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气提式内循环膜生物反应器试验研究

气提式内循环膜生物反应器试验研究
气提式内循环膜生物反应器试验研究

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。

气升式环流反应器

实验9 气升式环流反应器流体力学及传质性能的测定一.实验目的 1.了解气升式环流反应器的工作原理、结构形式及应用的领域。 2.掌握气升式环流反应器流体力学及传质性能的测定方法。 3.掌握电导仪及测氧仪的使用方法。 4.学习利用组态王软件进行实验过程的数据采集和数据处理的方法。 二.实验原理 气升式环流反应器是近年来作为化学反应器和生化反应器而发展起来的一种新型高效气-液两相反应器和气-液-固三相反应器。气升式环流反应器是利用反应气体的喷射动能和液体的循环流动来搅动反应物料,所以具有结构简单、造价低、易密封、能耗低,也不会由于机械搅拌破坏生物细胞等优点。广泛用于化工、石油化工、生物化工、食品工业、制药工程和环境保护等领域。对反应器的结构尺寸进行恰当的设计后,能得到较好的环流流动的循环强度,在反应器内形成良好的循环,促进固体催化剂粒子的搅动。因而环流反应器对于反应物之间的混合、扩散、传热和传质均很有利,既适合处理量大的较高粘度的流体又适合处理热敏感性的生物物质,还可用于气-液两相或气-液-固三相之间的非均相化学反应。 根据气升式环流反应器降液管的形式可将环流反应器分为内环流反应器和外环流反应器两种。内环流反应器是指气体从升气管下方喷射进入反应器,使得升气管中液体的气含率大于降液管中液体的气含率,引起两者之间存在密度差,从而使得环流反应器中的液体在气体带动下得以循环起来。外环流反应器是指将降液管移到反应器的外面,循环原理和内环流反应器相同。 实验中利用体积膨胀高度法测定气含率ε;利用电导脉冲示踪法测量液体循环速度u L;利用动态溶氧法测定氧体积传质系数K L a。 三.实验装置和流程 1.实验装置 气升式内环流反应器的结构简图见图2-9-1,实物装置见图2-9-2。进入反应器的气体喷

膜生物反应器

膜生物反应器 概述 MBR一体化设备利用膜生物反应器(MBR)进行污水处理及回用的一体化设备,其具有膜生物反应器的所有优点:出水水质好,运行成本低、系统抗冲击性强、污泥量少,自动化程度高等,另外,作为一体化设备,其具有占地面积小,便于集成。它既可以作为小型的污水回用设备,又可以作为较大型污水处理厂(站)的核心处理单元,是目前污水处理领域研究的热点之一,具有广阔的应用前景。 2工作原理 MBR是一种将高效膜分离技术与传统活性污泥法相结合的新型高效污水处理工艺,它用具有独特结构的MBR平片膜组件置于曝气池中,经过好氧曝气和生物处理后的水,由泵通过滤膜过滤后抽出。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住,省掉二沉池。活性污泥浓度因此大大提高,水力停留时间(HRT)和污泥停留时间(SRT)可以分别控制,而难降解的物质在反应器中不断反应、降解。 由于MBR膜的存在大大提高了系统固液分离的能力,从而使系统出水,水质和容积负荷都得到大幅度提高,经膜处理后的水水质标准高(超过国家一级A标准),经过消毒,最后形成水质和生物安全性高的优质再生水,可直接作为新生

水源。由于膜的过滤作用,微生物被完全截留在MBR膜生物反应器中,实现了水力停留时间与活性污泥泥龄的彻底分离,消除了传统活性污泥法中污泥膨胀问题。膜生物反应器具有对污染物去除效率高、硝化能力强,可同时进行硝化、反硝化、脱氮效果好、出水水质稳定、剩余污泥产量低、设备紧凑、占地面积少(只有传统工艺的1/3-1/2)、增量扩容方便、自动化程度高、操作简单等优点。 3与传统的污水处理生物处理技术相比,MBR具有以下明显优势: 1.设备紧凑,占地少

