IC厭氧反應(yīng)器設(shè)備組成部分
IC缺點(diǎn)尤其在污水可生化性不是太好的情況下,由于水力停留時(shí)間比較短去除率遠(yuǎn)沒(méi)UASB高,增加了耗氧的負(fù)擔(dān)。另外,IC由于體內(nèi)循環(huán),別是對(duì)進(jìn)水水質(zhì)不太穩(wěn)定的,導(dǎo)致IC出水水量不穩(wěn)定,出水水質(zhì)也相對(duì)不穩(wěn)定,時(shí)可能還會(huì)出現(xiàn)短暫不出水現(xiàn)象,對(duì)后序處理工藝是影響的。UASB比IC突出優(yōu)點(diǎn)就是去除率高,出水水質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定。但I(xiàn)C優(yōu)點(diǎn)還是很多的,別是對(duì)于高SS進(jìn)水,比UASB明顯優(yōu)點(diǎn),由于IC上升流速很大,SS不會(huì)在反應(yīng)器內(nèi)大量積累,污泥可以保持較高活性。對(duì)于毒廢水也是如此!
IC溫度的設(shè)計(jì)完和UASB一樣,在調(diào)試上和UASB區(qū)別不大,只是在剛進(jìn)水調(diào)試時(shí)盡可能采用水力負(fù)荷高些,然后逐步交互提升水力、機(jī)負(fù)荷,盡可能在負(fù)荷提升過(guò)程中*反應(yīng)室上升流速大于10m/小時(shí),但大水力負(fù)荷控制在20m/小時(shí)以下,這樣即*反應(yīng)室污泥床的傳質(zhì)效果,也避免污泥流失.冬季進(jìn)水管道及反應(yīng)器保保溫,因?yàn)閰捬蹙鷮?duì)溫度波動(dòng)敏感,對(duì)負(fù)荷波動(dòng)適應(yīng)要相對(duì)好的多.其實(shí)IC的調(diào)試比UASB要好調(diào)的多,能調(diào)試好UASB的,應(yīng)該調(diào)試好IC沒(méi)太大問(wèn)題.不是因?yàn)樯仙魉俅?,?huì)不好控制而延長(zhǎng)調(diào)試周期.IC它對(duì)進(jìn)水水質(zhì)的要求僅是相對(duì)穩(wěn)定就行,它要求高的上升流速僅是滿足*反應(yīng)室污泥床處于膨化狀態(tài),加大傳質(zhì)效果,IC的高度較高,你不必太擔(dān)心會(huì)污泥流失,因?yàn)閮?nèi)部它兩層三相分離,更何況*反應(yīng)室產(chǎn)量較大,絕大部分沼被*反應(yīng)室分離收集提升到部的水分離包進(jìn)行與泥水的分離.二反應(yīng)室量少泥水更易分離沉降.若接種顆粒污泥基本一個(gè)月便可達(dá)到設(shè)計(jì)負(fù)荷是沒(méi)問(wèn)題的,絮狀污泥可能需三到五個(gè)月.
IC 反應(yīng)器的構(gòu)造及其工作原理決定了其在控制厭氧處理影響因素方面比其它反應(yīng)器更具優(yōu)點(diǎn)。
(1)容積負(fù)荷高:IC反應(yīng)器內(nèi)污泥濃,微生物量大,且存在內(nèi)循環(huán),傳質(zhì)效果好,進(jìn)水機(jī)負(fù)荷可過(guò)普通厭氧反應(yīng)器的3倍以上。
(2)節(jié)省投資和占地面積:IC 反應(yīng)器容積負(fù)荷率高出普通UASB 反應(yīng)器3倍左右,其體積相當(dāng)于普通反應(yīng)器的1/4—1/3 左右,大大降低了反應(yīng)器的基建投資;而且IC反應(yīng)器高徑比很大(一般為4—8),所以占地面積少。
(3)抗沖擊負(fù)荷:處理低濃度廢水(COD=2000—3000mg/L)時(shí),反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)流量可達(dá)進(jìn)水量的2—3 倍;處理高濃度廢水(COD=10000—15000mg/L)時(shí),內(nèi)循環(huán)流量可達(dá)進(jìn)水量的10—20倍。大量的循環(huán)水和進(jìn)水充分混合,使原水中的害物質(zhì)得到充分稀釋,大大降低了毒物對(duì)厭氧消化過(guò)程的影響。
(4)抗低溫:溫度對(duì)厭氧消化的影響主要是對(duì)消化速率的影響。IC反應(yīng)器由于含大量的微生物,溫度對(duì)厭氧消化的影響變得不再突出和嚴(yán)重。通常IC反應(yīng)器厭氧消化可在常溫條件(20—25 ℃)下進(jìn)行,這樣減少了消化保溫的困難,節(jié)省了能量。
