本科毕业设计外文翻译外文译文题目（中文）：通过序批式厌氧反应器消化热水解污泥
（以下六项用宋体标4号字）
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通过序批式厌氧反应器消化热水解污泥
关键词
污泥
热水解法
序批式厌氧反应器
摘要
实验室试验进行了一项通过ASBR用蒸煮的方法水解污泥的性能的调查研究。嗜温的ASBR和CSTR都要一个等量的填充速率，分别是2.71kgCOD/m3在20天的水力停留时间和5.42kgCOD/m3在10天的水力停留时间。在20天和10天的水力停留时间内ASBR的总化学需氧量的效果移除分别是67.71%和61.66%。这比通过CSTR获得的分别高12.38%和27.92%。结果，ASBR的日均废气产量比CSTR在20天的水力停留时间所产生的废气要高15%，比CSTR在10天的水力停留时间所产生的废气要高31%。用蒸煮的方法使污泥水解所产生的固体能达到一个很高的含量，约在65-80g/l。这导致了在10天水力停留时间内的固体停留时间在34-40天左右。然而，太多的固体积累会导致ASBR工艺的不稳定，制定正规的从ASBR 的反应炉底部卸下消化污泥能保持反应炉的稳定。ASBR一个循环周期内的生成气体，溶解性化学需氧量以及有机酸的变化都显示了ASBR工艺对于用热的方法水解污泥是稳定的和可行的。
1 概况
污泥的处理与清理是一个昂贵且使环境易受破坏的问题。厌氧消化是一种处理污泥的常规的生物处理方法，这种方法能使污泥固定，杀死病原菌，并且减少固体产量。然而，因为低的不稳定固体的移除速率（30%-40%）和长时间的20天水力停留时间，使得常规的厌氧分解效率很低。厌氧分解流程由以下四个阶段组成：水解阶段，酸化阶段，产乙酸阶段，产甲烷阶段。在整个厌氧分解流程中，污泥的水解速率被认为是决定速率。为了能够提高不稳定固体的移除速率以及沼
气的生产率，一些能够增强污泥水解的预处理工艺正在实施。这些方法包括化学方法（使用臭氧，强酸或者碱），热水解，机械粉碎，超声处理。
热水解预处理的第一步是破坏污泥中细菌的细胞壁和细胞膜。这能使细胞中复杂的有机化合物如多糖，类脂，蛋白质以及核酸分解从而破坏细胞。这些水解产物能被细胞外的厌氧微生物群利用产生生化酶，进而提高厌氧分解速率。厌氧分解前的热水解效率能够引出许多发展工艺。比如，在1991年Norway，Hammer 成立的第一个工厂装置。
常规的热压蒸馏器在上一个CSTR工艺中常常用来处理热水解污泥。这些反应器被设计成在同一停留时间让固体和液体同时经过反应炉，也就是SRT=HRT。这导致了一个标准的HRT时间长达20天。在过去的30年里，因为更短的HRT，更小的反应炉，高速率的厌氧处理系统（以HRT/SRT的比例值高位特点）变得越来越流行，因此，成本花费也更低。然而，高效率系统大部分时间都是被用来操作处理含少量固体的废物，例如，UASB中的SS含量低于8000mg/l。最新发展起来的ASBR工艺使高效率系统处理固体含量高的废水变成了可能。ASBR的操作在一个循环的周期内分为四个明确划分的阶段。这四个阶段是：进水阶段，反应阶段，沉淀阶段以及排水阶段。沉淀阶段和排水阶段是ASBR工艺中的关键步骤。沉淀阶段造成了在反应堆限制范围内的污泥积累。
通过Chang等人所说，当没有经过热水解预处理的污泥在ASBR被消化吸收时，就算经过一天的沉淀阶段都很难使污泥沉淀。明显的，原始污泥的低可沉降性以及固液分离限制了ASBR维持更长的SRT的可能性。事实上，温度在130-180℃的热水解预处理工艺不仅改善了消化吸收率，而且还由于絮状结构的不可逆改变进而提高了污泥的可沉降性。另外，热加工还破坏了细菌的细胞，使得细胞含有物能够被释放出来。因此，热水解能够为ASBR提供有效的预处理。这个研究的目的是在于调查ASBR消化吸收经过热水解的污泥的效果。
术语
ASBR 厌氧序批式反应器
COD 化学需氧量
CSTR 连续流搅拌反应器
2 材料与方法
2.1 厌氧反应器
使用了两套完全相同的厌氧消化实验装置（Ⅰ和Ⅱ）见图1.两个试验装置均采用内径为15cm的有机玻璃加工而成。总容积为4L，其中3L用来处理污泥，上部1L作为气室用来储存消化气。反应器顶部的搅拌器的传动轴被真空管覆盖三分之二的液体深度。六个采样口已经安装。两个反应器都被加上了可以调节温度的外部加热膜。利用机械搅拌器进行污泥搅拌。搅拌的频率以及强度分别由搅拌者和定时器控制。反应器里产生的沼气收集在沼气收集器里。
2.2 污泥预处理
试验用污泥取自北京某污水处理厂，每三个月取一次。为了预防堵塞，较大的微粒都用no。6的网筛过滤掉（网孔边长3.2mm×3.2mm）。9L的污泥放在容量
为10L的高压锅内用170℃的温度水解30min。水解污泥储存到3℃的环境知道使用为止。表1显示了未经处理的污泥特性加入的污泥（热水解后的污泥）的特性。
表1
原始污泥以及加入污泥的特性
参数原始污泥热水解污泥
pH 6.62±0.12 6.07±0.22
TS（g/l） 43.42±3.47 40.42±3.44
VS(G/L) 27.34±2.03 24.20±2.37
SS(G/L) 42.02±4.56 34.36±3.50
VSS(G/L) 23.25±2.31 19.17±2.02
TCOD(G/L) 56.41±4.22 54.20±3.95
SCOD(G/L) 1.82±0.32 13.77±0.98
Alkalinity（mg/l） 780±130 1580±180
TKN（mg/l） 1513±124 1445±110
VFA（mgCOD/l) 376±57 2581±120
2.3 消化吸收工作条件
在投入前，热水解污泥要放在自动加热容器里预热至35℃.消化反应器在整个研究过程中始终要维持在35℃.投放污泥从北京某污水处理厂的第二阶段污泥消化池获得。投放的固体浓度要遵循如下条件：TS 30.12g/l，VS 14.75g/l，SS 26.49g/l，VSS 13.14g/l。在投放量等量的污泥之后，在第一个150天里，
m天的负荷率运行（基于两个反应器在20天的水力停留时间里以2.71kgCOD/3
3L的混合液体积），然后在下一个90天里，在10天的水力停留时间以m天的负荷率运行。两个反应器的日流出和流入分别是150ml在20 5.42kgCOD/3
天的水力停留时间和300ml在10天的水力停留时间。通过研究，反应器Ⅰ在CSTR 模式下运行，反应器Ⅱ在最初的80天以CSTR模式下运行，然后在剩下的160天转换到ASBR模式。每一个ASBR工艺流程的循环由进水，反应，沉淀，出水阶
段组成。进水阶段进行15min，反映阶段需要20h，沉淀阶段需要3.5h，出水阶段需要15min。在进水和反应阶段要连续搅拌和间歇搅拌（每小时10min）。
2.4 取样和分析
TCOD,SCOD移除,VS移除，沼气生成量以及沼气含量（甲烷和二氧化碳含量）都是用来评估每一个系统的参数。
