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厌氧反应器的发展历程与应用现状.

厌氧反应器的发展历程与应用现状.
厌氧反应器的发展历程与应用现状.

厌氧反应器的发展历程与应用现状

迟文涛1, 赵雪娜2, 江翰3, 李伟涛3, 王凯军1

(1. 北京市环境保护科学研究院, 北京100037;2. 天津城建学院, 天津300384;3. 北京科技大学, 北京100083

摘要:污水厌氧反应器因其能耗少, 运行费用低等优点在全世界范围内得到了广泛的应用。对厌氧反应器的发展历程进行了系统的论述, 重点介绍了第三代厌氧反应器的特点并展望了厌氧反应器的发展前景。关键词:厌氧; EGSB 反应器; IC 反应器; 厌氧流化床; 新型反应器

中图分类号:X505文献标识码:B文章编号:1008-2271(2004 01-0031-03水环境污染和水资源短缺是全球正面临的两大问题。目前, 我国每年污水排放总量为395亿m 3, 根据预测, 到2050年, 我国污水排放总量将高达1200亿m 3[1]。

研制高效低耗并具有多种附加功能的厌氧污水处理工艺已经成为亟待解决的重大课题。1100多年的历史。1860年法国工程师Mouras 就采用厌氧方法处理废

水中经沉淀的固体物质。1896年英国出现了第一座用于处理生活污水的厌氧消化池, 所产生的沼气用于照明

[2]

。1904年德国的Imhoff 将其发展成为

Imhoff 双层沉淀池(即腐化池 , 这一工艺至今仍然

在有效地利用[3]

。在1910年至1950年, 高效的、可

加温和搅拌的消化池得到了发展, 其比腐化池有明显的优势。Schroepfer 在20世纪50年代开发了厌氧接触反应器。这种反应器是在出水沉淀池中增设了污泥回流装置, 增大了厌氧反应器中的污泥浓度, 处理负荷和效率显著提高。上述反应器被称为第一代厌氧反应器。

由于厌氧微生物生长缓慢, 世代时间长, 而厌氧

收稿日期:2003-12-11

作者简介:迟文涛,1977年生, 男, 吉林扶余人, 在读研究生。

消化池无法将水力停留时间和污泥停留时间分离, 由此造成水力停留时间必须较长, 一般来讲第一代厌氧反应器处理废水的停留时间至少需要20~30天[4]。

2:。(2 反应

依据这一原则,20世纪60年代末,Mccarty 和Y oung 推出了第一个基于微生物固定化原理的高速

厌氧反应器———厌氧滤池。它的成功之处在于在反应器中加入固体填料(如沙砾等 , 微生物由于附着生长在填料的表面, 免于水力冲刷而得到保留, 巧妙地将平均水力停留时间与生物固体停留时间相分离, 其固体停留时间可以长达上百天, 这就使得厌氧处理高浓度污水的停留时间从过去的几天或几十天缩短到几小时或几天。

在相同的温度下, 厌氧滤池的负荷高出厌氧接触工艺2~3倍, 同时有很高的COD 去除率, 而且反应器内易于培养出适应有毒物质的厌氧污泥。1972年, 厌氧滤池首次较大规模地应用于小麦淀粉废水处理。

1974年, 荷兰Wagningen 农业大学的Lettinga

教授领导的研究小组研究和开发了UASB 反应器技术, 其最大特点是反应器内颗粒污泥保证了高浓度的厌氧污泥, 标志着厌氧反应器的研究进入了新

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的时代。

1980年, Switzenbaum 和Jewell 推出厌氧固定

膜膨胀床反应器, 此外还有厌氧生物转盘和厌氧垂直折流式反应器等陆续问世。为了进一步提高厌氧反应器的处理效果,1984年由加拿大学者Guiot 等人提出了上流式厌氧污泥床和上流式厌氧滤池结合型的新工艺, 即上流式厌氧污泥床过滤器工艺。后人将上述几种反应器统称为第二代厌氧反应器。

第二代厌氧反应器的典型代表有:厌氧滤池(AF , 上流式厌氧污泥床(UASB , 下行式固定膜反

应器(DSFF , 厌氧附着膜膨胀床反应器(AAFEB , 厌氧流化床(AFB 。

在已开发的高效厌氧反应器中,UASB 反应器是一种研究最为深入、应用最为广泛的厌氧反应器, 己大量成功地应用于各种废水的处理。

UASB 反应器内有机负荷高, 水力停留时间短,

处理周期大为缩短; 反应器无填料, 置, 无搅拌装置, ; 但反应器内可能出现短流现象, 影响处理能力; 当进水中的悬浮物浓度过高时会引起堵塞。对于这些情况, 无疑传统高效UASB 系统的设计需要很大的改进, 正是对于这些困难问题的研究, 导致产生了第三代高效厌氧反应器的开发和利用。

3第三代厌氧反应器

高效厌氧处理反应器中不仅要分离污泥停留时间和平均水力停留时间, 还应使进水和污泥之间保持充分的接触。

第二代厌氧反应器的发展主要基于固体停留时间与水力停留时间的分离而发展产生的一类新型反应器。但是对于进水无法采用高的水力和有机负荷的情况下, 例如, 在低温条件下采用低负荷工艺时, 由于在污泥床内混合强度太低, 以致无法抵消短流效应。对于这种情况, 第二代反应器的应用负荷和产气率受到限制。为获得高的搅拌强度, 而采用高的反应器的设计以获得高的上升流速或采用出水回流。

正是为了解决上述问题,20世纪90年代初在国际上以厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB , 内循环反应器(IC , 升流式厌氧污泥床过滤器(UBF 为典型代表的第三代厌氧反应器相继出现。3. 1厌氧颗粒污泥膨胀床(EG SB

EGSB 是在UASB 反应器的基础上于20世纪80年代后期在荷兰Wageningen 农业大学环境系开

始研究的新型厌氧反应器。EGSB 与UASB 反应器的不同之处仅仅在于运行方式。上流速度高达2. 5~6. 0m/h , 远远大于UASB 反应器中采用的约0. 5~2. 5m/h 的上流速度。因此, 在EGSB 反应器内颗粒污泥床处于“膨胀状态”, , , 。

EGSB 反应器能在超高有机负荷〔COD 达到30kg/(m 3. d 〕下处理化工、生化和生物工程工业废水。同时, EGSB 反应器还适合于处理低温(10℃

和低浓度(COD 小于1. 0g/L 和难处理的有毒废水。目前已建立了许多EGSB 反应器用来处理各种类型的污水(如食品、化工和制药等。3. 2厌氧内循环反应器(IC

IC 反应器是基于UASB 反应器颗粒化和三相

分离器而改进的新型反应器, 实际上相当于由2个UASB 反应器的单元相互重叠而成。一个处于高负

荷而另一个处于低负荷, 高达25m 的反应器将只占用相对很小的面积。

第一个反应室包含颗粒污泥膨胀床, 在此大多数的COD 被转化为沼气。所产生的沼气被下层相分离器收集, 收集的气体产生气提作用, 污泥和水的混合液通过上升管带到位于反应器顶部气液分离器。沼气在这里从泥水混合液中分离出来, 并且排出系统。泥水混合液直接流到反应器的底部, 造成反应器的内部循环流。

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环境与园林

在反应器的较低部分, 液体的上升流速在10~20m/h 之间。经过下部反应室处理后的污水进上

部反应室, 所有剩余的可生化降解的有机物(COD 将被去除。在这个反应室里的液体的上升流速一般在2~10m/h 。很多生产性规模的IC 系统目前已经在欧洲运行。

在荷兰IC 厌氧反应器被选为处理大型啤酒厂废水的工艺。经过一年的运行, 这套工艺系统对于总COD 的去除率为80%, 可溶性COD 的去除率为93. 5%。IC 系统的平均容积负荷为14kg/(m 3. d 。3. 3厌氧升流式流化床(UFB