厌氧内循环反应器_IC反应器_在造纸废水处理中的应用

厌氧内循环反应器(Internal Circulation Reac-tor,简称IC反应器)具有抗负荷能力强、具缓冲pH能力、容积负荷高、能耗低、运行费用低、处理容量大、启动速度快、占地面积少、运行稳定等特点,其主要组成部分有污泥膨胀床区、精处理反应区、内循环系统和出水区,在造纸废水处理领域中有着广泛的应用前景。 我国是一个造纸工业大国,在制造过程中产生的废水量大,污染物浓度高,对水环境造成极其不利的影响。污水必须通过终端的废水处理设施,达标后排放,而厌氧技术比较适合处理高浓度的有机废水。笔者在此详细介绍IC反应器的启动问题和它在造纸废水中的应用。 1IC反应器的启动 在IC反应器整个处理工程中,反应器的快速启动和反应器中颗粒污泥的形成是整个过程的关键。 丁丽丽等[1]以UASB中的颗粒污泥为接种污泥,用于IC反应器的启动,20d内IC反应器完成初次启动,15d内完成IC反应器的二次启动。该反应器日处理污水COD Cr容积负荷达12~15 Kg/(m3·d),COD Cr去除率>85%;在IC反应器中的容积负荷增加到11Kg COD Cr/(m3·d)时,反应器完成启动。IC反应器启动结束后,使颗粒污泥的平均沉降速度由35.4m/h增加到105.17 m/h,平均粒径由0.88mm增大为1.25mm,最大比产甲烷活性增加为启动初期的4倍,达到382.98mL/(g·d)。张杰等[2]以某养猪场沉淀池的深灰褐色絮状污泥对IC反应器进行接种启动。IC 反应器在60d左右完成启动,启动后污泥区污泥沉降性能良好,在污泥区,污泥由上部到下部粒径明显增大,反应器内污泥颗粒粒径分布明显改善,粒径大于1mm的颗粒污泥量约占81.3%左右。在进水有机负荷率达到20.6Kg COD Cr/(m3·d),HRT不低于12h时,利用该反应器处理某养猪场污水时,COD Cr去除率保持在90%以上,TN和TP去除率约为20.8%和34.6%。 杨世关等[3]使用UASB反应器和IC反应器分别对某养殖场的猪粪废水进行处理。以郑州市某种猪场废水一级沉淀池污泥为接种污泥,对IC 反应器进行启动,污泥接种54d后,IC反应器污泥区污泥沉降性能良好,污泥颗粒直径在1~4 mm之间,以2~3mm粒径的污泥为主,有粒径大于5mm的颗粒污泥产生;UASB污泥颗粒直径在1~3mm之间,以1~2mm粒径的污泥为主,未发现大于5mm的颗粒污泥。实验发现,与UASB反应器相比,IC反应器的水力条件有利于污泥的颗粒化。IC反应器内水力条件的复杂性,使得其内的污泥颗粒分布不均匀性明显大于UASB反应器。 张杰等[4]以某啤酒厂厌氧池污泥为接种污泥启动IC反应器,模拟废水进水NH4+-N为120 mg/L,NO2--N为150mg/L,实验研究了模拟废水的厌氧氨氧化过程,考察了IC反应器中ANAMMOX菌的活性和脱氮效率,在30±1℃ 厌氧内循环反应器(IC反应器) 在造纸废水处理中的应用 李琛,从善畅,郝磊磊 (陕西理工学院化学与环境科学学院,陕西汉中723001) 摘要:详细介绍了厌氧内循环反应器(IC反应器)的启动问题及其在造纸废水处理中的应用,并对该技术的应用前景进行了展望。 关键词:厌氧内循环反应器(IC反应器);造纸废水;废水处理 doi:10.3969/j.issn.1007-2217.2012.02.002 收稿日期:2011-09-22