沼气生成量每天记录一次，沼气中甲烷和二氧化碳的含量每周观测两次。两周内在完全相同的条件下测试出来的沼气产量变化少于5%时，我们认为反应器运行达到稳定状态。反应器不能达到稳态时，每周每次取100ml的流入液，流出液以及每个反应器的混合液分析pH,VFAs，alkalinity，氨氮，TCOD和SCOD。每10天从100ml样液里测试TS,SS,VS以及VSS。当反应器恢复到稳定状态，从流入液，流出液以及混合液里取100ml样液，在10个连续工作日里测试出以上参数。10组数据的平均值可以作为这次测试反应器性能的数据。
定期的从六个采样口中取样（30ml每次），在沉淀阶段尾声在反应器顶端调查污泥中的TS,SS,VS,VSS分配。同时调查ASBR每个循环中沼气产量，SCOD以及VFAs的变化，每2-4h在ASBR的混合液中取样（15ml每次），每小时记录沼气产量。
TS,VS,SS,VSS的分析是以国家环境保护协会1989年发布的标准分析方法为依据的。TCOD和SCOD使用了哈希公司不公开的逆流方法。SCOD，pH,碱度的测量是用了在6000转/min的离心机离心了10min的样品来测量的。TKN和氨氮化合物决定使用ISE仪表（型号 720A)和氨探头。在用装有FID（圆柱 3m×3mm 不锈钢材料GDX-103）的探测器的气相色谱仪（型号 SQ206）测量VFA前先将样品用0.45微米的过滤器过滤。不同的VFAs包括醋酸，乙酸，异丁酸，丁酸，异戊酸和戊酸。沼气组成也是由装有TCD探头的气相色谱仪决定。
SRT通过计算VSS的质量比得出来的，VSS的质量比是从反应器里流出的废液得到的。在这个研究里，计算在10个水力停留时间里的SRT时，混合液的VSS 和废液的VSS是连续10天（1个HRT）的平均值。
2.5 数据统计分析
用数学软件MATLAB运行计算出来的偏差分析和Duncan的倍数范围检验测试（p<0.05）用来决定两个系统在有机物移除，沼气产量速率以及消化污泥特性等方面的差异。每个分析至少要检查三遍。
图1 CSTR和ASBR原理图
3 结果与讨论
3.1 ASBR的效果
气体日产量是衡量厌氧反应器性能的一个主要标准。图2显示了两个反应器的气体日产量。
在最初的24天接种时间里，两个反应器的沼气产量不同。然而，40天后两个反应器的气体日产量以及TCOD的除去速率在CSTR模式下没有任何差别。
在Ⅱ号反应器运行80天后转换到ASBR模式后，两套系统的日气体产量有了显著的差异（表2）。ASBR的日气体产量比CSTR在20天的水力停留时间要高15%（p<0.05)。另一方面，ASBR的日气体产量比CSTR在10天的水力停留时间要高31%。
两个反应器里废水的SCOD浓度没有显著差异。在20天和10天的水力停留时间里SCOD的去除量超过了90%，这表明热水解污泥能够高效降解。CSTR在20天和10天的水力停留时间中，TCOD的平均去除量分别是60.25%和48.20%。ASBR 在20天和10天的水力停留时间中，TCOD的去除量分别是67.71%和61.66%。因此，在20天和10天的水力停留时间里，ASBR相对于CSTR ,TCOD的去除量分别增长了12.38%和27。92%。不仅如此，相较于CSTR，ASBR在更短的HRT里能保持相同的TCOD去除速率。因此，这说明了经过热水解污泥的ASBR能够用更短的HRT以及减少反应器容量的可能性。
与传统消化中40%的TCOD取出速率相比，这里调查研究的各个系统在20天的水力停留时间中的TCOD的去除速率（超过60%）更高。这得归功于这一事实，即经过了热水解预处理的污泥的特性的改变。热水解污泥中的SS何VSS含量显著下降，这是因为在热水解预处理中，部分固体颗粒溶解。另外，SCOD，VFA和碱度相对于原始污泥显著增加（表1）。此外，污泥的消化吸收率得到改善，这是因为原始污泥的部分大型有机分子（二氧化碳，蛋白质和脂类）在预处理阶段已经被破坏。
图2 CSTR和ASBR的日气体产量
表2
稳态性能
参数 HRT=20d HRT=10d
CSTR ASBR CSTR ASBR 消化污泥特性
PH 7.49±0.12 7.58±0.10 7.77±0.08 7.74±0.11
碱度 3843±134 3893±145 3546±110 3714±100
SCOD 1120±45 1008±32 1151±70 1055±40
VFA 109.50±10.41 92.33±12.02 121.55±13.11 101.14±16.24 醋酸 51.02±5.22 48.29±4.57 50.42±8.33 49.40±7.00 氨氮 671±32 699±24 530±40 657±55
固体和COD去除量
VS 54.32±2.11 63.77±1.45 45.21±3.20 55.60±2.44 TCOD 60.25±2.05 67.71±1.55 48.20±2.89 61.66±2.13 SCOD 91.86±0.51 92.67±0.89 91.64±0.65 92.33±0.75
气体产量
气体产生速率 2.75±0.25 3.15±0.15 4.59±0.25 6.02±0.3
沼气含量 63.21±0.18 62.74±0.88 62.20±0.78 63.10±0.90
天然气产率 213±22 243±30 175±32 233±23 分别在两个反应器里的消化污泥的pH，SCOD，VFAs以及醋酸在20d和10d
的水力停留时间里并没有显著的差异。然而在10d的水力停留时间内，ASBR的碱度以及氨氮含量明显高于CSTR。废水中的低浓度有机酸表明两个反应器都取得了理想的操作。
3.2 固体变化和SRT
图3显示了整个研究过程中ASBR和废水中TS的变化。当反应器在最初的80d 以CSTR模式运行时，废水中TS浓度和反应器内混合液中TS浓度相同。然而，当反应器Ⅱ转换为ASBR模式后，废水中TS浓度明显的从20.34g/L减少到2.46g/L。这是因为大多数固体在沉淀阶段已经沉降，在出水阶段只有上清液从顶部排出。随着时间的流逝，ASBR内的污泥持续积累，这导致了混合液中的TS 浓度逐渐增加。随着ASBR内的TS的增加，废水中的TS相应减少。在10d的水力停留时间内，ASBR中混合液的TS含量为65-80g/L，CSTR中测出的TS大约为20g/l。这清楚的说明了ASBR工艺能维持更高的污泥含量，这必然对生物降解有机固体有益。
结果表明，在三个连续的ASBR循环中的34，36，40天里计算出的SRT是在37d的10d的水力停留时间的平均值。不仅如此，这还表明ASBR能在更短的HRT 里维持更长的SRT。
图3 ASBR混合液中TS含量和废水中TS含量的比较
