厌氧反应器技术的发展及ABR反应器的工艺特点

　第14卷第4期江苏环境科技2001年12月厌氧反应器技术的发展及ABR反应器的工艺特点

童　昶　沈耀良　赵　丹　王承武　(苏州城建环保学院　苏州　215011)

摘　要　着重介绍了厌氧处理技术由第一代反应器到第三代反应器的发展过程,分析了新型第三代工艺-ABR反应器的性能特点。

关键词　厌氧反应器　发展　ABR工艺　特性

Development of Anaerobic R eactor T echnology and Process Characteristics of ABR R eactor

T ong Chang,Shen Y aoliang,Zhao Dan,Wang Cheng wu

Abstract　Development procedure of anaerobic treatment technology from first to third stage reactors are introduced,and property characteris2 tics of new third stage process-ABR reactor is analyzed.

K ey w ords　Anaerobic reactor Development ABR process Characteristics

1　厌氧反应器技术发展简介

厌氧处理技术发展至今已有100多年的历史。70年代以来,废水厌氧处理技术因其具有运转费用低、有可资利用的能源(沼气)产生及在处理高浓度废水方面的一系列优越性而得到较快的发展,并出现了一批以升流式厌氧污泥床反应器(UAS B)、厌氧滤池(AF)等为代表的第二代厌氧反应器处理技术。第二代厌氧反应器技术的共同特点是将污泥停留时间(MCRT)与水力停留时间(HRT)分离,使得厌氧处理高浓度有机废水所需要的HRT由原来的数十天缩短到几天乃至十几或几小时,反应器所需的容积大大缩小,在保证处理要求的前提下,处理能力大幅提高,应用日趋广泛。

2　第三代厌氧反应器技术特点

强的生物固体截留能力和良好的水力混合条件是高效厌氧反应器有效运行的两个基本前提。因而确保反应器中泥水的良好接触、避免短流是反应器设计中须考虑的重要问题。

随厌氧反应器处理技术的不断改进,其工艺的水力设计已由简单的推流式或完全混合式发展到了混合型复杂水力流态。不同的第三代厌氧反应器技术所具有的特点包括:反应器具有良好的水力流态,这些反应器通过构造上的改进,使其中的水流大多呈推流与完全混合流相结合的复合型流态,因而具有高的反应器容积利用率,可获得较强的处理能力;具有良好的生物固体的截留能力,并使一个反应器内微生物在不同的区域内生长,与不同阶段的进水相接触,在一定程度上实现生物相的分离,从而可稳定和提高设施的处理效果;通过构造上改进,延长水流在反应器内的流径,从而促进废水与污泥的接触。这些反应器的应用发展较快,在10多年的时间里,其在实际工程中的应用所占厌氧处理工艺的比例已达6%左右。其中ABR反应器又因其结构简单、运转管理方便、启动较快及水力条件好等特点,而更加受到业内人士关注。

3　厌氧折流板反应器(ABR)及其工艺特点

3.1　工艺构造

ABR反应器(如图1所示)是一种混合型复杂水力流态厌氧处理工艺。该工艺使用一系列垂直放置的折流板使反应器分隔成一定数目的隔室(窄的下流室、宽的上流室),使废水沿其上下流动,并依次流过各隔室而得到处理。各隔室为相对独立的升流式反应器。

3.2　开发ABR工艺的理论基础

3.2.1　微生态系统理论

厌氧处理实际上是借助于不同微生物种群间的协同作用并通过水解?酸化(产酸及产乙酸)?产甲烷等一系列生物反应将有机无底物转化为无机物的过程(图2)。在此过程中,不仅各类型的微生物对环境条件的要求不同,而且它们通过对不同底物的利用而形成类似于生态系统中的食物链的营养关

—

系,即微生态系统。因而,为使厌氧处理系统持续稳定的运行,需创造适合于不同微生物种群生长的环境条件,使反应过程中物质的转化及能量的流动顺利地进行。因而,两相及多相厌氧反应器(S MPAR ,可由一个反应器或多个反应器串联实现,因而它并非特指某个反应器)技术的研究已成为开发新型厌氧反应器技术的生态学基础