该工艺是由美荷Biothane 系统国际公司所开发的一种新型反应器, 它是介于流化床和UASB 反应器之间一种反应器。可以在极高的水和气体的上

升流速(二者都可达到5~7m/h 下产生和保持颗粒污泥, 所以不用采用载体物质。由于高的液体和气体上升流速造成进水和污泥之间的良好混合状态, 因此系统可以采用15~30kg/(m 3的负荷,COD 去除率为60:

(1 应器之中, 反应器单位容积的生物量更高。(2 能承受更高的水力负荷, 高达40kg/(m 3. d , 并具有较高的有机污染物净化效能。(3 具有较大的高径比, 一般在5~10以上, 负荷高, 所以体积小、占地省。(4 污泥床处于悬浮或膨胀状态。(5 污泥龄长, 污

泥产量少。(6 动力消耗小。

4厌氧反应器的应用现状

据资料报道

, 截止到2000年12月底, 世界范围内可统计到的各种厌氧装置分布情况见图1, 统计表明, 国内外已建成的厌氧处理工程中约60%的项目均采用了UASB 反应器技术, 以UASB 反应器为基础的EGSB 反应器也已占厌氧工艺应用总数的11%左右, 可见第三代厌氧反应器的发展十分迅速。

对于国内大量中、高浓度的有机废水, 高效厌氧生物处理技术是最合适、最经济的处理工艺。从20世纪70年代开始, 大批高速厌氧生物处理技术迅速发展, 到今天, 其早期的一些缺点已经不复存在, 厌氧生物处理技术作为高效、低耗的废水处理工艺已

经得到国内外众多研究者的普遍承认。

图1全世界范围不同厌氧处理工艺类型分布

5结论与展望

今后厌氧反应器的研究应着眼以下几个方面:

(1 研究开发具有高稳定性, 高负荷, 并能处理低浓度有机废水以及含高浓度有毒物质废水的厌氧反应器。

(2 , 提高污水处理效率。

3 研究内、外循环和沼气循环的复合循环方式来保证在厌氧反应器内维持厌氧细菌所需要的最佳生存环境。

随着我国经济的迅速发展, 人口的增多, 城市生活污水和工业废水的总量也迅速增加。为了达到可持续发展的要求, 研究能在线反映反应器内重要参数的传感器, 开发具有多种附加功能(脱氮、脱硫的新型高效厌氧反应器是我国厌氧反应器的主要发展方向。

参考文献:

[1]Wang B Z , Wang L , Y ang L Y. Case studies on pond eco 2sys 2

tems for wastewater treatment and utilization in China[A ].G lobal Water and Wastewater Technology[C ].London :World Markets Research Center , 1999. 64-71.

[2]贺延龄. 废水的厌氧生物处理[M ].北京:中国轻工业出版社,

1998. 9-13,111-165.

[3]王凯军. 低浓度污水厌氧-水解处理工艺[M ].北京:环境科学

出版社, 1991. 10-12.

[4]任洪强. 厌氧膨胀颗粒污泥床工作特性研究[D ].无锡轻工大

学,2000.

[5]Frankin R j ,et al. Application of Biobed Upflow Fluidized Bed

Process for Anaerobic Waste Water Treatment [J ].Wat. Sci. Tech. ,1992,25(7 :378.

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3—环境与园林

UASB厌氧反应器操作说明书

UASB厌氧反应器操作说明书 一 UASB厌氧反应器的原理: 在UASB厌氧反应器内,厌氧细菌对有机物进行三个步骤的降解:(1)水解、酸化阶段;(2)产氢产乙酸阶段;(3)产甲烷阶段,使污染物质得到去除,并产生沼气和厌氧污泥。 通过UASB内部的三相分离器的作用,实现水、污泥、沼气的分离,污泥回流至UASB底部,沼气经收集后进行沼气利用系统,清水至后续处理。 UASB厌氧反应器的操作说明 1开车: 认真执行交接班制度,提前5分钟上岗,了解上一班的情况(如UASB进水水温、水量、COD、PH值、NH3-N、SO42-,以及UASB出水水温、COD、PH 值、VFA等,并要上厌氧反应器巡视出水有无异常现象)掌握本班的生产要求,做好班前检查工作,熟悉厌氧塔进水泵的运行情况。 在预处理中废水达到工艺控制参数后,既可开启厌氧泵往UASB进水。 2操作过程: 1)在预处理的废水满足厌氧处理所需的进水条件后,启动厌氧泵向UASB反应器进水。启动厌氧泵之前检查需检查泵是否正常,开启泵后,检查流量计显示,判断废水是否正常输出。调节泵的出口阀门,将各厌氧反应器的流量调节到规定范围;起用泵前一定要详细检查该泵的运转纪录,确认该泵无异常后方可启用。2)密切注意厌氧反应器上部出水情况,要注意跑泥现象,防止出水带泥过多,一般小于20%,定期清理溢流堰口的堵塞物,但需注意防止跌落溺水。 3)密切关注厌氧反应器出水的COD、PH值、VFA、温度等指标,防止反应器

工艺指标变化过大; 4)经常巡视厌氧反应器顶部水面的情况,防止大量气体溢出; 5)经常观察水封中的水位,将水封水位控制在一定高度; 6)根据需要,每班进行取样送检,并根据化验结果判断厌氧反应器的运行状况。3停止: 1)当预处理没有足够的废水或预处理水质达不到工艺控制控制要求时,反应器停止进水,待预处理正常后,再恢复进水;但在停水时要密切注意反应器内的温度变化,如温度下降多(超过5℃),再次进水时就先需将反应器的温度升至原正常运行时的温度,防止因温度变化的原因使反应器运行出现问题; 2)当反应器出水带泥过多(SV≥20%要密切关注)或出水水质变差时,减少反应器的进水量或改为间歇进水,防止反应器的深度恶化; 3)当UASB出水VFA大于8或UASB的COD去除率小于50%,适当减少反应器的进水量或改为间歇进水,甚至停止进水,防止反应器的深度恶化。 4、设备使用和维修说明: 1)定期对UASB反应器的拦杆、平台、水封、机泵等设备进行清洗、油漆等保养;清理时要注意正在运转的设备内部不能清理; 2)经常对UASB出水堰进行清理,防止水堰的堵塞;对于清理溢流堰口的时,应在溢流堰口上铺上木板、搭上平台,防止溺水; 1)厌氧进水泵在运行时,需经常检查,并注意水泵的压力变化,以及出口流量变化,防止泵烧坏或泵空转等现象出现; 2)经常检查流量计计数的变化,防止进水量的波动;

厌氧反应器的运行控制

1、污泥的培养、类型和主要性能 UASB反应器是目前各种厌氧处理工艺所能达到的处理负荷较高的高浓度有机废水处理装置,这是因为反应器内以甲烷菌为主体的厌氧微生物形成了粒径为1~5mm的颗粒污泥。不同的水质与环境条件会有不同的颗粒污泥的形成过程,颗粒污泥的类型和性质也会不同。 2、进水基质的类型及营养比的控制 为满足厌氧微生物的营养要求,运行过程中需保证一定比例的营养物数量,一般应控制C:N:P在(200~300)∶5∶1为宜。在反应器启动时,稍加一些氮、磷、微量元素等有利于微生物的生长繁殖。 3、进水中悬浮固体浓度的控制 对进水中悬浮固体(SS)浓度的严格控制要求是UASB反应器处理工艺与其他厌氧处理工艺的明显不同之处。对低浓度废水而言,其废水中的SS、COD的典型值为0.5,对于高浓度有机废水而言一般应将SS、COD的比值控制在0.5以下。