研究表明ASBR中原始污泥的沉淀是很困难的，这是由污泥材料的漂浮性决定的。然而，这是没有观察到我们研究中的热水解污泥，在ASBR内可以观测到固体的迅速沉淀。这应该归功于热水解预处理，它改善了污泥的沉降性。因此，改善的污泥沉降确保了更高的SRT。这表明热水解为ASBR维持更高的污泥含量提供了一个有效的预处理，因此污水污泥处理有了一个更高的SRT/HRT的比率。
3.3 ASBR的稳定性
第186d后，观测到的日气体产量从6.79l/d减少到5.10l/d。这个减少表明了ASBR一个阶段的不稳定性。在186d，ASBR混合液中TS的量高达94.25g/l。当在沉淀阶段尾声检查固体剖面时，会发现在ASBR底部TS的平均含量会达到162g/l。相比之下，消化污泥的有机比例只有很低的31%。这或许说明了底部的污泥差不多被完全生物降解了。由于在ASBR内生物降解的污泥占据了液体容积的20%。ASBR的实际有效容积减少了。减少的有效容积或许可以洗掉微生物。而且，在186d时的废水中的VS量高达17.15g/l，这表明一部分能够被高度降解的物体已经被去除。这些综合因素可能引起了ASBR的不稳定阶段。这种不稳定阶段通常叫做“临界点”，它通常用来指出ASBR积聚固体没有负效应的能力。
然而，由图2观测到的，当底部的600ml消化污泥排除的时候，有超过10d 的时间ASBR的日气体产量逐渐增加，除此之外，当ASBR接近临界点的时候，为了保证ASBR的有效运行，每日上清液的回收是很有必要的。基于固体的积累速率，从206d起，ASBR顶部的300没了污泥要每十天在一个HRT循环被排出。这种消化污泥的定期清理能够保证在后续的研究期间沼气的有效日产量没有波动。
为了在TS受控制的条件下进一步的研究ASBR的稳定性，沼气产量，SCOD，VFAs的变化在一个24h循环内已经被精确控制。结果呈现在图5和图6.。填料之后，SCOD迅速达到最高的积累，VFAs也是一样，因为热水解污泥含有高含量的VFAs（2500mg/l）。在第一个4h的填料内，SCOD和VFAs的快速消耗导致了更高的沼气产量（600ml/h）。在循环的第15个小时，沼气的产生速率，SCOD和VFAs 的积累缓慢减少。发现乙酸成为了VFAs的主要成分（超过50%），丙酸和戊酸含量很低（约为15mg/l）。15h后，VFA的积累保持相对稳定，气体产生速率保持
在50-100ml/h，说明VFAs在产酸阶段被迅速的消耗光。这也可以推出在反应器里的氨氮和甲烷保持着息平衡。因此，这说明ASBR通过热水解污泥的处理方法是可行的。
4 结论
ASBR比CSTR要更好，经过热水解处理的污泥在20天和10天的水力停留时间里，ASBR有更高的TCOD去除率和更高沼气生产速率。
固体的积累影响ASBR的性能。固体的积累导致反应器内更高的固体含量，进而导致更高的HRT。含高固污泥和高的SRT对生物降解有机固体是有利的，还能改善有机物的去除效率。另一方面，超过临界点的固体积累会使ASBR不稳定。
为了维持ASBR的稳定性，过多的固体积累应该被避免。通过我们的研究，当ASBR接近临界点时，定期地清除底部污泥是很有必要和有效的。最后，通过热水解处理的污泥用于ASBR是可行的，这是因为高的有机物清除速率和高稳定性。
图4 ASBR内达到临界点的固体含量
图5 在24h循环的气体产量
图6 24h循环期间的SCOD和VFAs
第18卷第6期 2002年11月 农业工程学报 T r ansactions of the CSA E V ol.18 N o.6 No v. 2002采用厌氧序批间歇式反应器处理屠宰废水试验研究 张文艺 (安徽工业大学) 摘 要:厌氧序批间歇式反应器(A SBR)是一种新型的厌氧反应器。应用这一工艺进行屠宰废水的处理试验。考察了A SBR 工艺的运行方式、搅拌反应时间、温度、污泥负荷等对CO D cr的去除效果。结果表明,搅拌方式、温度、反应时间对ASBR处理效果影响较大,当进水COD c r为1100～3000m g/L,反应时间24h,去除率可达75%以上。A SBR处理屠宰废水的适宜条件是:采用间歇搅拌SV30=35%～46%,温度25～35℃,反应时间24h,污泥负荷0.2～0.5kg/(kg M L SS.d)。 关键词:厌氧序批间歇式反应器(A SBR);屠宰废水;CO D cr 中图分类号:X784 文献标识码:A 文章编号:1002-6819(2002)03-0127-04 收稿日期:2001-11-20 基金项目:安徽省教育厅自然科学基金资助项目(2002KJ035, 2002KJ050) 作者简介:张文艺(1968-),男,硕士,安徽工业大学中青年教学科 研骨干教师,主要研究方向:水污染治理工程,已发表学术论文21 篇。马鞍山市安徽农业大学化工与环境工程学院,243002。E-mail: pacw w ww xyz@s https://www.doczj.com/doc/b94995698.html, 1 ASBR反应器概述 厌氧序批间歇式反应器ASBR(Anaerobic Sequencing Batch Reactor)是20世纪90年代初由美国 的Richar d R.Dague教授在“厌氧活性污泥法”研究基 础上,提出并发展的一种新型高效厌氧反应器。该工艺 能使活性污泥在反应器内的停留时间(SRT)延长,污泥 浓度大为增加,从而大大提高了厌氧反应器的负荷和处 理效率,从而使废水在反应器内停留时间(HRT)缩短, 反应器容积得以缩小,有利于厌氧技术用于工业化的废 水处理[7]。其主要运行模式如图1所示。 图1 A SBR工艺的运行模式(一个循环周期) Fig.1 Cir culation mode of A SBR(a circulat ing cy cle) 1进水期:废水进入反应器,由生物气、液体再循环 搅拌或机械搅拌混匀,进水到预先满液线为止。o反应 期:通过厌氧反应使废水中的有机物转化为生物气 (CH4、CO2)而得以去除,厌氧反应所需要时间由以下参 数决定:基质特征及浓度、要求的出水水质、污泥浓度、 反应的环境温度等。?沉降期:停止搅拌,让活性污泥在 静止的条件下沉降,使固液分离。?排水期:固液分离完 成后,将上清液排出,反应器进入下一循环周期。由于废 水分批进入反应器,故在整个反应期间,反应器中的水 量、水位保持不变。 2 实验装置与方法 2.1 试验装置与运行 试验装置如图2所示。将采集的水样倒入集水池, 通过蠕动泵按设计流量q=50mL/min在给定时间(h =1h)将3L污水注入反应器内(容积为5L),进水同 时用磁力搅拌器(或氮气)进行搅拌,沉淀后的上清液及 剩余污泥分别排至贮水槽和贮泥槽。为便于控制反应温 度,将反应器放入恒温箱中。 图2 试验装置示意图 Fig.2 Schematic diag ra m of the test unit 2.2 废水水质 实验废水均取自于马鞍山市某生猪屠宰场的污水 集水池排水口,其水质指标如下: 表1 废水水质指标 T able1 Q ualities of w astew ater pH值 SS /mg?L-1 氨氮 /mg?L-1 COD Cr /mg?L-1 BOD5 /mg?L-1 6～7.5250～65047.82～298.941104～2816587～1043 6.8417173.381960738 2.3 分析方法 水质分析方法采用国家环保局编《水和废水监测分 析方法》(第3版)[5]。其中COD cr检测采用重铬酸钾法; 氨氮测定采用蒸馏-纳氏试剂比色法;pH值测定采用电 位法;M LSS测定采用重量法;SV30测定采用体积法。 2.4 污泥驯化 本次污泥驯化选用某污水处理厂厌氧污泥。为加快 127
