。當廢水流量大而有機物濃度較低時，需要的沉淀區面積大，為使反應區的過流面積不至于過大，可加大沉淀區面積，即使UASB反應器上部直徑大于下部直徑。

在厭氧序批式人工有機污水生物產氫反應器（ASBR）中發現氮"丟失"現象，并對此產氫系統發生脫氮作用的機理和主要影響因素進行了研究。結果表明，在以葡萄糖為發酵底物的厭氧產氫系統中，微生物分別以銨和鹽為電子供體和電子受體發生了鹽型厭氧氨氧化；進水有機物負荷和pH主要通過影響不同種微生物的活性而影響脫氮性能，氨氮和鹽的濃度直接與氮素去除率有關。在大產氫能力為16 m3/（m3·d）、氫氣體積百分比為65%的生物制氫系統中，大脫氮效率約為64%。產氫效率與氮脫除率呈現負相關關系。研究表明，在控制條件下，可以實現高有機物廢水厭氧脫除氨態氮，為生活污水直接厭氧脫氮開辟一條新途徑。

由于排放標準對氮濃度要求很嚴格，出水氮濃度能否達標是我國城市污水處理廠達標排放的關鍵。現階段我國城市污水的主體是生活污水。污水中的氮主要以氨態和有機態氮形式存在。隨著污水的厭氧自然“腐化”，微生物又通過氨化作用將其中的有機態氮轉化為氨態氮。若采用生物法脫除污水中的氨態氮，需經過硝化-反硝化作用，或是亞硝化-厭氧氨氧化，目前普遍采用的是硝化-反硝化生物脫氮。

厭氧生物濾池填料的種類和特點有哪些

    填料是厭氧生物濾池的主體，其作用是提供微生物附著生長的表面和懸浮生長的空間。對填料的基本要求和好氧生物濾池或好氧接觸氧化池基本相同，即比表面積較大且表面粗糙、形狀和孔隙度合適、機械強度高和生物惰性好、質量較輕使厭氧生物濾池的結構荷載小等。和其他擁有填料的污水處理裝置一樣，厭氧生物濾池的填料也要具有比表面積大和孔隙率高的特點，其所用的填料型式與好氧生物濾池或好氧接觸氧化池相同。

    常用的填料按形狀分有塊狀、管狀、纖維狀等三大類。絕大部分采用有固定支架的安裝形式，填料在水中位置固定；也有采用無固定支架、填料在水中自由懸浮的形式，填料在水中位置不固定。如前所述，厭氧生物濾池的高度超過1m以上，C0Dcr的去除率幾乎不再增加。因此，過多增加填料高度往往只不過是增大了反應器的體積，在廢水流量和濃度固定的條件下，反應器容積的增加并不能明顯提高C0Dcr的去除率。但填料高度低于2m時，污泥就有被沖出反應器的可能，進而導致出水懸浮物的增多使出水水質下降。

    使用塊狀實心填料的厭氧生物濾池固體濃度低，使其有機負荷受到限制，一般僅為3～6kgCODcr／(m3·d)，而且此類厭氧生物濾池在運行中局部濾層極易被堵塞，隨之會發生短流現象，進而使處理效果受到不利影響，因此塊狀填料層的高度一般不超過1．2m。使用蜂窩或波紋板填料的厭氧生物濾池容積負荷可達5～15kgCODcr／(m3·d)，而且重量輕、性質穩定，運行中不易發生堵塞現象，因此蜂窩或波紋板填料層的高度一般為l～6m。

    使用纖維填料的厭氧生物濾池一般不宜堵塞，填料本身價格也較低，目前在國內應用較多。纖維填料的形式有軟性尼龍、半軟性聚乙烯或聚丙烯填料、彈性聚苯乙烯填料及它們的組合填料等。纖維填料的主要特性是比表面積和孔隙率都較大，當廢水流過時，細而長的纖維隨水而動，使其上的生物膜與污水接觸情況良好，進而提高水中有機質的傳質效率。水流的剪切作用還能使填料上生物膜增長的不致過厚，可以保持生物膜較高的活性和良好的傳質條件。使用纖維填料的缺點是容易產生生物膜結團現象，結團會使與水接觸的生物膜有效面積減小，傳質條件變差。