。

图1　ABR 反应器的构造

3.2.2　复合流态的反应器(系统)理论

无论是在化学反应工程还是在生物处理工程中,反应器或反应器系统中液体介质的流态对产物的转化率或生物处理的效果均有重要的影响。反应器中良好的水力流态应满足以下要求:(1)确保反应介质间均匀的混合接触,提高反应器有效容积的利用率及设备的运行稳定性;(2)创造高的浓度梯度,促进介质间的传质,以获得高的产物转化率(处理效果)。实际应用中,多以完全混合或推流式作为反应器的两大主要流态。完全混合式虽可满足要求(1),但难以满足要求(2);推流式则反之。因而,如何通过工艺运行方式的改进,使反应器(系统)既具有完全混合的优点又具有推流的优点,以充分满足上述两个要求,则是开发新型厌氧反应器工艺的水动力学基础。3.3　ABR 反应器的工艺特点

与其它型式的厌氧反应器相比,该反应器有以下几个突出的特点

图2　厌氧处理过程中有机物的降解途径

3.3.1　良好的水力条件

反应器的水力流态及其优劣可用容积有效利用

率或反应器的死区容积分数(V d /V )及扩散或混合程度(一般以Peclet 准数μL/D )来描述。示踪研究表明,在不同污泥浓度和不同HRT 且稳态运行的条件下,ABR 反应器的V d /V 为7%～20%,其平均数为9.8%。因而ABR 的容积利用率要高于其它型式的反应器。此外,ABR 随进水量的增大(即HRT 缩短),各隔室的μL/D 数下降,而V d /V 的变化(增加)幅度不大,说明由于进水量的增大,促进了返混作用,即各隔室呈现出全混(CSTR )的流态(在高的产

气量情况下,污泥床亦处于流化态)。但同时由于折流板的阻挡作用,阻止了各隔室间的返混,因而就整个反应器而言,则具有水平推流(PF )的流态,且分隔数越多,PF 式越明显。因此,可把运行中的ABR 看作一个由一系列混合良好的CSTR 的串联(图3)。这种整体为PF 、个体为CSTR 的复合流态工艺的反应速率、处理稳定性及容积利用率均要优于单个CSTR 或PF 反应器。

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1—

图3　ABR反应器的水力流态

3.3.2　良好的微生物种群分布

ABR反应器中不同隔室内的厌氧微生物易呈现出良好的种群分布和处理功能的配合,不同隔室中生长适应流入该隔室废水水质的优势微生物种群,从而有利于形成良好的微生态系统。例如,在位于反应器前端的隔室中,主要以水解和产酸菌为主(McCarty和Nachaiyasit的研究表明,在ABR的第一个隔室中以产丁酸菌为主),而在较后的隔室中则以甲烷菌为主。其中随隔室的推移,由甲烷八叠球菌Methanosarcina为优势种群逐渐向甲烷丝菌属Methanothrix、异养甲烷菌和脱硫弧菌属等转变。这种微生物种群的逐室变化,使优势种群得以良好地生长,并使废水中污染物得到逐级转化并在各司其职的微生物种群作用下得到稳定的降解。笔者利用ABR反应器处理城市垃圾填埋场渗滤液与城市污水混合废水的研究亦观察到相同的结果。

3.3.3　较强的抗冲击负荷能力

ABR较强的抗冲击负荷能力来源于对废水中固体较强的截留能力和微生物种群的合理分布。

3.3.4　优良的处理效果

由于ABR具有上述特性,因而具有良好的处理效果。据报道,该工艺适用于多种环境条件(水质和水温),在温度为10～55℃内均可稳定的运行。表1列出了ABR工艺处理不同废水的效果。

除上述突出的特点外,ABR还具有:(1)构造设计简单;(2)不需特殊考虑的气固液三相分离器;(3)能在高负荷下有效地截留生物固体和进水中的SS;