(5)具緩沖pH值的能力:內(nèi)循環(huán)流量相當(dāng)于1 厭氧區(qū)的出水回流,可利用COD轉(zhuǎn)化的堿度,對(duì)pH值起緩沖,使反應(yīng)器內(nèi)pH值保持狀態(tài),同時(shí)還可減少進(jìn)水的投堿量。
(6)內(nèi)部自動(dòng)循環(huán),不必外加動(dòng)力:普通厭氧反應(yīng)器的回流是通過(guò)外部加壓實(shí)現(xiàn)的,而IC 反應(yīng)器以自身產(chǎn)生的沼作為提升的動(dòng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)混合液內(nèi)循環(huán),不必設(shè)泵強(qiáng)制循環(huán),節(jié)省了動(dòng)力消耗。
(7)性好:利用二級(jí)UASB串聯(lián)分級(jí)厭氧處理,可以補(bǔ)償厭氧過(guò)程中K s高產(chǎn)生的不利影響。Van Lier[6]在1994年證明,反應(yīng)器分級(jí)會(huì)降低出水VFA濃度,延長(zhǎng)生物停留時(shí)間,使反應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定。
(8)啟動(dòng)周期短:IC反應(yīng)器內(nèi)污泥活性高,生物增殖快,為反應(yīng)器快速啟動(dòng)提供利條件。IC反應(yīng)器啟動(dòng)周期一般為1~2個(gè)月,而普通UASB啟動(dòng)周期長(zhǎng)達(dá)4~6個(gè)月[7]。
(9)沼利用價(jià)值高:反應(yīng)器產(chǎn)生的生物純,CH4為70%~80%,CO2為20%~30%,其它機(jī)物為1%~5%,可作為燃料加以利用
IC厭氧反應(yīng)器設(shè)備組成部分
UASB的主要優(yōu)點(diǎn)是:
1、UASB內(nèi)污泥濃,平均污泥濃度為20-40gVSS/1;
2、機(jī)負(fù)荷高,水力停留時(shí)間短,采用中溫發(fā)酵時(shí),容積負(fù)荷一般為10kgCOD/m3.d左右;
3、混合攪拌設(shè)備,靠發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的沼的上升運(yùn)動(dòng),使污泥床上部的污泥處于懸浮狀態(tài),對(duì)下部的污泥層也一定程度的攪動(dòng);
4、污泥床不填載體,節(jié)省造價(jià)及避免因填料發(fā)生堵賽問(wèn)題;
5、UASB內(nèi)設(shè)三相分離器,通常不設(shè)沉淀池,被沉淀區(qū)分離出來(lái)的污泥重新回到污泥床反應(yīng)區(qū)內(nèi),通??梢圆辉O(shè)污泥回流設(shè)備。
主要缺點(diǎn)是:
1、進(jìn)水中懸浮物需要適當(dāng)控制,不宜過(guò)高,一般控制在100mg/l以下;
2、污泥床內(nèi)短流現(xiàn)象,影響處理能力;
3、對(duì)水質(zhì)和負(fù)荷突然變化較敏感,耐沖擊力稍差。
下面再簡(jiǎn)單科普下厭氧的工藝如何簡(jiǎn)單識(shí)記:
A、厭氧接觸:消化池+厭氧沉淀池+厭氧污泥回流系統(tǒng),這個(gè)與好氧工藝中的接觸氧化沒(méi)關(guān)系,莫聯(lián)想到填料上。
B、UASB:上流式厭氧污泥床反應(yīng)器,污水從下而上穿過(guò)污泥床體,但是很多UASB的布水器是位于池的,也不是UASB就沒(méi)回流。
C、UBF:就是UASB+AF,形象點(diǎn)說(shuō)UASB上面再加上填料層。
D、EGSB:UASB拉高,做上回流,上流速度比UASB高很多,要力圖控制污泥顆?;?。
E、IC:甭管沒(méi)外回流(水泵回流),內(nèi)回流就行。
F、ABR:上下折流板。
關(guān)厭氧產(chǎn)甲烷去除水中機(jī)物的原理在這里也多說(shuō)幾句。
先是“厭氧產(chǎn)甲烷”,厭氧過(guò)程,如果我們不談釋放磷,常見(jiàn)的是水中機(jī)物厭氧發(fā)酵的過(guò)程。機(jī)物好氧發(fā)酵的過(guò)程,大家都清楚是一個(gè)氧化還原反應(yīng),進(jìn)入水中的氧作為氧化劑,氧化水中的機(jī)污染物變成CO2和H2O,使得(還原性的)COD得以氧化去除。所以很多人理所應(yīng)當(dāng)?shù)恼J(rèn)為,厭氧是個(gè)還原反應(yīng)嘍。
這就必要讓抱該觀點(diǎn)的朋友先回憶一下初中化學(xué),氧化反應(yīng)和還原反應(yīng),可以剝離開(kāi)嗎?