4、有毒有害物质的控制 ①氨氮(NH3-N)浓度的控制:氨氮浓度的高低对厌氧微生物产生2种不同影响。当其浓度在5~200mgL时,对反应器中的厌氧微生物有刺激作用;浓度在1500~3000mgL时,将对微生物产生明显的抑制作用。一般宜将氨氮浓度控制在100mg/L以下。 ②硫酸盐(SO42-)浓度的控制:UASB反应器中的硫酸盐离子浓度不应大于5000mgL,在运行过程中UASB的COD、SO42-比值应大于10。 ③其他有毒物质:导致UASB反应器处理工艺失败的原因,除上述几种以外,其他有毒物质的存在也必须加以十分注意。这些物质主要是:重金属、碱土金属、三氯甲烷、氰化物、酚类、硝酸盐和氯气等。 5、碱度和挥发酸浓度的控制 ①碱度(HCO3-):操作合理的反应器中的碱度一般应控制在2000~4000mgL之间,正常范围为1000~5000mgL。 ②VFA:在UASB反应器中挥发酸的安全浓度控制在500mgL(以HAC计)以内,当VFA的浓度小于200mgL时,一般是最好的。 6、沼气产量及其组分 当反应器运行稳定时,沼气中的CH4含量和CO2的含量也是基本稳定的。其中甲烷的含量一般为65%~75%,二氧化碳的含量为20%~30%。沼气中的氢(H2)含量一般测不出,如其含量较多,则说明反应器的运行不正常。当沼气中含有大量硫化氢气体时,反应器将受到严重的抑制而使甲烷和二氧化碳的含量大大降低。厌氧反应过程中的沼气产量及其组分的变化直接反映了处理工艺的运行状态。

IC厌氧反应器运行注意事项

IC厌氧反应器运行注意事项 IC反应器,即内循环厌氧反应器,相似由2层UASB反应器串联而成。其由上下两个反应室组成。与UASB反应器相比,在获取相同处理速率的条件下,IC反应器具有更高的进水容积负荷和污泥负荷率,IC反应器的平均升流速度可达到处理同类废水UASB反应器的20倍左右。以下是简易示意图。 IC反应器的构造及其工作原理决定了其在控制厌氧处理影响因素方面比其它反应器更具有优势。 (1). 容积负荷高:IC反应器内污泥浓度高,微生物量大,且存在内循环,传质效果好,进水有机负荷可超过普通厌氧反应器的3倍以上。 (2). 节省投资和占地面积:IC反应器容积负荷率高出普通UASB反应器3倍左右,其体积相当于普通反应器的1/4—1/3左右,大大降低了反应器的基建投资;而且IC反应器高径比很大(一般为4~8),所以占地面积少。 (3). 抗冲击负荷能力强:处理低浓度废水(COD=2000~3000mg/L)时,反应器内循环流量可达进水量的2~3倍;处理高浓度废水(COD=10000~15000mg/L)时,内循环流量可达进水量的10~20倍。大量的循环水和进水充分混合,使原水中的有害物质得到充分稀释,大大降低了毒物对厌氧消化过程的影响。 IC反应器在运行过程中的日常注意事项 由于该污水站厌氧工艺处理设备主要是IC厌氧反应器,其主要的控制参数有以下内1、污泥菌种的成分 污泥菌种的成分:厌氧污泥中具有处理污染物能力的就是细菌等有机物质,菌群的组成及菌种的成分决定了其颗粒强度、产甲烷活性及对污水的适应能力。一般来说,污泥中有机物的成分占70%左右,污泥外部菌种主要为丝菌,污泥内部主要为杆菌、球菌等。

高浓度有机废水厌氧处理反应器类型总结

高浓度有机废水厌氧处理反应器总结 1厌氧生物滤池(AF) 厌氧生物滤池是一种内部装填有微生物载体(即滤料)的厌氧生物反应器。厌氧微生物部分附着生长在滤料上,形成厌氧生物膜,部分在滤料空隙间悬浮生长。污水流经挂有生物膜的滤料时,水中的有机物扩散到生物膜表面,并被生物膜中的微生物降解转化为沼气,净化后的水通过排水设备排至池外,所产生的沼气被收集利用。厌氧生物滤池值所以能够成为高速反应器,是在于它采用了生物固定化技术,是污泥在反应器内停留时间(SRT)极大的延长。 1.1构造 (1)升流式厌氧生物滤池 升流式厌氧生物滤池的污水有底部进入,向上流动通过滤层,处理水从滤池顶部的旁侧流出,沼气则通过设于滤池顶部的收集管排出滤池; (2)降流式厌氧滤池 降流式厌氧滤池中,布水系统设于池顶,污水由顶部均匀向下直流到底部,生物反应产生的气体的流动可起一定的搅拌作用,因而无需复杂的配水系统,微生物附着在定向排列的滤料上,起降解有机物的作用。 1.2反应器特点 (1)是一种内部填充有微生物载体的厌氧生物反应器。厌氧微生物部分附着生长在填料上,形成厌氧生物膜,部分在填料空隙间处于

悬浮状态。废水流过被淹没的填料,污染物被去除并产生沼气; (2)AF能承受较高的有机物体积负荷[生产性使用装置的最大有机负荷通常在10~16kgCOD/(m3·d)之间]; (3)AF具有良好的运行稳定性,较能承受水质或水量的冲击负荷。 (4)出水可不回流,但如果出水回流,可降低进水浓度,减小堵塞的可能性,使填料中生物量趋向于均匀分布; (5)反应器内污泥产率低,运行启动快。 (6)AF具有生物浓度高、微生物停留时间长、耐冲击负荷;停止运行后,再启动容易;无需污泥回流.运行管理简便等优点。 1.3 存在的问题 ①反应器放大设计的相似理论问题;②加强反应器颗粒化规律及生物膜附着过程机理的研究,以缩短启动时间;③加强填料技术的研究,以开发性能更好、价格低廉的新型填料;④从生态学角度深入研究AF中微生物的组成及其相互关系,以明了AF性能的本质因素等。 2 厌氧流化床反应器(AFB) 厌氧流化床( Anaerobic Fluidized-bed,AFB)反应器用于高浓度有机废水处理的优越性已为众多研究者证实。 这种反应器的典型结构是圆柱形, 其中充填有载体粒子。载体粒径一般为0.3-3.0mm。构成生物膜的厌氧微生物附着在其上生长而形成生物粒子。污水作为流化介质流经床层使生物粒子克服重力和液体