反应器类型

反应器类型 管式反应器、固定床,流化床 1、管式反应器 一种呈管状、长径比很大的连续操作反应器。这种反应器可以很长,如丙烯二聚的反应器管长以公里计。反应器的结构可以是单管,也可以是多管并联;可以是空管,如管式裂解炉,也可以是在管内填充颗粒状催化剂的填充管,以进行多相催化反应,如列管式固定床反应器。通常,反应物流处于湍流状态时,空管的长径比大于50;填充段长与粒径之比大于100(气体)或200(液体),物料的流动可近似地视为平推流(见流动模型)(见彩图)。管式反应器返混小,因而容积效率(单位容积生产能力)高,对要求转化率较高或有串联副反应的场合尤为适用。此外,管式反应器可实现分段温度控制。其主要缺点是,反应速率很低时所需管道过长,工业上不易实现。 管式反应器与釜式反应器还是有差异的,至于是否可以换回还要看你的反应的工艺要求和反应过程如何,一般的说,管式反应器属于平推流反应器,釜式反应器属于全混流反应器,你的反应过程对平推流和全混流的反应有无具体的要求管式反应器的停留时间一般要短一些,而釜式反应器的停留时间一般要长一些,从移走反应热来说,管式反应器要难一些,而釜式反应器容易一些,可以在釜外设夹套或釜内设盘管解决,你的这种情况,能否可以考虑管式加釜的混合反应进行,即釜式反应器底部出口物料通过外循环进入管式反应器再返回到釜式反应器,可以在管式反应器后设置外循环冷却器来控制温度,反应原料从管式反应器的进口或外循环泵的进口进入,反应完成后的物料从釜式反应器的上部溢流出来,这样两种反应器都用了进去。 2、固定床反应器 又称填充床反应器,装填有固体催化剂或固体反应物用以实现多相反应过程的一种反应器。固体物通常呈颗粒状,粒径2~15mm左右,堆积成一定高度(或厚度)的床层。床层静止不动,流体通过床层进行反应。它与流化床反应器及移动床反应器的区别在于固体颗粒处于静止状态。固定床反应器主要用于实现气固相催化反应,如氨合成塔、二氧化硫接触氧化器、烃类蒸汽转化炉等。用于气固相或液固相非催化反应时,床层则填装固体反应物。涓流床反应器也可归属于固定床反应器,气、液相并流向下通过床层,呈气液固相接触。 固定床反应器有三种基本形式:①轴向绝热式固定床反应器(图1)。

厌氧内循环反应器IC

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

气提式内循环反应器处理生活污水的试验研究——毕业论文

气提式内循环反应器处理生活污水的试验研究——毕业论文

硕士研究生学位论文 新疆大学 论文题目(中文):气提式内循环反应器处理生活污水的 试验研究 论文题目(外文):Experimental Study on Domestic Sewage Treatment by an Internal-loop Air-lift Bioreactor 研究生姓名: 学科、专业:环境科学 研究方向:环境管理 导师姓名职称: 论文答辩日期: 2010 年 5 月 19 日

学位授予日期:年月日

摘要 气提式内循环反应器是以传统生物流化床为基础的一种新型好氧生物处理 工艺,该反应器吸取了化工操作中的流态紊动技术,具有污泥负荷高,抗冲击负荷能力强,结构紧凑,占地面小等特点。本文对气提式内循环反应器的工作原理进行了阐述,总结了气提式内循环反应器的国内外研究现状及其在污水处理行业中的应用。试验采用气提式内循环反应器处理生活污水,利用正交实验 确定反应器的最优参数,研究了反应器对COD、NH 4 +-N、SS、TN、TP等主要污染物的去除效果,并对反应器的抗冲击负荷能力以及活性污泥特性进行了研究。 试验研究结果表明: 1、通过正交实验得出气提式内循环反应器最佳运行参数为HRT10h, Q L 0.55m3/h,SRT5d,该工况下气提反应器出水COD、NH 4 +-N和SS的去除率分别 为90.17%、91.45%和91.85%,出水水质符合《城镇污水处理厂污染物排放标准》 (GB 18918-2002)二级标准。 2、试验过程中,COD进水浓度最小值为229.71mg/L,最大值为595.69mg/L,平均浓度值为375.71mg/L。气提反应器COD去除率维持在64.24-94.43%,平均去除率为81.24%。COD出水浓度稳定,保持在33.16-96.17mg/L之间,平均出水浓度为63.24mg/L。污泥负荷平均为1.05kgCOD/(kgMLSS·d),高于一般好氧生物处理工艺。 3、气提式内循环反应器对SS的去除率维持在87.72-93.35%之间,平均去除率为89.87%。由正交实验结果可知,影响气提反应器出水SS浓度的主次顺序 为SRT>Q L >HRT,即泥龄是主要影响因素,其次是曝气量,影响最小的是水力停留时间。 4、气提式内循环反应器的脱氮除磷能力高于一般生物处理工艺。反应器TN、TP进水幅度分别为58.03-73.54mg/L与5.34-19.19mg/L,平均TN去除率达55.61%,高于一般生物处理工艺的20%-40%,平均TP去除率为57.72%,高于一般生物处理工艺的15%-20%。