水处理内循环厌氧反应器 内循环厌氧反应器(internal circulation reaction ，IC)，是荷兰PAQUES于20世纪80年代中期在UASB反应器的基础上开发成功的第3代超高效厌氧反应器。到1988年，世界上第1座生产性规模的IC反应器在荷兰投人运行，到目前为止，已成功地应用于啤酒生产、造纸、食品加工、柠檬酸等的生产。 IC反应器与以UASB为代表的第2代厌氧反应器相比，在容积负荷、电耗、工程造价、占地面积等诸多方面，具有绝对的优势，是对现代高效厌氧反应器的一种突破，有着重大的理论意义和实用价值，进一步研究和开发IC反应器，推广其应用范围已成为当前厌氧处理的重点内容之一。 1.1 IC反应器的基本构造 IC反应器可以看作是由2个UASB反应器叠加串联构成，高径比一般为4一8，高度可达16一25m。由5部分组成:混合区、第1反应区、第2反应区、内循环系统和出水区。其中内循环系统是IC反应器的核心部分，由一级三相分离器、沼气提升管、气液分离器和污泥回流管组成。参见图1。 1.2进液和混合布水系统
通过布水系统泵人反应器内，布水系统MA 液与从IC反应器上部返回的循环水、反应器底部的污泥有效地混合，由此产生对进液的稀释和均质作用。为了进水能够均匀的进入IC反应器的流化床反应室，布水系统采用了一个特别的结构设计。 1.3流化床反应室 在此部分，和颗粒污泥混合物在进水与循环水的共同推动下，迅速进人流化床室。废水和污泥之间产生强烈而有效的接触。这导致很高的污染物向生物物质(即颗粒污泥)的传质速率。在流化床反应室内，废水中的绝人部分可生物降解的污染物被转化为生物气。这些生物气在被称为一级沉降的下部三相分离器处收集并导人气体提升器，通过这个提升装置部分泥水混合物被传送到反应器最上部的气液分离器，气体分离后从反应器导出。 1.4内循环系统 在气体提升器中，气提原理使气、水、污泥混合物快速上升，气体在反应器顶部分离之后，剩余的泥水混合物经过一个同心的管道向下流人反应器底部，由此在反应器内形成循环流。气提动力来自于上升的和返回的泥水混合物中气体含量的巨大差别，因此，这个泥水混合
厌氧序批式反应器ASBR的基本原理
厌氧序批式反应器ASBR的基本原理 厌氧序批式反应器是20世纪90年代美国Iowa州立大学RichardRDague教授提出并发展起来的一种新型高效厌氧反应器，它能使污泥在反应器内的停留时间SRT大大延长，增加反应的污泥浓度，并能够进行充分的泥水混合，从而提高了厌氧污泥的处理能力，越来越受到各国学者的关注。 ASBR的基本操作 厌氧序批式反应器的操作过程包括进水、反应、沉淀、排水4个阶段。也有设置空转阶段，系指本周起出水结束到下一周期进水开始质检的时间间隔，可根据具体水质及处理要去进行取舍。 进水阶段：废水进入ASBR反应器，同时由生物气、液体再循环搅拌或机械进行搅拌，基质浓度迅速增加，根据Monod动力学方程，微生物代谢速率也相应增大，直到进水完毕达到最大值。进水体积由下列因素决定：设计的HRT、有机负荷OLR及预料的污泥床沉降特性等。 反应阶段：该阶段是有机物转化为生物气的关键步骤，所需时间由下列参数决定：基质特征及浓度，要求的出水质量、污泥的浓度，反应的环境温度等，其中搅拌对COD去除率及甲烷产量的影响，在颗粒成长过程中的有重要作用。 沉淀阶段：停止搅拌，让生物团在禁止的条件下沉降，形成低悬浮固体的上清液。反应器此时变成澄清器，沉降时间可根据生物团的沉降特性确定，典型时间在10~30min 间变化，沉降时间不能过长，否则因生物气继续产出会造成沉降颗粒重新悬浮。混合液悬浮固体浓度（MLSS）、进料量与生物团量之比(F/M)是影响生物团沉降速率及排除液清澈程度的重要可变因素。 排水阶段：充分的液固分离完成后，将上清液排出，排水体积等于进水体积。排水时间由每次循环排水的总体积和排水速率决定。排水结束后，反应器将进入下一个循环，对于的生物团定期排出。 ASBR的基本特征 ASBR相对于其他厌氧反应器来说有如下优点： （1）工艺简单，占地面积少，建设费用低 ASBR法的主题工艺设备，只有一个或几个间歇反应器，同传统的厌氧工艺相比，此反应器集混合、反应、沉降等功能于一体，不需额外的澄清沉淀池，不需要液体或污泥回流装置，同UASB和AF相比，该反应器的地步不需要昂贵的进水系统，具有工艺简单、结构紧凑，占地面积少，建设费用低等优点。 （2）耐冲击、适应性强 完全混合式反应器比推流式反应器具有较强耐冲击负荷及处理有毒或高浓度有机废水的能力。ASBR反应器在反应期内本身的混合状态属典型的完全混合式，加之反应器内有较高MLSS浓度，进而使F/M值降低，因此具有反应推动力大、耐冲击负荷及适应性强的优点。 （3）布局简单、易于设计、运行 在UASB、AF等工艺中，布水设计的好坏直接影响到厌氧工艺的成功与否，因为设计难度大，而ASBR工艺中水是批式进水，无需复杂的布水系统，也就不会产生断流、短流的问题，降低了设计难度，保证了处理的效果。 （4）运行操作灵活
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。
在序批式反应器（SBR）中碱度和ORP作为硝化的比较指标 摘要 在实时的基础上，选择一个简单的措施以及相关的替代参数以确保硝化/反硝化过程有效运作是至关重要的。研究旨在调查碱度作为在一系列操作条件（化学需氧量（COD），氨氮，水力停留时间）和烯丙基（ATU，一种化学抑制硝化）休克下的一个可靠指标。碱度指示的准确性在于比较在序批式反应器（SBR）的氧化还原电位（ORP）的值。虽然ORP和碱度在SBR周期存在明显的差异，尤其是当硝化/反硝化效率有一个渐进的死亡时，碱度比ORP呈现出了更好的迹象。出水碱度展出反向与氮浓度的线性相关（ALK=-4.26[?]+180 R 2= 0.92），当碱度低于100mg/l时脱氮不足，而当碱度较高大于200-250mg / L时硝化不足。此外，进水和出水碱度差异（ALK）作为另一个指标研究，它反映在硝化碱度消耗和反硝化碱度产生的总体结果。alkinf. EFF下跌（ALK= 6.99[N]+22，R2= 0.82）具有更好的脱氮，alkinf. EFF上升（ALK=-5.54[N]+126，R 2= 0.76）有更好的硝化。