uasb反应器的发展史与研究、应用调查

UASB反应器的发展史与研究、应用调查 摘要:UASB反应器是目前应用最为广泛的高效厌氧反应器,其研究、应用一直很受青睐。本文介绍了UASB反应器的构造和工作原理,简述了其相关方面的研究,包括颗粒污泥的形成、反应器的启动和改良,以及在废水中的应用,并指出了其广阔的应用前景。 关键词:UASB反应器;基本构造;工作原理;研究;应用;应用前景 引言 UASB是Up-flow Anaerobic Sludge Blanket(中文名:升流式厌氧污泥床反应器)的简称,是由荷兰瓦格宁根(Wageningen )农业大学环境系教授拉丁格(L ettinga)领导的研究小组于1971-1978年间开发研制的一项厌氧生物处理技术[1]。1971年Lettinga教授通过物理结构设计,利用重力场对不同密度物质作用的差异,发明了三相分离器。使活性污泥停留时间与废水停留时间分离,形成了UASB反应器的雏型。1974年荷兰CSM公司在其6m3反应器处理甜菜制糖废水时,发现了活性污泥自身固定化机制形成的生物聚体结构,即颗粒污泥。颗粒污泥的出现,不仅促进了以UASB 为代表的第二代厌氧反应器的应用和发展,而且还为第三代厌氧反应器的诞生奠定了基础。国内是从20世纪80 年代开始对UASB 反应器进行研究的。北京、无锡、兰州等地于80年代末期率先采用UASB工艺处理啤酒及酒槽污水。UASB反应器是第二代厌氧反应器的佼佼者,被广泛应用于处理各种有机废水处理中。相比于其他厌氧反应器,它具有容积负荷高、水力停留时间短、能耗低、成本少、设备简单、操作方便、运行稳定、处理效果好等特点[2]。目前世界上已有数百座UASB反应器在生产中应用。据文献[3]介绍,截止到2000年12月底,国内外所建成的厌氧处理工程中UASB反应器约占全部项目的59%。显然,UASB反应器越来越受青睐,但大多数UASB反应器存在一些先天缺陷,比如在处理固体悬浮物浓度较高的废水时易引起堵塞和短流,同时,初次启动和形成稳定颗粒污泥用时较长。此外,还需要设计合理的三相分离器专利技术。无疑,对传统UASB反应器的改良的探讨与研究任重而道远[4]。 1.UASB反应器的基本构造与工作原理 1.1UASB反应器的基本构造 升流式厌氧污泥床在构造上的特点是集生物反应与沉淀于一体,是一种结构紧凑的反应器(参见图1)。UASB 反应器主要由以下几部分构成:(1)进水配水系统,主要是将废水尽可能均匀地分配到整个反应器,并起到水力搅拌作用。它是反应器高效运行的关键之一。(2)反应区,是反应器的主要部位,包括污泥床区和污泥悬浮层区,有机物主要在这里被厌氧菌所分解。(3)三相分离器,由沉淀区、回流缝和气封组成,其功能是把气、固、液三相进行分离。沼气分离后进入气室,污泥经沉淀区沉淀后由回流缝回流到反应区,经沉淀澄清偶的废水作为处理水排出反应器。反应器的处理效果直接受三相分离器的分离效果的影响。(4)气室(也称集气罩),其作用是收集沼气,并将其导出气室送往沼气柜。(5)处理水排出系统,其作用是把沉降区表层处理过的水均匀地加以收集,排出反应器。此外,根据需要,反应器内还要设置浮渣清除系统和排泥系统,以

化工原理习题及答案 釜式反应器

化工原理习题及答案釜式反应器

3 釜式反应器 3.1在等温间歇反应器中进行乙酸乙酯皂化反应: 325325+→+CH COOC H NaOH CH COONa C H OH 该反应对乙酸乙酯及氢氧化钠均为一级。反应开始时乙酸乙酯及氢氧化钠的浓度均为0.02mol/l ,反应速率常数等于5.6l/mol.min 。要求最终转化率达到95%。试问: (1) (1) 当反应器的反应体积为1m 3时,需要多长的反应时间? (2) (2) 若反应器的反应体积为2m 3, ,所需的反应时间又是多少? 解:(1)00222000001()(1) 110.95 169.6min(2.83) 5.60.0210.95===?---= ?=?-??Af Af X X A A A A A A A A A A A dX dX X t C C R k C X kC X h (2) 因为间歇反应器的反应时间与反应器的大小无关,所以反应时间仍为2.83h 。 3.2拟在等温间歇反应器中进行氯乙醇的皂化反应: 223222+→++CH ClCH OH NaHCO CH OHCH OH NaCl CO 以生产乙二醇,产量为20㎏/h ,使用15%(重量)的NaHCO 3水溶液及30%(重量)的氯乙醇水溶液作原料,反应器装料中氯乙醇和碳酸氢钠的摩尔比为1:1,混合液的比重为1.02。该反应对氯乙醇和碳酸氢钠均为一级,在反应温度下反应速率常数等于 5.2l/mol.h ,要求转化率达到95%。 (1) (1) 若辅助时间为0.5h ,试计算反应器的有效体积; (2) (2) 若装填系数取0.75,试计算反应器的实际体积。 解:氯乙醇,碳酸氢钠,和乙二醇的分子量分别为80.5,84 和 62kg/kmol,每小时产乙二醇:20/62=0.3226 kmol/h 每小时需氯乙醇:0.326680.5 91.11/0.9530%?=?kg h 每小时需碳酸氢钠:0.326684 190.2/0.9515%?=?kg h 原料体积流量:091.11190.2275.8/1.02+==Q l h 氯乙醇初始浓度:00.32661000 1.231/0.95275.8?==?A C mol l 反应时间:

污水处理系统操作规程

污水处理系统操作规程 一、污水处理运行安全操作要求 1.正确穿戴好个人劳动防护用品。 2.仔细阅读上班次的运行记录、化验记录,确认设备运行参数是否发生了变化,掌握系统存在的问题。 3.维护好值班室、加药间、现场的环境卫生。 4.检查系统管路阀门是否在运行位置。 5.检查各运转设备是否有异响,是否有“跑、冒、滴、漏”现象。 6.根据系统运行情况、水质情况及时调整加药量和控制参数。 7.检查叠螺机运行是否正常,药剂与污泥的比例是否恰到好处。 8.检查加药罐内药剂是否充足。 9.检查水池表面泡沫、浮泥情况。 10.检查各水池是否有杂物,整理并打扫干净。 11.检查各设备是否正常运转,若发现设备故障立即切换至备用设备并安排检修。 12.检查各水泵流量是否正常,若发现异常立即进行排查恢复。 二、污水处理工艺流程图

工艺流程说明: 工艺流程说明:生产废水进入均质调节池,均匀水质水量,调节PH 值后,通过泵提进入水解酸化池,在水解酸化池中部分大分子有机物被水解成小分子有机物,有效加快厌氧反应进程,提高有机物去除率;酸化后的废水进入ACS 厌氧反应器,去除大部分COD ,出水沉淀后进入AmOn 池,通过调节回流比去除绝大部分COD 和总氮;最后通过二沉池去除SS 后,达标外排,进入清水池后达标排放。厌氧、兼氧和沉淀池剩余污泥进入污泥浓缩池,通过污泥脱水机脱水后外运处理,污泥浓缩池上清液和污泥脱水机压滤液进入均质调节池,继续处理。 三、加药装置的控制 (1)碱液的配制和投加 ①先将清水放入碱药剂箱2/3处,打开气搅装置,同时将所需片碱慢慢地、均匀地加入箱内,一边搅拌继续加水,至药箱3/4处后停止加水,继续搅拌使NaOH 完全溶解,NaOH 不能即配即用,必须充分溶解后才能使用;碱液的浓度根据污水调节pH 所需的浓度为准。 ②打开NaOH 溶液加药球阀,启动NaOH 溶液加药泵,进行药剂投加,药剂投加量由现场反 生产废水均质调节池 ACS厌氧池 中间沉淀池一级A池 一级O池 二级A池 二级O池 达标排放泵提 加压空气 硝化水回流硝化水回流 污泥回流沼气处理系统流失污泥回流污泥浓缩池上清液自流至均质调节池叠螺式污泥脱水机压滤液自流至均质调节池提升池 泵提 清水池

详细介绍IC厌氧反应器工作过程

详细介绍IC厌氧反应器工作过程 厌氧塔又叫厌氧设备厌氧反应器等别名,主要有三部分组成分别由污泥反应区、气液固三相分离器和气室,设备内仓留有大量厌氧污泥,具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成活性污泥层。 厌氧塔反应器设备的运行流程: 污水从厌氧设备底部流入污泥中层进行混合反应,中层部分的厌氧生物分解污水中的COD等有机物并转化成气体。产生的气泡不断合并成大气泡,在厌氧塔中上部由于气体的上升产生搅动使较稀薄的污泥和水一起上升进入厌氧设备三相分离器,气体碰到分离器下部的挡板时转向挡板的四周过水层进入气室,集中在气室中的气体通过管道排出,固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区,污水中的污泥发生絮凝,颗粒逐渐增大,并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼着斜壁滑回厌氧反应区内,与污泥分离后的上清液通过溢流堰上部溢出流入污水处理工艺中的下一道好氧工序。 IC厌氧反应器工作原理: 废水好氧生物处理方法的实质是利用电能的消耗来达到改善废水水质的一种技术措施,因此能、低能耗的厌氧废水处理技术在近代废水处理技术中得到了广泛的应用,厌氧生物处理法有了较大的发展。厌氧消化工艺由普通厌氧消化法演变发展为厌氧接触法(厌氧活性污泥法)、生物滤池法、上流式厌氧污泥床反应器(UASB)、厌氧流化床、复合厌氧法等,其中普通消化池法、厌氧接触法等为*代厌氧反应器,生物滤池法、UASB、厌氧流化床等为第二代厌氧反应器,随着厌氧技