(4)启动容易,能在不同条件和隔室中形成性能不同的颗粒污泥。Boopathy等人对ABR处理高浓度糖浆废水的研究表明,当初始负荷为0.97kg C OD/m3.d,经30d的运行,反应器中可形成平均粒径为0.5mm 的颗粒污泥,外观呈灰白色,并几乎分布在整个反应器中。当运行90d时,颗粒污泥的尺寸增大到3～3.5mm。镜检表明,颗粒污泥有两种明显不同的类型。一类外观呈白色,其主要成份为具有长菌丝体的丝状菌;二类外观呈深绿色,主要由金属硫化物的沉积而形成,其主要成份同样是丝状菌,但结构要比前一类紧密得多,形状类似于所谓的棒状颗粒。笔者的研究亦表明,ABR启动4周可达到稳定运行,6周左右出现沉淀性能良好的颗粒污泥。图4为笔者采用ABR处理垃圾填埋场渗滤液与城市污水混合废水时所得到的反应中颗粒污泥的粒径分布情况。

表1　ABR处理不同废水时的效能

废水类型

进水C O D

(mg/L)

反应器

容积(L)

有机负荷

(kgC O D/m3.d)

C O D

去除率(%)屠宰废水4000～5500 5.160.8789

合成废水3000 6.30 2.5093

4.7375

500075 1.095

2.085

蒸馏废液51600 6.30 3.5091

3550085糖蜜废水387001652077

730001652855

葡萄糖废水315000152098

180********

城市污水33264～906350 2.1790

制药废水200001020～68

含酚废水2200～3192- 1.67～2.583～94

养猪场废水～500020 1.875

3笔者的研究;33温度为18～28

℃

图4　ABR反应器中颗粒污泥的分布

4　结　语

废水厌氧反应器处理工艺正朝复合流态和多相控制技术的方向发展。采用复合流态可提高反应器的容积利用率、增强适应性,从而提高处理效果。而利用生物相分隔的作用,则可充分发挥不同微生物种群的功能并形成良好的微生态环境,提高系统运行的稳定性。ABR反应器作为新型的第三代厌氧处理工艺,可在一个反应器内充分实现上述流态的复合化及微生物种群的微生态化(相的分离),因而具有比较优良的特点。

(收稿日期:2001-08-06)

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厌氧反应器及其附属设备设计

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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

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。

UASB厌氧反应器的设计

UASB厌氧反应器得设计概述厌氧处理已经成功地于各种高、中浓度得废水处理中、虽然中、高浓度得废水在相当程度上得到了解决,但就是当污水中含有抑制性物质时,如含有硫酸盐得味精废水在处理上仍有一定得难度。在厌氧处理领域应用最为广泛得就是UASB反应器,所以本文重点讨论ＵAＳB反应器得设计方法。但就是,其与其它得厌氧处理工艺有一定得共同点,例如,流化床与UAＳB都有三相分离器、而UASB与厌氧滤床对于布水得要求就是一致得,所以结果也可以作为其她反应器设计。包含厌氧处理单元得水处理过程一般包括预处理、厌氧处理(包括沼气得收集、处理与利用)、好氧后处理与污泥处理等部分,可以用图1所示得流程表示。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、营养盐与pH调控系统。格栅与沉砂池得目得就是去除粗大固体物与无机得可沉固体,这对对于保护各种类型厌氧反应器得布水管免于堵塞就是必需得、当污水中含有砂砾时,例如以薯干为原料得酿酒废水,怎么强调去除砂砾得重要性也不过分。不可生物降解得固体,在厌氧反应器内积累会占据大量得池容,反应器池容得不断减少最终将导致系统完全失效、?由于厌氧反应对水质、水量与冲击负荷较为敏感,所以对于工业废水适当尺寸得调节池,对水质、水量得调节就是厌氧反应稳定运行得保证。调节池得作用就是均质与均量,一般还可考虑兼有沉淀、混合、加药、中与与预酸化等功能。在调节池中设有沉淀池时,容积需扣除沉淀区得体积;根据颗粒化与pＨ调节得要求,当废水碱度与营养盐不够需要补充碱度与营养盐(Ｎ、Ｐ)等;可采用计量泵自动投加酸、碱与药剂,通过调节池水力或机械搅拌达中与作用、同时,酸化池或两相系统就是去除与改变,对厌氧过程有抑制作用得物质、改善生物反应条件与可生化性也就是厌氧预处理得主要手段,也就是厌氧预处理得目得之一。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得酸化,但就是完全得酸化就是没有必要得,甚至就是有害处得。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反应器得颗粒过程有不利得。对以下情况考虑酸化或相分离可能就是有利得: 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得结构时;