碱度和出水氮浓度有很强的相关性，还有Alkinf. EFF和硝化/反硝化效率表明碱度和Alkinf.-EFF可以作为硝化/反硝化过程的指标。此外，碱度，ORP和pH值为脱氮带来的害处和问题在文章中进行了全面的比较。 关键词：碱度，氧化还原电位（ORP）;硝化脱氮;化学需氧量（COD）;氧;水力停留时间（HRT）;烯丙基硫脲（ATU）休克 1简介 生物脱氮，好氧硝化/反硝化缺氧组合，一般被视为废水消除氮最经济，最有效的手段。硝化是一个两步反应：（NH 4 +）首先被自养氨氧化为亚硝酸盐（二氧化氮），然后亚硝酸盐被自养亚硝酸盐氧化剂氧化为硝酸盐（NO3 - ）（反应（I）和（二））。在缺氧反硝化时，亚硝酸盐/亚硝酸盐在额外的碳源（如甲醇或乙酸）作为电子供体的情况下被异养反硝化为氮气（N2）（反应（三））。硝化只能在低化学需氧量（COD），足够的溶解氧（DO）和长污泥停留时间（SRT）的条件下成功运作，而脱氮需要在足够的化学需氧量的缺氧状态下成功运作。这些不同的要求对在同一水箱发生硝化和反硝化的序批式反应器（SBR）系统脱氮是一个挑战。 2NH4+ +3O2 →2NO2- + 4H+ +2H2O (I) 2NO2- +O2 →2NO3- (II) 5CH3COOH + 8NO3- →4N2 + 10CO2+ 6H2O +8OH- (III) 几个运行参数，如氧化还原电位（ORP）和pH值，已被研究为硝化/反硝化的指标。然而，据报道出来了冲突结果。在一些测试中[1-3]在硝化/反硝化的开始/结束阶段检测到ORP和pH值断点（如硝酸盐膝，谷氨），但其他[4]没有检测到。一些研究报告ORP和pH值有良好的相关性[5,6]，而Hamamoto等[7]发现，当ORP在整个好氧/缺氧过程大幅地改变，而pH值保持稳定。此外，虽然在实验室规模的系统控制的条件下已经明确确定了硝化/反硝化ORP的控制断点[1,5,8]，但是他们在实际运行的SBR系统的检测和应用中是不容易的。ORP的探针的准确性由于探头沉浸在废水一定时期结垢后也会有问题。因此，在现实领域以及脱氮效率和出水水质测量有必要选择一个简单和相关的参数。 与ORP值比，碱度直接与脱氮相关。碱度在硝化期间消耗7.14 g/ g Noxidized 和在反硝化过程中产生3.57g/ g Nreduced。能用检测试剂盒简单地进行测量是碱度的另一个优势。二级处理后的废水的碱度通常高于80-100mg / L是为了保持足够的
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
厌氧序批式反应器ASBR的基本原理 厌氧序批式反应器是20世纪90年代美国Iowa州立大学RichardRDague教授提出并发展起来的一种新型高效厌氧反应器，它能使污泥在反应器内的停留时间SRT大大延长，增加反应的污泥浓度，并能够进行充分的泥水混合，从而提高了厌氧污泥的处理能力，越来越受到各国学者的关注。 ASBR的基本操作 厌氧序批式反应器的操作过程包括进水、反应、沉淀、排水4个阶段。也有设置空转阶段，系指本周起出水结束到下一周期进水开始质检的时间间隔，可根据具体水质及处理要去进行取舍。 进水阶段：废水进入ASBR反应器，同时由生物气、液体再循环搅拌或机械进行搅拌，基质浓度迅速增加，根据Monod动力学方程，微生物代谢速率也相应增大，直到进水完毕达到最大值。进水体积由下列因素决定：设计的HRT、有机负荷OLR及预料的污泥床沉降特性等。 反应阶段：该阶段是有机物转化为生物气的关键步骤，所需时间由下列参数决定：基质特征及浓度，要求的出水质量、污泥的浓度，反应的环境温度等，其中搅拌对COD去除率及甲烷产量的影响，在颗粒成长过程中的有重要作用。 沉淀阶段：停止搅拌，让生物团在禁止的条件下沉降，形成低悬浮固体的上清液。反应器此时变成澄清器，沉降时间可根据生物团的沉降特性确定，典型时间在10~30min 间变化，沉降时间不能过长，否则因生物气继续产出会造成沉降颗粒重新悬浮。混合液悬浮固体浓度（MLSS）、进料量与生物团量之比(F/M)是影响生物团沉降速率及排除液清澈程度的重要可变因素。 排水阶段：充分的液固分离完成后，将上清液排出，排水体积等于进水体积。排水时间由每次循环排水的总体积和排水速率决定。排水结束后，反应器将进入下一个循环，对于的生物团定期排出。 ASBR的基本特征 ASBR相对于其他厌氧反应器来说有如下优点： （1）工艺简单，占地面积少，建设费用低 ASBR法的主题工艺设备，只有一个或几个间歇反应器，同传统的厌氧工艺相比，此反应器集混合、反应、沉降等功能于一体，不需额外的澄清沉淀池，不需要液体或污泥回流装置，同UASB和AF相比，该反应器的地步不需要昂贵的进水系统，具有工艺简单、结构紧凑，占地面积少，建设费用低等优点。 （2）耐冲击、适应性强 完全混合式反应器比推流式反应器具有较强耐冲击负荷及处理有毒或高浓度有机废水的能力。ASBR反应器在反应期内本身的混合状态属典型的完全混合式，加之反应器内有较高MLSS浓度，进而使F/M值降低，因此具有反应推动力大、耐冲击负荷及适应性强的优点。 （3）布局简单、易于设计、运行 在UASB、AF等工艺中，布水设计的好坏直接影响到厌氧工艺的成功与否，因为设计难度大，而ASBR工艺中水是批式进水，无需复杂的布水系统，也就不会产生断流、短流的问题，降低了设计难度，保证了处理的效果。 （4）运行操作灵活
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
污水序批间歇式反应器技术说明书 1.介绍 序批式活性污泥法是一种半连续式的活性污泥污水处理系统。在这个系统中，污水被添加到一个单一的“批”反应器中，处理污水中有害的组分，然后排出。只使用一个序批式反应器就可以使污水水质均衡，同时得到曝气和净化。为了使系统的污水处理性能更加优越，两个或两个以上的序批式反应器被用于一个固定的操作顺序。SBR系统已经成功用于处理城市污水和工业废水。这个系统最适合用于处理低流量或者间歇流动的污水。 类似于半连续式间歇过程的SBR不是近年来人们的思想发展的产物。在1914年和1920年之间，一些完全的半连续式系统在运作。随着新设备和新技术的发展，1950年代晚期和1960年代早期人们对SBR的兴趣再次高涨。随着曝气设备和控制元件的改进，SBR法和传统的活性污泥系统相比有完全的优越性。 单个SBR过程和传统的活性污泥系统是一样的。一份1983年美国的EPA报告总结说明“SBR技术采用时间分割的操作方式替代传统活性污泥的空间分割的操作方式”。SBR和传统的活性污泥法的区别是，SBR 技术通过控制时间顺序使水质均化，生物处理、二次沉淀功能于一池。在某些情况下，这种类型的反应器还进行初次沉淀。而在一个传统的活性污泥系统中，这些单独的过程是在不同的池子中进行的。 SBR的一个新的形式是间歇循环延时曝气系统(ICEAS)。在ICEAS系统中，污水连续的流入反应器中。这样，和传统SBR相比，这并不是一个真正的间歇式反应器。ICEAS使用的挡水墙可以缓冲连续污水的流入。ICEAS在其他方面的设计与SBR非常相似。 2.一个采用SBR工艺污水处理厂的描述 一个典型的城市污水SBR工艺流程如图1所示。在SBR池之前，污水通过格栅去除粗大颗粒物。然后污水进入一个半充满的反应器中，这个反应器包含一些活性污泥，这些活性污泥是前一个周期污水的成分。当反应器充满了水，它就像一个传统活性污泥系统，但是污水没有连续的流入或流出。当生物降解过程完成后，曝气和搅拌过程停止，污泥沉降
