福州造紙污水厭氧罐處理設備
福州造紙污水厭氧罐處理設備
厭氧反應器的處理效率主要取決于反應器所能保有的微生物濃度及其生化反應速率,而傳質條件對生化反應速率起著至關重要的作用。依托適宜的營養、水力條件以及利用微生物的自固定化作用培養出的活性和沉降性能俱佳的顆粒污泥,再加上*的三相分離器結構,UASB成功地使污泥停留時間與水力停留時間相分離,解決了反應器內生物量保持的問題。但UASB的傳質過程并不理想,這對進一步提高有機負荷產生負面影響。由于污泥與有機物的傳質過程主要依賴于進水與產氣的攪動,因此強化傳質過程有效的方法就是提高表面水力負荷和表面產氣負荷。但高負荷產生的劇烈攪拌會使UASB反應器中的污泥處于*膨脹的狀態,使原本SRT>HRT的反應器向SRT=HRT的方向轉變,導致污泥過度流失。為避免出現過高的水力負荷與產氣負荷,UASB反應器常常將進水的上升流速控制在1~2m/h以內。傳質與微生物生物量保有之間的矛盾,成為UASB進一步提高有機負荷的根本制約因素。為解決這一問題,開發出了以出水回流來提高反應器內水流的上升流速為主要特征的第三代厭氧反應器,即IC厭氧反應器。與普通EGSB反應器的顯著差別在于,IC厭氧反應器巧妙地利用*的內循環系統,利用自身產生的沼氣膨脹做功,在無須外加能源的條件下實現了內循環污泥回流。
IC厭氧反應器具有很多優點,其主要的優點如下:
1)污泥可以大量保留。①第二反應區的液相上升流速一般僅為2~10m/h,遠小于第一反應區,混合液在此區具有相對長的水力停留時間;②由于大部分COD在第一反應區已被去除,此區產氣量很少,不足以產生很大的水流湍動,混合液接近于推流狀態;③內循環系統不通過第二反應區,對此區流體的流速幾乎無影響。上述三點非常有利于顆粒污泥的沉降和保留,即使在數倍于UASB的進水負荷條件下也是如此,不存在高COD負荷下污泥被沖出系統的問題。由于內循環系統的存在,使得反應器具有SRT>HRT的特征,實現了“高負荷與污泥流失相分離”的第三代厭氧反應器的設計思想,既保持了污泥的高濃度,又強化了傳質過程。同時,由于第二反應區的存在,使得第一反應區與沉淀出水區之間有了緩沖段,也同樣防止了高峰負荷時污泥的流失。
2) 具有很高的容積負荷。IC厭氧反應器通過采用內循環技術,提高了第一反應區的液相上升流速,使得混合液處于推流狀態,強化了廢水中有機物和顆粒污泥的傳質,提高了生物處理能力,從而大幅度提高了反應器的容積負荷。容積負荷的提高會導致反應器沼氣量的提升,進一步增強了沼氣升流對污泥床的湍動和傳質效果。通常,IC厭氧反應器的進水負荷可以高出UASB反應器的三倍之多。在采用IC厭氧反應器處理土豆加工廢水時,當進水COD為10000~15000mg/L時, 進水容積負荷可達35~50kg COD/ (m3·d),當處理啤酒廢水時,進水COD為2000~3000mg/L,容積負荷可高達40kgCOD/ (m3 ·d),COD去除率在75%~80%。
3) 沼氣提升實現內循環,不必外加動力。IC厭氧反應器實際上是一種特殊的氣提式反應器,其工作原理與空氣提升液體循環反應器(氣體式反應器)十分相似,區別僅在于IC厭氧反應器中的提升動力源自反應器中的自產沼氣,而氣提式反應器中的提升動力源自反應器外動力提供的空氣。因此,與氣提式反應器相比,IC厭氧反應器不必通過外力實現強制循環, 從而可節省能耗。
4)抗沖擊負荷能力強,運行穩定。內循環的形成使得IC厭氧反應器第一反應區的實際水量遠大于進口水量,例如在處理與啤酒廢水濃度相當的廢水時,循環流量可達進水流量的2~3倍;處理土豆加工廢水時,循環流量可達10~20倍。循環水稀釋了進水,提高了反應器的抗沖擊能力和酸堿調節能力。即使入水中含有一定濃度的有毒有害物質,由于內循環水的稀釋作用,其對反應器內的活性污泥生化反應所構成的威脅也將大大減弱。由于內循環水對進水所起到的pH調節的能力,從而大大節約了反應器運行過程中中和劑酸堿的用量。
5) 出水穩定性好,系統啟動快。IC厭氧反應器相當于兩個UASB反應器的串聯系統,一般情況下,兩級處理系統的出水水質、穩定性高于一級處理系統。IC厭氧反應器內污泥活性高,生物增殖快,為反應器快速啟動提供有利條件。IC厭氧反應器啟動周期一般為1~2個月,而普通UASB啟動周期長達4~6個月。
6)基建投資省,占地面積小。在處理相同的廢水時,IC厭氧反應器的容積負荷是普通UASB反應器的4倍左右,故其所需的反應體積僅為UASB反應器的1/4~1/3,節省了基建投資,加上IC厭氧反應器不僅體積小而且有很大的高徑比(一般高度可達16~25m,高徑比為4~8),所以占地面積特別省,非常適用于占地面積緊張的企業。