术的发展,由UASB衍生的EGSB和IC(内循环)厌氧反应器为第三代厌氧反应器。EGSB相当于把UASB反应器的厌氧颗粒污泥处于流化状态,而IC反应器则是把两个UASB反应器上下叠加,利用污泥床产生的沼气作为动力来实现反应器内混合液的循环。 IC厌氧反应器工作过程: 通过以下的对IC厌氧反应器的描述,您可以很清楚的了解到其所具有的优点的基本原理。 一般可以理解为IC是由上、下两个UASB组成两个反应室,下反应室负荷高,上反应室负荷低,在反应器内部,对应分为三个反应区。 高负荷区 利用特殊的多旋流式防堵塞的布水系统,高浓度的有机废水均匀进入反应器底部,完成与反应器内污泥的充分混合,由于内循环作用、高的水力负荷和产气的搅动,导致反应器底部的污泥膨胀状态良好,使废水与污泥能够充分接触,如此良好的传质作用和较高的污泥活性才保证了IC反应器具有较高的有机负荷。 低负荷区 低负荷区也是精处理区,在这个反应区内水力负荷和污泥负荷较低,产气量少,产气搅动作用小,因此可以有效的对废水中的有机物进行再处理。 沉降区 IC反应器顶部为污泥沉降区,有机物已基本去除的废水中的少量悬浮物在本区内进一步进行沉降,保证IC出水水质达到规定要求。

实用汇总,13种厌氧生物反应器原理

实用汇总,13种厌氧生物反应器原理!目前,厌氧微生物处理是高浓度有机废水处理过程中不可缺少的一个处理阶段。它不仅能耗低,而且可以生产沼气作为二次利用的能源。厌氧反应的容积负荷远大于好氧反应的容积负荷,而处理等量COD厌氧反应的投资较低。 目前常用的厌氧处理方法是:UASB,EGSB,CSTR,IC,ABR,UBF等。其他厌氧处理方法包括:AF,AFBR,USSB,AAFEB,USR,FPR,两相厌氧反应器等。 1。UASB——上流式厌氧污泥床反应器 uasb是一种英文缩写,表示向上流动的、不能吸收的细长床/毯子。称为上游厌氧污泥床反应器,是处理污水的厌氧生物方法,又称升厌氧污泥床。它是由荷兰的Lettinga教授在1977年发明的(Ding Yinian)。 UASB由三部分组成:污泥反应区、气-液-固三相分离器(包括沉淀区)和气室。底部反应区储存了大量的厌氧污泥,沉淀和凝结性能好的污泥在下部形成了一层污泥层。待处理的污水从厌氧污泥床底部流入污泥层与污泥混合接触,污泥中的微生物分解污水中的有机物并转化为沼气。沼气不断地以微小气泡的形式释放出来,在上升的过程中,这些微小的气泡继续合并逐渐形成较大的气泡。在污泥床的上部,由于沼气的搅动,污泥浓度较低的污泥与水一起上升到三相分离器中。当沼气接触到分离器下部的反射器时,它围绕反射器弯曲,然后穿过水层进入气室。浓缩在气室沼气中,经导管输出,固液混合物反射到三相分离器的沉淀区,使污水中的污泥絮凝,颗粒逐渐增多,在重力作用下沉降。斜壁上沉淀的污泥沿斜壁滑回厌氧反应区,使大量污泥在反应区内堆积,从沉淀区溢流堰上部分离出的污水从溢流堰上部溢出,然后排出污泥床。

渗滤液工艺操作规程

渗滤液工艺操作规程

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工艺操作规程 (2006第一版) 深圳市慧源环境技术有限公司编制

目录 一、工艺流程说明 (附工艺流程图) 二、操作规程 1.进水的操作规程 2.生化池操作规程 3.超滤系统操作规程 4.纳滤系统操作规程 5.实验室操作规程 附件一盐酸使用安全知识 附件二烧碱使用安全知识

一、 工艺流程说明 工艺流程(详见工艺流程图)可分为以下四个子系统: ● U ASB 厌氧反应器 ● 膜生化反应器(反硝化池、硝化罐、超滤装置) ● 纳滤装置 ● 污泥处理系统 膜 上 生 污 清 化 泥 液 反 回 应 流 剩余污泥 器 纳滤浓液 浓缩污泥 达标排放 工 艺 流 程 图 硝化池 超滤系统 污泥 浓缩 池 渗滤液调节池 反硝化池 回喷垃圾坑或回填埋场 厌氧反应池 纳滤系统

1.厌氧反应器 垃圾渗滤液经过收集进入调节池,用水泵抽送到厌氧反应器。为保护后续的超滤膜,厌氧反应器进水前加了排污过滤器,以祛除进水中的小颗粒物、绳子、头发等。为了使厌氧反应器在气温较低的时候维持一定的反应温度,在厌氧进水前、过滤器后增加一套换热装置,用于加热进到厌氧池的污水,使反应器水温达到30。C~35。C。 注:厌氧反应器在某些工程中没有设置。 2.膜生化反应器系统 膜生化反应器系统由生化池和超滤两部分组成。 生化池由反硝化池和硝化池组成,污水中含有碳、氮和磷等元素的有机物经过生物降解得到有效祛除。 反硝化池内安装有混合搅拌装置(液下搅拌机)。泥水混合物由反硝化池溢流至硝化池。 硝化池内采用自吸式射流曝气装置提供氧气。 在硝化池中,通过高活性的好氧微生物作用,降解大部分有机物,并使氨氮氧化为硝酸盐和亚硝酸盐。 硝化池内的泥水混合物通过超滤进水泵进入超滤系统(UF)。超滤过程如下:在压力作用下,料液中含有的溶剂及各种小的溶质从高压料侧透过超滤膜到达低压侧,从而得到清液,清液排放或进入下一级处理系统;而尺寸比膜孔大的溶质分子被膜截留成为浓缩液,浓液大部分回流到反硝化池,少部分作为剩余污泥通过排泥管排到污泥浓缩池。 回流到反硝化池的超滤浓液和系统进水混合,在缺氧环境中硝酸盐和亚硝酸盐还原成氮气排出,达到脱氮的目的。 3.纳滤和纳滤浓液的处理系统 为达到严格的排放标准,在UF后加上纳滤系统(NF),NF的作用是截留那些不可生化的大分子有机物COD,纳滤的清液可以达到很低的COD 浓度水平。 产生的纳滤浓缩液经过流量计计量后与絮凝剂在管道混合器中混凝再到污泥处置系统。 4.污泥处理与处置系统 每天产生的剩余污泥和絮凝后的纳滤浓液进入污泥浓缩池沉淀浓缩,清液溢流到调节池,浓缩污泥从池的底部抽到槽车回灌垃圾坑或填埋场。

厌氧反应器设备参数

IC厌氧系统技术要求 一、工艺要求 1.1预处理段及IC厌氧反应器进水水质 罐体直径:10.0m 罐体高度:15.0m 单体容积:1175m3 气体压力: 1000毫米汞柱

反应器内件:三相分离器模块 模块支撑系统 进水布水系统(含分水包) 内部管道系统 管道与人孔 径DN250,保温厚度50㎜,保温材质为玻璃丝 棉,满足相关规范要求。 3.排除内容: 土建基础:钢筋混凝土、表面敷设沥青砂垫层 2.2 反应器壳体材料要求:

?底板: Q235 *12mm ?1-2层板: Q235 *12mm ?3-6层板: Q235 *10mm ?7-10层板: Q235 *8mm ?出水堰:碳钢防腐材质4mm ?母体所属管道及阀门 2)布水系统 布水系统包括: ?布水管

?导流罩/布水罩(δ=4mm) ?支撑 3)三相分离器模块 ?IC三相分离系统由上部和下部三相分离器模块组成,模块由优质聚丙烯(PP)材料制成,三相分离器模块使用插接模式,保证整体牢固、 使用寿命。三角板采用折弯而成。 ?碳钢防腐材质的布水支管 6)气液分离器 位于IC反应器的顶部,它包括: 数量: 4个 ?碳钢防腐材质圆柱形罐体(δ=5mm)

?采用刮刀式视镜(每个气液分离器不得低于两个); 7)顶部平台 ?材质为碳钢防腐材质。 ?主要作为罐顶气液分离器的支撑平台,方便气液分离器的巡检观察; ?罐顶平台踏步为碳钢防腐花纹钢板。 所有机械除锈为St2.0级标准。 3) 调试培训工作 乙方负责设备的调试工作,以及调试所用颗粒污泥等材料物品,直至设备运 行正常。 乙方负责培训甲方操作人员,保证操作人员能独立操作,并能处理运行日常

(完整版)釜式反应器-教案

釜式反应器 Tank Reactor 釜式反应器的学习任务 1、了解釜式反应器的基本结构、特点及工业应用。 2、掌握各类釜式反应器的计算。 3、了解釜式反应器的热稳定性。 4、掌握釜式反应器的操作技能。 项目一釜式反应器的结构 釜式反应器又称: 槽型反应器或锅式反应器一种低高径比的圆筒形反应器,用于实现液相单相反应过程和液液、气液、液固、气液固等多相反应过程。 反应器内常设有搅拌(机械搅拌、气流搅拌等)装置。在高径比较大时,可用多层搅拌桨叶。在反应过程中物料需加热或冷却时,可在反应器壁处设置夹套,或在器内设置换热面,也可通过外循环进行换热。 操作时温度、浓度容易控制,产品质量均一。在化工生产中,既可适用于间歇操作过程,又可用于连续操作过程;可单釜操作,也可多釜串联使用;但若应用在需要较高转化率的工艺要求时,有需要较大容积的缺点。通常在操作条件比较缓和的情况下,如常压、温度较低且低于物料沸点时,釜式反应器的应用最为普遍。 一、釜式反应器基本结构 釜式反应器的基本结构主要包括: 反应器壳体、搅拌装置、密封装置、换热装置、传动装置。 壳体结构:一般为碳钢材料,筒体皆为圆筒型。釜式反应器壳体部分的结构包括筒体、底、盖(或称封头)、手孔或人孔、视镜、安全装置及各种工艺接管口等。封头;反应釜的顶盖,为了满足拆卸方便以及维护检修。 平面形:适用于常压或压力不高时; 碟形:应用较广。 球形:适用于高压场合; 椭圆形:应用较广。 锥形:适用于反应后物料需要分层处理的场合。 手孔、人孔:为了检查内部空间以及安装和拆卸设备内部构件。 视镜: 观察设备内部物料的反应情况,也作液面指示用。 工艺接管: 用于进、出物料及安装温度、压力的测定装置。

UASB厌氧反应器的设计

UASB厌氧反应器的设计 概述 厌氧处理已经成功地于各种高、中浓度的废水处理中。虽然中、高浓度的废水在相当程度上得到了解决,但是当污水中含有抑制性物质时,如含有硫酸盐的味精废水在处理上仍有一定的难度。在厌氧处理领域应用最为广泛的是UASB反应器,所以本文重点讨论UASB反应器的设计方法。但是,其与其它的厌氧处理工艺有一定的共同点,例如,流化床和UASB都有三相分离器。而UASB和厌氧滤床对于布水的要求是一致的,所以结果也可以作为其他反应器设计。 包含厌氧处理单元的水处理过程一般包括预处理、厌氧处理(包括沼气的收集、处理和利用)、好氧后处理和污泥处理等部分,可以用图1所示的流程表示。 二、UASB系统设计 1、预处理设施 一般预处理系统包括粗格栅、细格栅或水力筛、沉砂池、调节(酸化)池、营养盐和pH调控系统。格栅和沉砂池的目的是去除粗大固体物和无机的可沉固体,这对对于保护各种类型厌氧反应器的布水管免于堵塞是必需的。当污水中含有砂砾时,例如以薯干为原料的酿酒废水,怎么强调去除砂砾的重要性也不过分。不可生物降解的固体,在厌氧反应器内积累会占据大量的池容,反应器池容的不断减少最终将导致系统完全失效。 由于厌氧反应对水质、水量和冲击负荷较为敏感,所以对于工业废水适当尺寸

的调节池,对水质、水量的调节是厌氧反应稳定运行的保证。调节池的作用是均质和均量,一般还可考虑兼有沉淀、混合、加药、中和和预酸化等功能。在调节池中设有沉淀池时,容积需扣除沉淀区的体积;根据颗粒化和pH调节的要求,当废水碱度和营养盐不够需要补充碱度和营养盐(N、P)等;可采用计量泵自动投加酸、碱和药剂,通过调节池水力或机械搅拌达中和作用。 同时,酸化池或两相系统是去除和改变,对厌氧过程有抑制作用的物质、改善生物反应条件和可生化性也是厌氧预处理的主要手段,也是厌氧预处理的目的之一。仅考虑溶解性废水时,一般不需考虑酸化作用。对于复杂废水,可在调节池中取得一定程度的酸化,但是完全的酸化是没有必要的,甚至是有害处的。因为达到完全酸化后,污水pH会下降,需采用投药调整pH值。另外有证据表明完全酸化对UASB 反应器的颗粒过程有不利的。对以下情况考虑酸化或相分离可能是有利的: 1) 当采用预酸化可去除或改变对甲烷菌有毒或抑制性化合物的结构时; 2) 当废水存在有较高的Ca

厌氧反应器的发展历程与应用现状.

厌氧反应器的发展历程与应用现状 迟文涛1, 赵雪娜2, 江翰3, 李伟涛3, 王凯军1 (1. 北京市环境保护科学研究院, 北京100037;2. 天津城建学院, 天津300384;3. 北京科技大学, 北京100083 摘要:污水厌氧反应器因其能耗少, 运行费用低等优点在全世界范围内得到了广泛的应用。对厌氧反应器的发展历程进行了系统的论述, 重点介绍了第三代厌氧反应器的特点并展望了厌氧反应器的发展前景。关键词:厌氧; EGSB 反应器; IC 反应器; 厌氧流化床; 新型反应器 中图分类号:X505文献标识码:B文章编号:1008-2271(2004 01-0031-03水环境污染和水资源短缺是全球正面临的两大问题。目前, 我国每年污水排放总量为395亿m 3, 根据预测, 到2050年, 我国污水排放总量将高达1200亿m 3[1]。 研制高效低耗并具有多种附加功能的厌氧污水处理工艺已经成为亟待解决的重大课题。1100多年的历史。1860年法国工程师Mouras 就采用厌氧方法处理废 水中经沉淀的固体物质。1896年英国出现了第一座用于处理生活污水的厌氧消化池, 所产生的沼气用于照明 [2] 。1904年德国的Imhoff 将其发展成为 Imhoff 双层沉淀池(即腐化池 , 这一工艺至今仍然 在有效地利用[3] 。在1910年至1950年, 高效的、可