本技术涉及一种高浓度难降解有机废水处理厌氧生物反应器，反应容器由下至上依次分为布水段、反应段和分离段，布水段包括第一倒锥短筒，第一倒锥短筒内设有泡罩布水器，泡罩布水器与进水管连通，反应段包括倒锥长筒，增温保温系统对应反应段设置，增温保温系统由外向内包括保温层、增温储油层和增温盘管，分离段包括圆短筒和第二倒锥短筒，第二倒锥短筒和圆短筒内设有出水出气系统，出水出气系统包括锥形分离集气罩、环形溢流堰和回流管，锥形分离集气罩设置于增温盘管的上方，环形溢流堰的上方设有出水管、下方设有回流管，回流管下端与进水管连通。本技术具有良好保温增温能力，传质条件好，持留污泥能力强，稳定性强，清空方便，处理效能高。 权利要求书
1.一种高浓度难降解有机废水处理厌氧生物反应器，包括反应容器和增温保温系统，所述反应容器整体呈圆柱状，其特征在于：所述反应容器由下至上依次分为布水段(Ⅰ)、反应段(Ⅱ)和分离段(Ⅲ)，所述布水段(Ⅰ)包括设于反应容器下部的第一倒锥短筒(3)，所述第一倒锥短筒(3)内设有泡罩布水器(24)，所述泡罩布水器(24)与设于第一倒锥短筒(3)底部的进水管(1)连通，所述反应段(Ⅱ)包括下端与第一倒锥短筒(3)连通的倒锥长筒(9)，所述增温保温系统对应反应段(Ⅱ)设置，增温保温系统沿反应容器由外向内的方向包括保温层(6)、增温储油层(8)和设置于倒锥长筒(9)内上部的增温盘管(10)，所述增温储油层(8)中安装有电阻加热棒(7)，所述分离段(Ⅲ)包括上下连通的圆短筒(15)和第二倒锥短筒(12)，所述第二倒锥短筒(12)与倒锥长筒(9)的上端连通，所述第二倒锥短筒(12)和圆短筒(15)内设有出水出气系统，所述出水出气系统包括锥形分离集气罩(14)、环形溢流堰(17)和回流管(22)，所述锥形分离集气罩(14)对应设置于增温盘管(10)的上方，所述分离集气罩(14)通过导气筒(21)与外界连通，所述环形溢流堰(17)沿圆短筒(15)内壁设置，所述环形溢流堰(17)的上方设有出水管(16)、下方设有回流管(22)，所述回流管(22)下端与进水管(1)连通。 2.根据权利要求1所述的一种高浓度难降解有机废水处理厌氧生物反应器，其特征在于：所述增温盘管(10)顶端设置于倒锥长筒(9)中线距顶端2/5处，增温盘管(10)呈倒锥形紧密缠绕、下端盘口大小与倒锥长筒(9)对应位置的内径相匹配，所述增温盘管(10)的下入口(11)和上出口(13)与反应容器的外部连通。 3.根据权利要求1所述的一种高浓度难降解有机废水处理厌氧生物反应器，其特征在于：所述增温储油层(8)下端沿对称设置两根电阻加热棒(7)，所述电阻加热棒(7)通过下部的安装于反应容器底部的智能温控开关(5)进行加热控制，所述智能温控开关(5)能够通过电脑进行远程控制。 4.根据权利要求1所述的一种高浓度难降解有机废水处理厌氧生物反应器，其特征在于：所述进水管(1)设有进水流量阀(26)，所述回流管(22)与进水管(1)进水流量阀(26)以上的管体直接连通，所述回流管(22)下端安装有回流流量阀(25)。 5.根据权利要求1所述的一种高浓度难降解有机废水处理厌氧生物反应器，其特征在于：所述反应容器的顶板上通过套管接入pH计(18)和温度计(19)，顶板边缘两侧对称地设有可向外打开的盖板(20)。
膜-序批式生物反应器处理生活污水 ＊ 高玉兰 1,2 冯旭东1 汪 苹 1 (1.北京工商大学化学与环境工程学院,北京100037;2.皖西学院城市建设与环境系,安徽六安237012) 摘要 采用膜-序批式生物反应器处理生活污水,在不排泥条件下考察了系统连续运行的稳定性。结果表明:在气水比为35∶1、运行周期为5.75h 时,系统出水稳定,COD Cr 、氨氮和浊度平均去除率分别为89.8%、99.3%、99.6%;膜自身的平均去除率分别为10.2%、0.1%、9.5%。膜分离过程强化了系统处理效果;膜操作压力(TMP )上升缓慢,出水水质优于生活杂用水水质标准。 关键词 膜-序批式生物反应器 生活污水 氨氮 ＊北京市教委科技发展项目(K M200510011006) 0 引言 膜-序批式生物反应器是膜分离技术与SBR 工艺的有机结合,它不仅保留了传统SBR 工艺抗冲击负荷能力强、氧转移效率高、工艺简单、微生物活性高等一系列优点 [1] ,而且通过膜的截留使世代周期长的硝 化细菌在反应器内积累,提高了系统的硝化效果。另外,由于膜的高效截留作用可大大改善传统SBR 工艺固液分离效果不好的弊端,缩短SBR 运行周期,提高系统出水水质。 试验采用膜-序批式生物反应器处理生活污水,研究了系统在不排泥条件下,污染物的去除效果及系统连续运行的稳定性;通过膜组件在沉降阶段结束时对反应器上清液进行抽滤,考察膜操作压力的变化。研究表明,系统出水水质优于建设部颁布的生活杂用水水质标准。1 试验装置与方法1.1 试验装置 试验采用一体式膜生物反应器,试验装置如图1所示。生物反应器为有机玻璃长方体,有效容积为56L ,反应器内装有隔板,将反应器分成容积大致相等的两部分,膜组件放置在隔板一侧,另一侧装有搅拌装置。采用空压机利用砂型曝气头向反应器供氧,并将曝气头均匀固定在一钢管上,使其成为一整体放置在膜组件下方,曝气量由转子流量计控制。在曝气反应阶段,反应器内一侧将形成上升流,另一侧为下降流,从而使反应器曝气均匀,强化传质效果[2] 。为 减缓膜污染引起的压力上升,对该系统采用恒流操作 和间歇抽吸的方法 [3] ,设定抽吸15min ,停抽5min 。 试验膜组件采用国产外压型中空纤维微滤膜,材质为 聚偏氟乙烯,膜孔径0.2μm ,单片膜组件表面积为1m 2 。 图1 试验装置示意图 1.2 试验方法 在不排泥条件下,膜生物反应器采用缺氧-好氧工艺运行,分为瞬时进水、缺氧搅拌、曝气反应、沉淀和间歇排水阶段,各阶段均由时间继电器控制。在气水比为35∶1、运行周期为5.75h 下系统连续运行,考察系统对污染物的去除效果。另外,在运行期间未对膜组件进行任何清洗,观察膜操作压力变化情况。 试验原水为北京某大学校园中水站生活污水,接种污泥为北京市北小河污水处理厂二沉池回流污泥,采用试验原水对污泥进行同步驯化,经过1个月达到稳定。原水水质如表1。 表1 原水水质 C O D Cr (m g ·L -1 )B OD 5 (mg ·L -1 ) 氨氮 (mg ·L -1 ) pH 浊度 度SS (m g ·L -1 )水温 ℃144.5～544.8 62.1～381.4 36.1～110.5 7.5～8.5 140～560 55～260 17～28 2 结果与讨论2.1 COD Cr 去除效果 在48d 的连续运行期间,系统出水和反应器上清液C OD Cr 值及其去除率见图2。 14 环 境 工 程 2006年4月第24卷第2期