厭氧反應器+生物接觸氧化

近年來, 城市生活污水呈現出低碳氮比的趨勢, 造成污水處理脫氮困難。有人采用ABR-生物接觸氧化工藝對低碳氮比生活污水進行試驗研究，結果表明，TN的平均去除率隨著碳氮比的減小而迅速降低，當原水COD/N為6～7時，去除率達到80% 以上，出水TN小于15mg/L，滿足城鎮污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)一級A標準。也有人采用UASB－BCO工藝在低溫條件下處理生活污水，運行結果表面，UASB－BCO工藝在低溫條件下依然具有良好的處理效果，在水力停留時間為6.83h、溫度在8℃～25℃的條件下，COD、BOD5和SS的去除率較高，均在80%以上；但是低

溫條件下，脫氮除磷效果不夠理想，尤其是總磷的去除率較低，只有3.00%～21.68%。

厭氧＋人工濕地

何成達等將厭氧懸浮填料床和波式潛流人工濕地工藝串聯起來，試驗結果表明:當厭氧床的HRT為3h、波式潛流濕地的HRT為5.6d時，該系統能夠同時高效去除生活污水中COD、TN、NH4+-N、TP和SS等污染物，出水水質優于城鎮污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002) 中一級B標準；冬季低溫期間系統處理效果有一定程度下降,但未出現惡化現象。在寧波某山區農村100m3/d生活污水治理項目中，采用厭氧接觸氧化/垂直流人工濕地組合工藝處理該村生活污水，組合工藝流程如圖2所示，在池內氧化區安裝軟性填料以增加池中的生物量，強化對COD去除作用，污水設計停留時間10h，并在氧化池后段設置沉淀區。該系統經過調試，1個月后進入穩定運行，污水中COD、TN、TP去除率達92.2%、75.6%、93.3%，終出水水質的主要指標達到城鎮污水處理廠污染物排放標準 (GB18918-2002)中一級A標準。

什么是厭氧生物濾池

    厭氧生物濾池是裝有填料的厭氧生物反應器，英文是Anaer-obic Filter，簡寫為AF。其基本特征就是在反應器內裝填了為微生物提供附著生長的表面和懸浮生長的空間的載體。和好氧淹沒式生物濾池(好氧接觸氧化法)相似，在厭氧生物濾池填料的表面有以生物膜形態生長的微生物群體，構成了厭氧生物濾池厭氧微生物的主要部分，而被截留在填料之間的空隙中、懸浮生長的厭氧活性污泥中的微生物群體，是厭氧生物濾池厭氧微生物的次要部分。污水流過填料層時，其中有機物被厭氧微生物截留、吸附及代謝分解，后達到穩定化，同時產生沼氣、形成新的生物膜。為了分離處理水中攜帶的脫落的生物膜，通常需要在濾池后設置沉淀池。

   厭氧生物濾池比表面積很大的填料上生物膜厚度約1～3mm，加上懸浮生長的微生物，池內生物固體量可達到20～30g/L。再加上生物膜停留時間長(平均可達100d左右)，因而可承受較高的容積負荷，CODcr容積負荷一般為2～16kgCODcr／(m3·d)，而且抗沖擊負荷能力較強。厭氧微生物以固著生長的生物膜為主，不易流失，因此除了正常的進出水或適當回流部分出水外，不需要污泥回流和使用攪拌設備。和UASB法相比，厭氧生物濾池另一個優點是系統啟動或停運后的再啟動時比較容易，所需時間較短。

    (4)厭氧污泥在AF內的分布規律使得反應器對有毒物質的適應能力更強，在AF內易于培養出適應有毒物質的厭氧污泥，可生物降解的毒性物質在反應器內的濃度也呈現出規律性的變化。因此，在處理水量和負荷有較大變化的情況下，其運行可以保持較大的穩定性。

    (5)厭氧生物濾池的掛膜啟動方法與UASB法基本相同，可采用直接培養或問接培養法。但由于有填料作為載體，顯得較為容易一些，在各種條件都適合的情況下，一般只需要l～2個月即可。