顯然是不能的,厭氧也是,在進(jìn)行到產(chǎn)甲烷之前的厭氧發(fā)酵過(guò)程,基本上是機(jī)物自身相互的氧化和還原(這話說(shuō)得并不嚴(yán)謹(jǐn),但是方便理解),也就是說(shuō)機(jī)物本身是還原性的,它反應(yīng)之后變成一部分還原性更強(qiáng),一部分還原性相對(duì)弱一些的兩種機(jī)物,而這總體上相抵消。所以如果厭氧發(fā)酵未到產(chǎn)甲烷地步,COD變化可以忽略不計(jì)(這就是水解酸化COD去除率低下的原因)。
當(dāng)這個(gè)過(guò)程進(jìn)行的非常*時(shí),產(chǎn)物逐漸轉(zhuǎn)化為CO2和CH4,主要體現(xiàn)還原性也就是導(dǎo)致水中COD的甲烷因?yàn)槿芙舛鹊停撾x水相,這是產(chǎn)甲烷過(guò)程去除機(jī)物COD的原因。
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關(guān)于水解酸化
水解酸化的是改善生化性,為下一個(gè)生化處理單元,其評(píng)價(jià)指標(biāo)酸化度、pH、B/C、COD去除率等,其中COD去除率是里面可靠性差的。
對(duì)于在上一環(huán)節(jié)說(shuō)到的“水解酸化COD去除率低下”,水友可能要反駁說(shuō)“我的水解酸化去除率不低下呢”;對(duì)此,澄清下這一水解酸化去除率是從哪里來(lái)的。
1)水解酸化純粹的控制到產(chǎn)甲烷之前,是不可能的,也就是說(shuō),或多或少總一點(diǎn)甲烷產(chǎn)生;而且厭氧過(guò)程產(chǎn)生一點(diǎn)氫也很正常,聽(tīng)說(shuō)過(guò)產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸過(guò)程吧。所以,水解酸化池表面浮起的一個(gè)個(gè)泡泡,也許就是你想找的原因之一。
2)細(xì)菌不管樣的,總繁殖下一代的職責(zé),水解酸化菌群也是,它們或多或少的總要利用機(jī)物合成點(diǎn)細(xì)胞物質(zhì)。
3)進(jìn)水SS如果量很大,會(huì)被水解酸化污泥吸附相當(dāng)量的一部分,這個(gè)對(duì)COD的影響不可忽略,時(shí)甚至十分巨大。
工藝中的兩級(jí)與兩相
*,不同的水質(zhì)決定不同的工藝。產(chǎn)甲烷是厭氧去除水中機(jī)物的關(guān)鍵因素,兩級(jí)和兩相的差別也就在*個(gè)厭氧反應(yīng)器是否產(chǎn)甲烷上;如果*個(gè)產(chǎn)甲烷,二個(gè)機(jī)負(fù)荷勢(shì)必要小很多,這是問(wèn)題的關(guān)鍵。
一般來(lái)說(shuō),兩級(jí)厭氧適應(yīng)的水質(zhì)是較高濃度的廢水,它的生化性并不很差,*級(jí)通過(guò)沉降和發(fā)酵產(chǎn)降低二級(jí)的負(fù)荷。兩相厭氧,一是主要針對(duì)難生化降解廢水,靠*相改善生化性,二是針對(duì)硫酸鹽廢水,靠*相進(jìn)行硫酸鹽還原,然后去除硫化物再進(jìn)二相產(chǎn)甲烷,三是針對(duì)易酸化廢水易波動(dòng)廢水,放在前面*酸化掉以穩(wěn)定pH。
如酒精項(xiàng)目常用兩級(jí),那些幾以上的,如果生化性不差并且水量不小,個(gè)人建議也用兩級(jí),但是控制其實(shí)并不簡(jiǎn)單,尤其是*級(jí)在高濃度、高VFA下。生化性較差用兩相的就很多了,其實(shí)生化性不差的也常常用兩相。
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