UASB 一、上流式厌氧污泥床反应器（UASB）调试计划： 1.UASB反应器的反应原理 UASB反应器可分为三个区域，反应区和沉淀区和气、液、固三相分离区。在反应区下部，是由沉淀性能良好的污泥（颗粒污泥或絮状污泥），形成厌氧污泥床。当废水由反应器底部进入反应器后，由于水的向上流动和产生的大量气体上升形成了良好的自然搅拌作用，并使一部分污泥在反应区的污泥床上方形成相 对稀薄的污泥悬浮层。悬浮液进入分离区后，气体首先进入集气室被分离，含有
悬浮液的废水进入分离区的沉降室，由于气体已被分离，在沉降室扰动很小，污泥在此沉降，由斜面返回反应区。 2.UASB反应器运行的三个重要前提： ?反应器内形成沉淀性能良好的颗粒污泥或絮状污泥。 ?由于产气和进水的均匀分布所形成的良好的自然搅拌作用。 ?合理的三相分离器使沉淀性能良好污泥能保留在反应区内。 3.UASB反应器启动运行的四个阶段： 3.1第一阶段：UASB启动运行初始阶段： 选用接种污泥： 选用污水厂污泥消化池的消化污泥接种（具有一定的产甲烷活性）。 接种污泥的方法：接种污泥量、接种污泥的浓度 方法：将含固80%的接种污泥加水搅拌后，均匀倒入到UASB反应池。 接种污泥量：接种污泥量为UASB反应器的有效容积的30%到50%，最少15%，一般为30%。接种污泥的填充量不超过UASB反应器的有效容积的60%。本系统接种污泥量为80m3。 接种污泥的浓度：初启动时，稀型污泥的接种量为20到30kg VSS/m3, 浓度小于40 kg VSS/m3的稠型硝化污泥接种量可以略小些。 亦有建议以6-8kgVSS/m3为宜，因为消化污泥一般为絮状体，不宜接种太多，太对了对颗粒污泥不但没有好出，反而不利，种泥即污泥种的意思，种泥太多事没有必要的，颗粒污泥并非是种泥本身形成的，而是以种泥为种子，在提供充足的营养基质下由新繁殖的微生物形成，种泥多了，反而会与初生得颗粒污泥争夺养分，不利于颗粒污泥的形成。 接种污泥时的水质 配制低浓度的废水有利于颗粒污泥的形成，但浓度也应当足够维持良好的细
近年来，由于环境问题和能源问题的突出，对厌氧生物处理废水技术的研究出现了热潮。一些新型厌氧生物反应器相继推向市场。铁道部第三勘测设计院经过多年的理论研究和实践总结，综合厌氧池及升流式污泥床优点的基础上开发成功的高效厌氧生物滤池就是其中的一种。其主要特点是：由两级厌氧污泥床组成，投加填料固定和保留微生物菌群，充分发挥生物滤池的截污作用，有效提高颗粒污泥去除COD的效率；它可以埋地不占地表空间，无动力消耗，操作简单。 一、适用范围： 1、主要用于排水量1-24m3/d的生活污水处理，一般串连在化粪池后使用； 2、本设计采用埋地式，其埋深根据实际情况确定。 二、工作原理： 污水经化粪池后，自流至一级厌氧生物滤池内，自上而下通过具有较大比表面积的球形复合填料，由于滤池内没有空气，产生的厌氧微生物以生物膜的形态生长在滤料表面，当污水通过带有该种生物膜的填料表面时，受生物膜的吸附作用和微生物的分解代谢作用以及在滤料的截流作用下，污水中的有机物被去除。然后污水通过底部周边进入二级厌氧由下而上进一步生化处理，最后利用进出水的水位差经三角堰集水槽后流出，老化脱落的生物膜沉积在滤池底部，定期通过吸泥管吸走。 三、设计原则及主要设计参数： 设计原则 1、处理设备按二级厌氧设计 2、厌氧设备结构有A3钢防腐或玻璃钢设计制造 设计参数 1、规格型号、出水指标、设备尺寸（附表） 2、结构工艺参数 停留时间T=2d,第一级24小时，第二级24小时； ３、填充比60%； ４、污泥清掏周期：一年； ５、容积负荷：0.25kgCOD/m3·d； ６、二级厌氧区流速：<0.5m3/m2·h。 四、高效厌氧生物滤池的技术特点： 1、污泥床有效容积大，可以获得更高负荷，提高混合液浓度，减少堵塞和短路； 2、相比于USAB污泥流失少，反应器启动速度加快，运行管理简单、方便； 3、无需三相分离器，结构更加简单； 4、能耗低，无污泥回流和鼓风曝气等设备，沼气产率为0.4-0.5m3/kgCOD； 5、尤其在处理低浓度溶解性有机废水时，其COD去除率和甲烷产量均超过其他同类反应器。 五、施工注意事项： １、应考虑外部载荷情况，覆土埋深按具体要求确定，应防止污水倒流及池体
厌氧内循环反应器（IC） 厌氧内循环反应器简称IC反应器，是基于UASB反应器颗粒化和三相分离器的概念而改进的新型反应器，可看成是由两个UASB反应器的单元相互重叠而成。它的特点是在一个高的反应器内将沼气的分离分成两个阶段。底部一个处于极端的高负荷，上部一个处于低负荷。其基本构造如图3所示。 图3 IC反应器构造简图 1-进水； 2-集气罩 3-沼气提升管和回流部分；4-气液分离器；5-沼气导管； 6-回流管；7-集气罩；8-集气管；9-沉淀区；10-出水管；11-气封。 IC反应器的构造特点是具有很大的高径比，一般可达到4-8，高度可达16-25m，从外观看，就象一个厌氧生化反应塔。IE反应器从功能上讲由四个不同的功能部分组成，即混合部分、膨胀床部分、
精处理部分 1、混合区：由反应器的底部进入的污水与颗粒污泥和内部气体循环所带回的出水有效地混合，使进水得到有效地稀释和均化。 2、污泥膨胀床部分：由包含高浓度的颗粒污泥膨胀床所构成。床的膨胀或流化是由于进水的上升流速、回流和产生的沼气所造成。废水和污泥之间有效地接触使得污泥具有高的活性，可获得高的有机负荷和转化效率。 3、精处理部分：在这一区域内，由于低的污泥负荷率，相对长的水力停留时间和推流的流态特性，产生了有效的后处理。另外由于沼气产生的扰动在精处理部分较低，使得生物可降解COD几乎全部去除。虽然与UASB反应器条件相比，反应器的负荷率较高，但因内部循环流体不经过这一区域，因此在精处理区的上升流速也较低，这两点为固体停留提供了最佳的条件。 4、回流系统：内部的回流是利用气提原理，因为在上部和下层的气室间存在着压力差。回流的比例是由产其量所决定的。 大部分有机物（BOD和COD）是在IE反应器下部的颗粒污泥膨胀床内降解为生物沼气的（甲烷），沼气经由第一部分分离器收集，通过气体升力携带水和污泥进入气体上升管，至位于IE反应器顶部的液气分离罐进行液气分离，水与污泥经过中心循环下降管流向反应器底部，形成内循环流。第一级分离气的出流在第二级（上部）处理区得到后续处理，在此，大部分剩余的可降解的有机物（COD和BOD）得到进一步降解，所产生的沼气被二级分离器收集，出水通过溢流堰流