    (6)厭氧生物濾池可應用于各種不同類型的廢水，包括生活污水及C0Dcr，濃度由3000～24000mg／L不等的工業廢水。由于懸浮雜質的存在容易出現堵塞問題，AF適用于處理污染物主要是可溶性有機物的工業廢水。

水解階段

水解可定義為復雜的非溶解性的聚合物被轉化為簡單的溶解性單體或二聚體的過程。

高分子有機物因相對分子量巨大，不能透過細胞膜，因此不可能為細菌直接利用。它們在階段被細菌胞外酶分解為小分子。例如，纖維素被纖維素酶水解為纖維二糖與葡萄糖，淀粉被*分解為麥芽糖和葡萄糖，蛋白質被蛋白質酶水解為短肽與氨基酸等。這些小分子的水解產物能夠溶解于水并透過細胞膜為細菌所利用。水解過程通常較緩慢，因此被認為是含高分子有機物或懸浮物廢液厭氧降解的限速階段。多種因素如溫度、有機物的組成、水解產物的濃度等可能影響水解的速度與水解的程度。

發酵（或酸化）階段

發酵可定義為有機物化合物既作為電子受體也是電子供體的生物降解過程，在此過程中溶解性有機物被轉化為以揮發性脂肪酸為主的末端產物，因此這一過程也稱為酸化。

在這一階段，上述小分子的化合物發酵細菌（即酸化菌）的細胞內轉化為更為簡單的化合物并分泌到細胞外。發酵細菌絕大多數是嚴格厭氧菌，但通常有約1%的兼性厭氧菌存在于厭氧環境中，這些兼性厭氧菌能夠起到保護像甲烷菌這樣的嚴格厭氧菌免受氧的損害與抑制。這一階段的主要產物有揮發性脂肪酸、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等，產物的組成取決于厭氧降解的條件、底物種類和參與酸化的微生物種群。與此同時，酸化菌也利用部分物質合成新的細胞物質，因此，未酸化廢水厭氧處理時產生更多的剩余污泥。

在厭氧降解過程中，酸化細菌對酸的耐受力必須加以考慮。酸化過程pH下降到4時能可以進行。但是產甲烷過程pH值的范圍在6.5～7.5之間，因此pH值的下降將會減少甲烷的生成和氫的消耗，并進一步引起酸化末端產物組成的改變。

厭氧生物濾池如何啟動運行

    厭氧生物濾池啟動時要控制和注意的運行參數有：反應器的類型、廢水的主要成分、營養和緩沖能力、接種污泥的數量和質量、回流比、初始水力停留時問等。

    選擇合適的接種物，對于反應器的快速啟動和減少生物膜培養時間非常重要。一般應針對廢水的種類選擇不同的接種物。如果可能，反應器可以使用混合接種物，以獲得活性較好的微生物種群。一般接種的數量應在設計運行量的10％以上，如果接種物不含有毒抑制物質，可大量接種(30％～50％)以利于啟動。啟動時間需要兩個月以上。

    在啟動期問，生物絮體濃度應保持在20g/L以上，以保證微生物的附著生長和防止接種物流失。接種物可采用城市污水處理廠的消化污泥，污泥在投加前與一定量的待處理廢水混合，加入反應器中停留3～5d后，再開始連續進水。接種后，要首先使系統進行內部循環幾小時甚至幾天，再進入待處理廢水。啟動初期，容積負荷應低于1．OkgC0Dcr／(m3·d)，按有機負荷計應低于O．1kgC0Dcr／(kgMLVSS·d)。

    厭氧生物濾池啟動完成的標志是通過增殖和馴化，使生物膜為主的生物量達到預定的污泥濃度和活性，實現反應器在設計負荷下的正常運行。對于高濃度與有毒廢水，在啟動初期必須進行適當的稀釋，并在啟動過程中使稀釋倍數逐漸減少。即負荷應當逐漸增加，一般當廢水中可生物降解的CODCr去除率達到約80％時，再適當提高負荷，如此重復進行，直到反應器的設計能力。