加温和搅拌的消化池得到了发展, 其比腐化池有明显的优势。Schroepfer 在20世纪50年代开发了厌氧接触反应器。这种反应器是在出水沉淀池中增设了污泥回流装置, 增大了厌氧反应器中的污泥浓度, 处理负荷和效率显著提高。上述反应器被称为第一代厌氧反应器。 由于厌氧微生物生长缓慢, 世代时间长, 而厌氧 收稿日期:2003-12-11 作者简介:迟文涛,1977年生, 男, 吉林扶余人, 在读研究生。 消化池无法将水力停留时间和污泥停留时间分离, 由此造成水力停留时间必须较长, 一般来讲第一代厌氧反应器处理废水的停留时间至少需要20~30天[4]。 2:。(2 反应 。 依据这一原则,20世纪60年代末,Mccarty 和Y oung 推出了第一个基于微生物固定化原理的高速 厌氧反应器———厌氧滤池。它的成功之处在于在反应器中加入固体填料(如沙砾等 , 微生物由于附着生长在填料的表面, 免于水力冲刷而得到保留, 巧妙地将平均水力停留时间与生物固体停留时间相分离, 其固体停留时间可以长达上百天, 这就使得厌氧处理高浓度污水的停留时间从过去的几天或几十天缩短到几小时或几天。 在相同的温度下, 厌氧滤池的负荷高出厌氧接触工艺2~3倍, 同时有很高的COD 去除率, 而且反应器内易于培养出适应有毒物质的厌氧污泥。1972年, 厌氧滤池首次较大规模地应用于小麦淀粉废水处理。 1974年, 荷兰Wagningen 农业大学的Lettinga

厌氧反应器的作用及工作原理

厌氧反应器的作用及工作原理 厌氧反应器为厌氧处理技术而设置的专门反应器。 厌氧消化技术在世界各地广泛应用,大部分处理城市生活有机垃圾的厂处理量在2500t/a以上。 厌氧过程实质是一系列复杂的生化反应,其中的底物、各类中间产物、最终产物以及各种群的微生物之间相互作用,形成一个复杂的微生态系统,类似于宏观生态中的食物链关系,各类微生物间通过营养底物和代谢产物形成共生关系(symbiotic)或共营养关系(symtrophic)。因此,反应器作为提供微生物生长繁殖的微型生态系统,各类微生物的平稳生长、物质和能量流动的高效顺畅是保持该系统持续稳定的必要条件。如何培养和保持相关类微生物的平衡生长已经成为新型反应器的设计思路。 UASB反应器 工作原理:上流式厌氧污泥床反应器(UASB)是传统的厌氧反应器之一。三相分离器是UASB反应器的核心部件,它可以再水流湍动的情况下将气体、水和污泥分离。废水经反应器底部的配水系统进入,在反应器内与絮状厌氧污泥充分接触,通过厌氧微生物的讲解,废水中的有机污泥物大部分转化为沼气,小部分转化为污泥,沼气、水、泥混合物通过三相分离器得于分离。技术特点:运行稳定、操作简单、可用絮状污泥、产生沼气、较低的高度、投资省。适用场合:广泛应用于食品、啤酒饮料、制浆造纸、化工和市政等废水的处理。 EGSB反应器 工作原理:EGSB厌氧反应器是在UASB厌氧反应器的基础上发展起来的新型反应器,EGSB反应器充分利用了厌氧颗粒污泥技术,通过外循环为反应器提供充分的上升流速,保持颗粒污泥床的膨胀和反应器内部的混和。TWT通过改进和优化EGSB的内外部结构,提供了效率,降低了能耗,增强了运行的稳定性,有效防止了颗粒污泥的流失。技术特点:污泥浓度高高负荷高去除率抗冲击负荷能力强占地面积小造价低适用场合: 适用于淀粉废水、酒精废水和其他轻工食品等高浓度有机废水的处理。 TWT-IC反应器 工作原理:TWT-IC反应器是继UASB、EGSB之后的新型厌氧反应器,需要处理的废水使用高效的配水系统由反应器底部泵入反应器,与反应器内的厌氧颗粒污泥混合。在反应器

沼气安全操作规程及注意事项

沼气安全操作规程及注意事项 ●沼气进锅炉操作规 ★点火前准备 A.检查锅炉引起风机,燃烧器等正常完好,确保无误后告知厌氧处理站开放沼气供应。 B.锅炉燃烧使用沼气前,先关停引风机,鼓风机,再用点火把点燃(明火)正常后方能打开沼气阀送气,沼气燃烧正常后,方能启动引风机,鼓风机。 C.锅炉燃烧正常后,关闭阻火器,排空阀。 D.锅炉停止使用沼气时,必须先打开阻火器排空阀,然后再关闭锅炉进气阀,并通知厌氧操作人员打开厌氧罐排空阀。 ●沼气安全操作流程 开气顺序:打开锅炉膛进所阀→关闭2#阻火器排空阀→关闭1#阻火器排空阀→关闭厌氧罐排空阀。 关停顺序:打开厌氧罐排空阀→打开1#阻火器排空阀→打开2#阻火器排空阀→关闭锅炉膛进气阀。 特别提示:司炉工上班前要阅读沼气安全操作规程,掌握操作技术,确保环保设施的安全运行。 厂安全生产管理领导小组。 污水治理设施应急预案

污水处理站污水超标排放应急措施 1.立即通知处生产计划科减少送水量,同时对进入工艺的污水进行 减量处理。 2.厂生产技术人员立即对进厂水质、工艺运行参数、出水水质数据 进行分析,根据超标数据对相关的工艺进行及时调整。如BOD、COD超标,则调整进水量、风量、回流量等。如SS超标,则及时排泥,增加污泥处理量等。以最短时间使工艺运行、出水水质达到正常排放标准。 污水处理站台风应急措施 1.及时通知各部门做好防台风的准备,将各岗位门窗关紧对变电所 架空进户线进行不间断地巡视检查,发现情况立即进行紧急处置。 2.尽量减少操作人员在构筑物上巡视或操作次数,待风力减小后再 外出巡视操作。 3.厂抢险队员、车辆做到随叫随到,严阵以待,以处置突发事件的 发生。 污水处理厂暴雨应急措施 1.根据天气预报,预先对各设备进行检查,确保完好。对厂内雨 水管道进行疏通,确保畅通。 2.增加水泵,降低集水井水位,直到所有水泵满负荷运行。对易 进水的电缆沟安装潜水泵。 3.将各岗位门窗关紧,防止雨水流进操作间影响机器设备的正常 运行。

厌氧处理操作

厌氧处理操作 UASB厌氧处理系统包括:东配水池、西配水池、凉水塔、竖流沉降罐、换热间、UASB厌氧罐、一沉池、沼气间 一、主要任务 1.1 对各排水车间、生活污水所排原水取样送化验室监测各项指标; 1.2 竖流沉降罐溢流堰板的调节,重力曲筛筛上杂物的清理,竖流沉降罐内污泥清理、外运; 1.3 调节配水池原水水质及预酸化池水质,调节进水COD、温度及pH值,使其符合厌氧进水要求; 1.4 操作污水提升泵,控制UASB(升流式厌氧污泥床)及IC(内循环厌氧反应器)进水流量; 1.5 UASB厌氧反应器和一沉池溢流堰板的调节,保证出水均匀; 1.6 监测厌氧出水情况,取样化验出水的各项指标; 1.7 控制沼气水封罐水位,负责沼气缓冲罐积水

排放、水封罐定期更换水操作; 1.8 一沉池污泥的清理和外运; 1.9 监测IC反应器出水情况及产气情况,调整进水流量; 1.10 厌氧各种加药量的控制及加药系统的日常维护; 1.11 及时清理涤气塔间积液。 二、工艺参数 原水: COD≤4500mg/L; pH值:3.5~9.0,最佳范围:6.8~7.2 ; 硫酸盐≤500mg/L,COD/硫酸盐浓度≥5,最佳范围:COD/硫酸盐浓度:≥10; 温度:30~40℃;最佳温度:35~38℃;

