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UASB反应器中的厌氧反应过程与其他厌氧生物处理工艺一样,包括水解,酸化,产乙酸和产甲烷等。通过不同的微生物参与底物的转化过程而将底物转化为终产物——沼气、水等无机物
在厌氧消化反应过程中参与反应的厌氧微生物主要有以下几种:
水解—发酵(酸化)细菌,它们将复杂结构的底物水解发酵成各种有机酸,乙醇,糖类,氢和二氧化碳;
乙酸化细菌,它们将步水解发酵的产物转化为氢、乙酸和二氧化碳;
产甲烷菌,它们将简单的底物如乙酸、甲醇和二氧化碳、氢等转化为甲烷 [1] 。
UASB由污泥反应区、气液固三相分离器(包括沉淀区)和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥,具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触,污泥中的微生物分解污水中的有机物,把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出,微小气泡在上升过程中,不断合并,逐渐形成较大的气泡,在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器,沼气碰到分离器下部的反射板时,折向反射板的四周,然后穿过水层进入气室,集中在气室沼气,用导管导出,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沿着斜壁滑回厌氧反应区内,使反应区内积累大量的污泥,与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出,然后排出污泥床。
厌氧生物处理反应器是高浓度有机废水处理的有效工艺,升流式厌氧污泥床(UASB)是厌氧生物处理反应器一种,UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed,简称UASB)由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点,其结构、运行操作维护管理相对简单,造价相对较低,技术成熟,受到污水处理业界的重视,得到广泛的欢迎和应用。
主要包括浓缩、消化、脱水、堆肥或家用填埋等方法。常见方法是通过压滤机设备进行固液分离达到能缩效果,后续的消化一般是厌氧中温消化,也就是厌氧工艺。处理之后产生的沼气可收集用作能源燃烧或者发电等。产生的污泥性质稳定,具有肥效,经过脱水,减少体积成饼成形,有利运输。为了进一步改善污泥的卫生学质量,污泥还可以进行人工堆肥或机械堆肥。堆肥后的污泥是一种很好的土壤改良剂。对重金属含量超标的污泥,经脱水处理后要慎重处置,一般需要将其填埋封闭。
人们的生产和生活过程中用过的水,绝大部分排入污水管道,但这并不说明污水量就等于给水量,因为有时用过的水并没有排人污水管道,如消防、冲洗街道水排人了雨水管道或蒸发掉,再加上污水管道的渗漏等造成了污水量小于给水量,一般城市的污水量约为给水量的80%~90%。另外在某些情况下,实际排入污水管道的污水量也可能大于给水量,如地下水经管道接口处渗入,雨水经检查井流入以及工厂或其他用户没有分散的给水设备,这些用户的给水量可能未包括在城市集中给水量之内等等,这时就可能出现污水量大于给水量。
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当温度高于40℃时,处理功率会急剧下降。容积负荷厌氧反应器具有很高的容积负荷,一般情况下为10~18kgCOD/m3/d(不同厂家的IC容积负荷会有差异,某些品牌的IC容积负荷或许更高)。短期内进水负荷的变化起伏不要过大,要让有必定的习惯时间,应逐渐添加或下降负荷。假如条件能够,尽量使其负荷在一个规模之间趋于的状况。负荷过低或过高,都会对IC的正常厌氧处理发生影响。上升流速IC反应器的上升流速一般在4~8m/h,当污水的进水COD值浓度较低时,需求流量来添加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,避免混合不均匀对设备的影响。预酸化度废水进入厌氧反应器之前要坚持足够的预酸化度,一般在30%~50%之间,建议是在40%左右。预酸化度高的情况下,VFA高,进水PH值会下降,为调解PH值,会污水处理的运转费用,同时还会影响污泥的颗粒化。
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