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

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

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

UASB反应器设计说明

UASB反应器设计说明 1）设计作用 UASB反应器是进行废水处理的主要构筑物之一，对高浓度的废水进行厌氧发酵，去除大部分的有机污染物。（2）设计参数选用设计资料参数如下： ①参数选取：容积负荷（Nv）为：6kgCOD/(m3·d) ；污泥产率为：0.1kgMLSS/kgCOD；产气率为：0.5m3/kgCOD。 ②设计水质： UASB反应器进出水水质指标如表3-4：表2-1UASB反应器进出水水质指标水质指标进水水质(mg/l) 去除率（%）出水水质(mg/l) COD 2572 85 385.8 BOD 1109 85 166.35 SS 150 60 60 ③设计水量： Q = 1200m3/d = 50m3/h = 0.0139m3/s （3）工作原理 UASB，即上流式厌氧污泥床反应器，集生物反应与沉淀于一体，是一种结构紧凑、效率高的厌氧反应器，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。它的污泥床内生物量多，容积负荷率高，废水在反应器内的水力停留时间较短，因此所需池容大大缩小。设备简单，运行方便，勿需设沉淀池和污泥回流装置，不需充填填料，也不需在反应区内设机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理，且不存在堵塞问题[7]。（4）设计计算 ①反应器容积计算： UASB有效容积为：

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

ic厌氧反应器的工艺及设备计算实例

一、厌氧反应器的工艺设计 1、水质指标原废水水质：流量：Q=9000m3/d；COD=6000mg/l；SS=2000mg/l。凯氏氮TKN= NH3-N= PH=7; SO42- = 2、处理效果水质衡算废水经IC反应器处理后，COD=6000*（1-70%）=1800mg/l。厌氧反应器产污泥量为2100kg/d。二、IC反应器的设计计算 1、有效容积计算厌氧反应器有效容积的常用参数是进水容积负荷率和水利停留时间；本设计采用容积负荷率法，按中温消化（35~37°C）、污泥为颗粒污泥等情况进行计算。 =Q(C0-Ce)/Nv 式中V----反应器有效容积m3， Q---废水的设计流量m3/d， Nv—容积负荷率kgCOD/m3.d， C0---进水COD浓度，kg/m3， Ce---出水的COD浓度，kg/m3. 本设计采用IC反应器处理高浓度造纸废水，而IC反应器第一反应室和第二反应室由于内部流态及处理效率的不同而结构有较大差异。这里分别介绍一、二反应室的容积。IC反应器的第一反应室（相当于EGSB）去除总COD的80%左右，而第二反应室去除总COD的20%左右。取第一反应室的容积负荷率Nv=25kgCOD/（m3.d），第二反应室的容积负荷率Nv=8kgCOD/（m3.d）。第一反应室有效容积 V1=Q(C0-Ce)80%/Nv1=9000*（6-1.8）*80%/22=1347m3，第二反应室有效容积 V2=Q(C0-Ce)20%/Nv1=10000*（6-1.8）*20%/7=2727m3， IC反应器的总有效容积：V=V1+V2=1527+1200=2727m3 取V=2800m3. 2、IC反应器的几何尺寸取IC反应器的高径比为2.1（一般为2~4），V=AH=πD2H/4, D=（4V/2.1π）1/3=（4╳2800/2.1╳3.14）1/3=11.93，取C=12m； H=2.1╳12=25.2 ，取H=26m。 3、IC反应器总容积负荷率 Nv=Q(C0-Ce)/V=10000(6-1.8)/2800=15kgCOD/（m3.d）， IC反应器底面积A=πD2/4=3.14╳122/4=113m2，第二反应室高度H2=1200/113=10.6m，取11m，H1=26-11=15m。 4、IC反应器的循环量总停留时间T=V/Q=2800/420=6.7h，第二反应室内液体升流速度420/113=3.72m/h,(一般为2~10m)，第一反应室内液体升流速度一般为10~20m/h，主要由厌氧反应产生的气体推动的液流循环所带动。第一反应室产生的沼气量为（每千克去除的COD转化为0.35m3的沼气）Q