氨氮≤500 mg/L; 上升流速:0.5~1.5m/h 三、质量标准 厌氧出水: COD≤1500 mg/L,最佳COD≤400 mg/L;(与进水COD高低而定,保证去除率在70%以上即可) VFA:≤1000mg/L,最佳≤400 mg/L; pH值6.0~8.0,最适pH值6.8~7.2; 四、操作标准 4.1东配水池 控制流量,合理配水控制各车间来水水量,根据各车间来水水质情况,混合调配;pH值不足时加纯碱或液碱;温度不足时向配水池通入蒸汽;温度高时把高温水引致凉水塔降温;定时加营养物质氯化钙和微量元素;控制配水池液位不要过低 导致污水泵进气抽空,同时不能太高导致池子冒水; 4.2 西配水池

IC厌氧反应器调试

IC厌氧反应器调试总结 此次调试的污水处理工艺采用厌氧—好氧组合方式处理来去除污水中COD、SS以及N、P等富营养化物质,经过半年的调试运行,工艺已经日趋成熟,出水质量均符合国家排放标准。工艺的稳定运行离不开重要参数的严格控制, 下面就IC厌氧工艺阶段的主要控制参数进行简要分析说明 厌氧工艺处理设备主要是IC厌氧反应器,其主要的控制参数有以下内容: PH值:反应器进水PH值要求控制在6.5~8.0之间,过低或过高的PH值都会对工艺造成巨大的影响,其影响主要体现在对厌氧菌(主要是产甲烷菌)的方面,包括:①影响菌体及酶系统的生理功能和活性②影响环境的氧化还原电位③影响基质的活性。产甲烷菌的这些性质功能遭到破坏后,处理COD的活性就会大大的降低。 温度:反应器进水温度要求控制在35.5~37.5之间,因为产甲烷菌大多数都属于中温菌,在这个范围内,其处理效率是很高的。温度高于40℃时,处理效率会急剧下降;最好也不要低于35℃,温度过低,处理效率也会下降很多。 预酸化度:废水进入厌氧反应器之前要保持足够的预酸化度,一般在30%~50%之间,最好是在40%左右。预酸化度高的情况下,VFA高,进水PH值会降低,为调解PH值,会增高污水处理的运行费用,同时还会影响污泥的颗粒化。 有毒物质:对厌氧颗粒污泥有抑制性作用的有毒物质主要是H2S和亚硫酸盐。H2S的允许浓度为小于150㎎/L,否则可能会使大部分产甲烷菌降低50%的活性;亚硫酸盐的允许浓度是小于150ppm,否则将会导致一半的产甲烷菌失去活性,所以一定要严格控制这两样有毒物质的含量,对其进行定期的检测。 容积负荷率:厌氧反应器具有很高的容积负荷率,操作手册上为16~24㎏COD /m3/d,而一些学者认为其容积负荷率还可以更高可达30~40㎏COD /m3/d,但是这个数值的短期内变化幅度最好不要过大,就是说要让厌氧菌有一定的适应时间,逐步增加或降低负荷。如果条件可以,尽量使其负荷率在一个范围之间,趋于稳定的状态。 上升流速:IC反应器的上升流速一般在4~10m/h, 当污水的进水COD值浓度较低时,需要提高流量来增加COD的负荷率,较高的上升流速会有助于颗粒污泥与有机物之间的传质过程,避免了混合不均匀对设备的影响。 污泥菌种的成分:厌氧污泥中具有处理污染物能力的就是细菌等有机物质,菌群的组成及菌种的成分决定了其颗粒强度、产甲烷活性及对污水的适应能力。一般来说,污泥中有机物的成分占70%左右,污泥外部菌种主要为丝菌,污泥内部主要为杆菌、球菌等。 除了以上这些因素外,IC反应器的运行控制条件还有很多,如进水COD浓度,污泥颗粒化程度等等,工艺正常运行,每个工艺条件都是不可缺少的,因为各个条件之间是环环相扣的的关系,一个参数出了问题,所有的问题就都会显现出来。为了避免问题的出现,就应该及时监测、化验、分析,发现异常现象,立即采取措施进行处理,防止更多问题的出现。 污水经过厌氧反应器处理后,会进入好氧段进行氧化处理。好氧段分为两个部分,即兼氧池和曝气池,兼氧池作为厌氧段与好氧段过度过成,主要用于处理N、P等富营养化物质,根

厌氧生物处理反应器概述及展望

生物工程设备课程论文 厌氧生物处理反应器概述及展望学生姓名: 2017年11月

厌氧生物处理反应器概述及展望 摘要:概述了厌氧消化阶段理论与厌氧消化的主要影响因素;介绍了厌氧生物反应器的发展历史;并对几种典型的高效厌氧生物反应器(上流式厌氧污泥床,厌氧折板反应器,厌氧膨胀颗粒污泥床和内循环式反应器)的工作原理、构造、技术特点、运行机制及其应用情况等做了详尽的阐述;最后,对厌氧反应器今后的研究方向给予了展望。 关键词:厌氧消化;厌氧生物反应器;工作原理;研究方向 随着我国工业化进程的不断加快,环境保护压力也越来越大,大量难降解工业废水的处理是摆在我们面前的一个重大难题。在废水生物处理领域,常用的有好氧法和厌氧法两种,其中好氧生物处理技术的曝气需要大量的能耗,而厌氧生物处理技术相对而言能耗则低的多,并且能够产生沼气达到资源再利用,符合当今节能环保的主题。因此研究和开发新型高效的厌氧生物处理反应器及其相关工艺具有长远的战略意义。 1 厌氧消化阶段理论 厌氧消化,是指在严格厌氧条件下,通过多种微生物(厌氧或兼性菌)的共同作用,将各种复杂有机物进行降解,并产生大量的CH4和CO2等沼气能源的复杂过程[1]。厌氧消化阶段理论先后经历了两阶段理论、三阶段理论到四菌群学说,其中三阶段理论和四菌群学说描述较为全面和准确,是目前在业内相对得到公认的主流理论,占主导地位。

1.1 三阶段理论 M.P.Bryant根据对产甲烷菌和产氢产乙酸菌的研究结果,于1979 年,在两阶段理论的基础上,提出了三阶段理论[2]。该理论将厌氧发酵分成三个阶段,即水解和发酵阶段、产氢、产乙酸阶段及产甲烷阶段 1.2 四菌群理论 1979 年,J.G. Zeikus在第一届国际厌氧消化会议上提出了四菌群理论。该理论认为参与厌氧消化菌,除了水解发酵菌、产氢产乙酸菌、产甲烷菌外,还有一个同型产乙酸菌种群[3]。这类菌可将中间代谢物的H2和CO2转化成乙酸。厌氧发酵过程分为四个阶段,各类群菌的有效代谢均相互密切连贯,处于平衡状态,不能单独分开,是相互制约和促进的过程。 2 厌氧消化的影响因素 (1)温度。主要影响微生物的生化反应速率,进而影响有机污染物的分解速率。同时温度突变对厌氧菌影响大。厌氧消化分为常温、中温和高温厌氧消化[4]。 (2)pH 值。厌氧微生物的生命活动、物质代谢与pH 有密切的关系,pH 值的变化直接影响着消化过程和消化产物,不同的微生物要求不同的pH 值,其中产甲烷菌对pH 值尤其敏感,其最佳生存pH 值范围为6.5~7.2。 (3)搅拌。搅拌可使消化物料与微生物充分接触,从而提高消化效率、增加产气量。但搅拌也存在一定的负面效果,搅拌过快则不利于颗粒污泥的形成,实际操作上要选择最适宜的搅拌速度及搅拌时间。 (4)营养物。营养物质中最重要的是碳和氮两种,二者需要满足一定的比例。C/N 比太高,细菌氮量不足,消化液缓冲能力降低,造成pH 值上升,铵

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