好氧处理乳品废水的序批式反应器系统 李秀金章瑞红 摘要：单级和双级序批式反应器（SBR）系统的已被应用在处理乳品废水。单级SBR系统通过用1、2、3天三个水力停留时间（HRTs）进水的化学需氧量（COD）为10,000 mg / L和1、2、3、4天四个水力停留时间内进水的化学需氧量为20000mg / L进行了测试。 1天水力停留时间内已成功处理COD为10000毫克/升的废水，COD和固体物的去除率分别为80.2％和63.4％，挥发性固体为66.2％，总凯氏氮为75％，总氮去除率为38.3％。如果废水的不需要完全的氨氧化，那么为期两天的停留时间，相信也能成功处理COD为20000毫克/升的乳品废水。然而，4天的停留时间需要实现全面氨氧化。一个双级SBR系统由一个SBR和完整的SBR 法混合生物膜反应器组成的，能完整实现碳氨氧化，去除固体和脱氮能力，比单级系统要少用三分之一的停留时间。 关键词：好氧，乳制品，废水，序批式反应器 1引言 目前乳品废水的处理主要是通过土地，很少或没有使用Califor在美国NIA 的预处理中的应用。由于越来越多的普通公众对潜在的动物废物对环境质量造成不良影响和最近环境法规中气体排放的控制和营养管理，牛奶生产者已越来越重视废水处理。序批式反应器（SBR）是一种使用好氧细菌来去除废水中的有机碳和总氮的微生物反应堆。如果设计和操作得当，它可能成为一种处理动物气废气，去除废水中悬浮物和含氮有机物的有效方法。 SBR工艺相对去大型动物废水系统来说更适合处理小型的动物废水。这是一个时间导向系统及以上五个阶段反复循环运作 - 填写，反应，沉淀，调迁，闲置。控制性能的主要因素包括有机负荷率，水力停留时间（HRT），固体停留时间（SRT），溶解氧（DO），以及诸如化学需氧量（COD）等进水特性，固体含量和碳对氮比（C / N）等等这些参数。依据对这些控制因素的不同，SBR法可设计有一个或多个功能系统函数：碳氧化，硝化，反硝化[1， 2]。碳的氧化和脱硝工
本科毕业设计外文翻译外文译文题目（中文）：通过序批式厌氧反应器消化热水解污泥 （以下六项用宋体标4号字） 学院: 专业: 学号: 学生姓名: 指导教师: 日期:
通过序批式厌氧反应器消化热水解污泥 关键词 污泥 热水解法 序批式厌氧反应器 摘要 实验室试验进行了一项通过ASBR用蒸煮的方法水解污泥的性能的调查研究。嗜温的ASBR和CSTR都要一个等量的填充速率，分别是2.71kgCOD/m3在20天的水力停留时间和5.42kgCOD/m3在10天的水力停留时间。在20天和10天的水力停留时间内ASBR的总化学需氧量的效果移除分别是67.71%和61.66%。这比通过CSTR获得的分别高12.38%和27.92%。结果，ASBR的日均废气产量比CSTR在20天的水力停留时间所产生的废气要高15%，比CSTR在10天的水力停留时间所产生的废气要高31%。用蒸煮的方法使污泥水解所产生的固体能达到一个很高的含量，约在65-80g/l。这导致了在10天水力停留时间内的固体停留时间在34-40天左右。然而，太多的固体积累会导致ASBR工艺的不稳定，制定正规的从ASBR 的反应炉底部卸下消化污泥能保持反应炉的稳定。ASBR一个循环周期内的生成气体，溶解性化学需氧量以及有机酸的变化都显示了ASBR工艺对于用热的方法水解污泥是稳定的和可行的。 1 概况 污泥的处理与清理是一个昂贵且使环境易受破坏的问题。厌氧消化是一种处理污泥的常规的生物处理方法，这种方法能使污泥固定，杀死病原菌，并且减少固体产量。然而，因为低的不稳定固体的移除速率（30%-40%）和长时间的20天水力停留时间，使得常规的厌氧分解效率很低。厌氧分解流程由以下四个阶段组成：水解阶段，酸化阶段，产乙酸阶段，产甲烷阶段。在整个厌氧分解流程中，污泥的水解速率被认为是决定速率。为了能够提高不稳定固体的移除速率以及沼
序批式生物膜工艺（SBBR)的简述 A11环工顾雪莲 110107129 摘要：研究了SBBR工艺的工作原理，对SBBR工艺进行了分类，探讨了SBBR 工艺的特点和SBBR工艺的运行影响因素。阐述了SBBR工艺在水处理中的应用，得出了SBBR工艺在处理废水中氮磷处理效果。 关键词：水处理SBBR工艺基本原理 1、SBBR工艺的工作原理 SBBR工艺是在SBR工艺基础上发展起来的一种工艺。在SBR反应器内装填粘土、砂砾、无烟煤颗粒等惰性颗粒填料，或活性炭、海绵及一些形状特殊的塑料填料，按照SBR 的运行方式，具有SBR工艺与生物膜法的优点，可以在一个反应器内通过厌氧、缺氧、好氧等不同工序的控制来实现污水处理。SBBR处理废水操作过程也包括5个阶段进水、反应、沉淀、出水、闲置。每个SBR反应器在处理废水时都是一个完整的过程，以一定时间顺序间歇操作。SBBR反应器不存在空间上控制的障碍，只需在时间上有效地控制和交换。 2、SBBR工艺的分类 序批式固定床生物膜反应器：采用固体物质作为微生物载体，常用填料有粘土类无机填料、形态不同的塑料填料类、纤维或纤维与塑料复合的组合填料等。 运行模式为进水、反应、排水三个阶段。 序批式膜生物膜反应器：采用特制的浸没在水中的气体可透过微孔膜，它既作曝气装置有作为微生物的载体。 序批式流动床生物膜反应器:主要特征是流动床中附着生长的载体不固定，在反应器中处于连续流动状态。流动床生物膜反应器主要包括：生物流化床、 气提式生物膜反应器、厌氧生物膜膨胀床和移动床生物膜反应器。 SBBR工艺由于周期性的好氧、缺氧状态的交替出现，可以抑制丝状菌的过度繁殖，从而防止污泥膨胀；间歇式的运行方式使生物膜上的微生物分布较为均匀，适合生长速率较慢的微生物的附着生长。微生物生长在生物膜系统中可以大大减轻有毒物质、PH值和温度极限引起的抑制中毒作用。间歇式的运行方式使生物膜内外层的微生物达到最大的生长速率和最好的活性状态，从而提高了系统对水质水量的应变能力, 增强了系统的抗冲击负荷能力。同时,间歇式的运行方式可以通过改变反应参数来保证出水水质。生物量多、复杂、剩余污泥量少,动力消耗少:；生物膜固定在填料表面, 可以稳定生态条件, 从而能够栖息增殖速度慢, 世代时间长的细菌和较高级的微生物与生物膜反应器相比, 间歇进水、周期性供氧的改变保证了微生物种类的丰富和活性, 并且由于微生物在膜内的位置发生变化, 使得生物膜具有复杂的生态系统和空间结构。此外, 由于生物膜对微生物的截留, 实现了HRT和SRT 的分离, 因而在有机物, N, P 的去除方面显示出巨大潜力。 3、SBBR工艺的特点 SBBR的进水方式有限制性和非限制性两种。限制性进水方式是指在进水阶段，反应器内不进行曝气；非限制性进水方式是指在进水阶段同时对反应器进行曝气。对限制性和非限制性两种进水方式在不同处理周期中的试验可知在处理废水过程中，采用限制性进水方式能得到比非限制性进水方式更好的效果。主要原因是因为中段废水质量浓度较低，可化性差，有机物难以降解，限制性进水的厌氧状态有利于难降解的有机物分解，从而提高了处理效率。