    啟動期問還要保證營養物質和微量元素，特別是對微量礦物元素和C、N、P等不平衡的工業廢水，所以開始投加一些多余的N、P等營養，促進甲烷菌的迅速生長。

厭氧生物濾池的運行管理應該注意哪些問題

    (1)厭氧生物濾池的主要缺點是有被堵塞的可能(尤其是AF厭氧生物濾池的底部)，必須根據廢水水質特點選擇使用合適的填料、配水方式和運行方式。當進水懸浮物含量較大時，應使用粒徑較大或孔隙度大的填料。

    (2)當被處理污水懸浮物濃度較大(一般指1000mg／L以上)時，如果采用的是降流式厭氧生物濾池，可以不用預處理就直接進入裝置，甚至在處理懸浮物含量高達3000～8000mg／L的廢水時，也不會發生堵塞現象。如果采用的是升流式厭氧生物濾池，就應當對廢水進行沉淀、過濾、或浮選等適當的預處理，以降低進水的懸浮物含量，防止填料層堵塞。一般AF的進水懸浮物不超過200mg/L，但如果懸浮物可以生物降解而且均勻分散在廢水中，則懸浮物對AF幾乎不產生不利影響。

    (3)在一定的容積負荷下，進水濃度大時，上升流速就較小，較低的上流速度不利于物質的擴散，更易堵塞。因此，當被處理污水濃度較高(CODc。值大于5000mg／L)時，除了可以采取出水回流的運行方式予以改善池內水力條件外，還可以將厭氧生物濾池的的進水方式由升流式改為平流式。即濾池前段下部進水，后段上部溢流出水，頂部設氣室，底部設污泥排放口，同時使用孔隙率較大的軟性填料。

    (4)同UASB法一樣，厭氧生物濾池也要有有效的布水和沼氣收集排放系統。布水要均勻防止水流短路，也要考慮布水孔口的大小和出口流速以防孔口被堵塞。

    (5)為保證嚴格的厭氧環境，厭氧生物濾池多采用封閉式，并且要使污水水位高于填料層，即總是使填料層處于淹沒狀態。

厭氧處理技術由于無需曝氣，污泥產量少，又可回收沼氣而成為國內外普遍關注的節能污水處理技術；但是單一的厭氧反應器對氮、磷的去除率并不高，很難達到愈來愈嚴格的排放要求。為了進一步去除有機物并脫氮除磷，厭氧反應器應用在生活污水處理系統中，須與其他處理單元聯用。為此，對各種類型厭氧反應器處理生活污水的效果進行了總結，并介紹了厭氧反應器與其他工藝聯用處理生活污水的新研究進展。

厭氧工藝處理生活污水的效果分析

在厭氧生物處理工藝發展過程中，反應器是發展快的領域，新型高效厭氧反應器的開發應用，使厭氧消化技術在廢水處理方面取得了很大進展。從50年代發展的厭氧消化池為代表的代厭氧反應器到60年代末美國Mccarty發展的厭氧濾池(anaerobicfilter，AF)、70年代初荷蘭等開發的UASB(upflowanaerobicsludgeblanket)反應器為代表的第二代厭氧反應器；在第二代反應器的基礎上改進而成的第三代反應器如：厭氧流化床(anaerobicfluidizedbed，AFB)、膨脹顆粒污泥床（expandedgranularsludgebed，EGSB)、厭氧折流板反應器(anaerobicbaffledreactor，ABR)、厭氧內循環反應器(internalcirculationanaerobicreactor，IC)等等。

單一形式的厭氧反應器對COD和SS有較好的去除效果，其中間歇式厭氧反應器ASBR（Anaerobicsequencingbatchreactor）和ASBBR（anaerobicsequencingbatchbiofilmreactor）對COD和SS的處理效果比其他的連續式厭氧反應器較差。連續式反應器中的HABR、UASB和EGSB處理生活污水后的COD出水指標達到城鎮污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）中二級標準（COD<100mg/L）。但是反應器對氨氮和磷的去除效果差，有時出水的氨氮和磷比進水的還高。