1. 論工業廢水的厭氧處理工藝
        來源:    發布時間: 2017-01-07 10:44   61552 次瀏覽   大小:  16px  14px  12px

        工業廢水通常污染物濃度較高,對環境造成的危害較大,處理方法較復雜。但是多數情況下會使用微生物處理工藝,包括厭氧處理工藝及好氧處理工藝。厭氧處理工藝方興未艾,但是目前市場上主要存在以下幾種形式,水解酸化、上流式厭氧污泥床反應器、IC

        工業廢水通常污染物濃度較高,對環境造成的危害較大,處理方法較復雜。但是多數情況下會使用微生物處理工藝,包括厭氧處理工藝及好氧處理工藝。厭氧處理工藝方興未艾,但是目前市場上主要存在以下幾種形式,水解酸化、上流式厭氧污泥床反應器、IC反應器、膨脹顆粒污泥床反應器(EGSB)、ABR等,每種處理工藝均有其優缺點及適用性。

        工業廢水一直以其污染物濃度高,環境危害大,可生化性差,較難處理而著稱,環保人士更是投入較大精力在工業廢水處理的研究上面,由上世紀五六十年代至今推出了許多微生物的厭氧處理方法,有些目前已經淘汰,有些一直沿用至今,目前市場上面仍舊使用的方法有以下幾種:水解酸化、上流式厭氧污泥床反應器(UASB)、IC反應器、膨脹顆粒污泥床反應器(EGSB)、ABR等。

        水解酸化,適用于BOD5濃度不是很高的廢水。水解酸化是利用厭氧微生物在無氧條件下,以污水中的有機污染物和氮、磷等污染物質為營養物質,通過自身的生命代謝活動將污染物分解、酸化成小分子有機酸的工藝過程,是污水處理過程中非常重要的工藝;

        厭氧發酵過程包括三階段:水解-酸化-產甲烷階段。而水解酸化工藝的原理就是通過控制污水在水解酸化池內的水力停留時間(HRT)而將厭氧發酵反應過程控制在水解與產酸階段,即在無氧條件下,利用厭氧水解細菌和產酸細菌將污水中的有機物經過一系列復雜反應分解成脂肪酸及其他產物,并合成新細胞的過程。污水進入到水解酸化池后,厭氧細菌可將難降解的有機物分解成易降解的有機物、長鏈有機物斷成短鏈有機物,以利于后續好氧微生物的處理。

        特點:

        ①水解酸化工藝可提升原污水的可生化性,從而減少反應的時間和處理的能耗。

        ②對固體有機物具有降解功能,從而減少系統的污泥產生量,同時兼有污泥消化池功能,故實現污水、污泥一次性處理。

        ③反應迅速、水力停留時間短,故池體體積小,節省占地與投資費用。

        ④兼有初沉池作用,且對污染物的去除率要好于初沉池。

        ⑤抗有機負荷沖擊能力強,保證出水水質穩定。

        ⑥受溫度影響較小,在較低溫時仍能保持較高的去除率。

        上流式厭氧污泥床反應器,簡稱UASB。20世紀80年代初開始在高質量濃度有機工業廢水的處理中得到日趨廣泛應用。反應器具有工藝結構緊湊、處理能力大、處理負荷高、處理效果好以及投資費用省等優點。反應器構造包括厭氧污泥反應床、污泥懸浮層、沉淀區和三相分離器等部分。污泥床位于整個UASB反應器底部。污泥床內具有很高的污泥生物量,容積一般占反應區容積的30%左右,生物降解量可占到整個反應器的70%-90%,對反應器處理效率起著極為重要的作用。污泥懸浮層位于污泥床上部,占據反應區容積的70%左右,其中的污泥濃度要低于污泥床,主要由高度絮凝的污泥組成,一般為非顆粒狀污泥,擔負著反應器有機物降解量的10%-30%。三相分離器是反應器中最重要的設備,安裝于反應器頂部,將反應器分為下部的反應區和上部的沉淀區。它的作用是完成氣、液、固三項分離,將附著在顆粒污泥上的氣體分離,收集反應區產生的沼氣,通過集氣室排出反應器,使分離區的懸浮物沉淀下來,回落于反應區,有效地防止厭氧污泥流失,保證反應器中足夠的生物量,降低出水中懸浮物的含量。UASB反應器處理工藝是目前研究較多、應用日趨廣泛的新型污水厭氧生物處理工藝,具有其他工藝難以比擬的優點:一是可實現污泥的顆?;?,二是生物固體的停留時間可以長達200d,三是氣、液、固的分離實現了一體化,四是通常情況下不發生堵塞。

        IC反應器是新一代高效厭氧反應器,由上下兩層UASB反應器串聯而成,廢水在反應器中自下而上流動,污染物被細菌吸附并降解,凈化過的水從反應器上部流出。反應器按功能劃分自下而上分為5個區:混合區、第一厭氧區、第二厭氧區、沉淀區和氣液分離區。IC反應器具有容積負荷高、節省投資和占地面積、抗沖擊負荷能力強、緩沖PH值等優點。UASB與IC反應器在運行上最大的差別表現在抗沖擊負荷方面,IC可以通過內部循環自動稀釋進水,有效的保證了第一反應室的進水濃度的穩定性。其次是它僅需要較短的停留時間,有效降解可生化性好的廢水。

        膨脹顆粒污泥床反應器(EGSB)是第三代厭氧反應器,于20世紀90年代初由荷蘭Wageingen農業大學的ettinga等人率先開發的。其構造與UASB反應器有相似之處,可以分為進水配水系統、反應區、三相分離區和出水渠系統。與UASB反應器不同之處是,EGSB反應器設有專門的出水回流系統。EGSB反應器一般為圓柱狀塔形,特點是具有很大的高徑比,一般可達3~5,生產裝置反應器的高度可達15~20米。顆粒污泥的膨脹床改善了廢水中有機物與微生物之間的接觸,強化了傳質效果,提高了反應器的生化反應速度,從而大大提高了反應器的處理效能。具有有機負荷高、抗沖擊能力強、占地面積小等優點。

        ABR反應器是美國著名教授McCarty于1982年開發出來的一種高效節能厭氧裝置,1983年他又將上、下流室等寬的ABR反應器改造成上流室寬、下流室窄的新型ABR反應器,并在折流板末端設導流折角。ABR反應器在處理廢水時,其上流室的功能相當于一個UASB,其中持有大量沉降性能良好的活性污泥,只是反應器上部不設三相分離器,僅有一個相通的氣室,所以運行時就像若干個UASB反應器的串聯。同時,由于ABR反應器是分格的,運行時沿水流方向各流室pH值由低到高變化,這樣自然為不同pH值要求的厭氧菌群提供其優勢生長的環境,且對水力沖擊負荷和有機沖擊負荷有較強的承受能力,固體停留時間長。反應器具有結構簡單、易于設置、有良好的水力條件,容積利用率高,有穩定的處理效果等優點,尤其重要的是運行管理方便。

        工業廢水的微生物厭氧處理工藝有很多種,每一種都有其優缺點和適用性,因此在選擇處理工藝時應該根據廢水特點、現場情況等綜合因素考慮選擇哪一種方法。

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