IC厌氧反应器运行注意事项教学教材

I C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。 2、PH值: 反应器进水PH值要求控制在6.5~7.5之间,过高或过低的PH值会对工艺造成巨大影响,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的活性就会大大降低。 3、温度:

理想管式循环反应器

理想管式循环反应器 一、循环反应器简介 循环反应器是一种把出口产物的一部分循环至反应器入口再进行反应的反应器。最常见的循环反应器是管式循环反应器。其基本的结构如图1所示。 图1 管式循环反应器基本结构图 循环反应器中一个最重要的概念就是循环比——循环流量与出口流量之比。随着旬环比的增加,平推流反应器内的轴向浓度梯度降低,这种循环操作的平推流反应器越来越接近全混流反应器。 这类反应器广泛地用于自催化反应、生化反应和某些自热反应。不同类型的循环反应器有不同的目的。对于反应热很大的反应,采用循环反应器可以进行器外换热,更好地控制床层温度;对于自催化反应,循环部分产品可以加快反应速率;对于反应转化率高时二次反应大的反应,采用循环反应器可以降低原料的一次反应深度,提高主要产品的选择性。 二、循环反应器设计方程 关于反应器的计算,其关键是设计方程的导出。由于存在循环,因此循环反应器不同于之前学过的CSTR或PFR,设计方程也有很大不同。这里仅仅考虑理想的管式循环反应器。

循环反应器模型如图2所示。 图2 管式循环反应器模型 依据上述循环比定义,这里的循环比为2 3 23A A F F R == νν。也可以看到,当R=0时,该反应器就是PFR ;当R→∞时,该反应器就是CSTR 。 这里,为了便于计算,给出以下定义。 A X :A 组分的转化率,也就是反应的A 的物质的量与输入的A 的物质的量 之间的比值。 为了更好的分析整体的情况,我们将中间的反应过程看做一个黑箱(如图3所示),那么总的转化率0 2 02A A A A F F F X -= 。 图3 循环反应器的黑箱模型 为了得到循环反应器的设计方程,通常会沿用PFR 设计方程,以如下的公

膜生物反应器(MBR)工艺介绍

膜生物反应器(MBR)介绍及设计应用 (内部资料) 北京碧水源科技发展有限公司 https://www.doczj.com/doc/cb15694461.html,

目录 1膜生物反应器(MBR)介绍 (1) 1.1原理 (1) 1.2工艺特点 (1) 2设计 (3) 2.1设计进水水质 (3) 2.2设计出水水质 (3) 2.3优质杂排水→城市杂用水(中水) (4) 2.3.1工艺流程 (4) 2.3.2设计说明 (4) 2.4生活污水→二级出水 (6) 2.4.1工艺流程 (6) 2.4.2设计说明 (6) 2.5生活污水→国家一级A标准 (9) 2.5.1工艺流程 (9) 2.5.2设计说明 (9)

1膜生物反应器(MBR)介绍 1.1原理 膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor)简称MBR,是二十世纪末发展起来的新技术。它是膜分离技术和生物技术的有机结合。它不同于活性污泥法,不使用沉淀池进行固液分离,而是使用微滤膜分离技术取代传统活性污泥法的沉淀池和常规过滤单元,使水力停留时间(HRT)和泥龄(STR)完全分离。因此具有高效固液分离性能,同时利用膜的特性,使活性污泥不随出水流失,在生化池中形成8000-12000 mg/L超高浓度的活性污泥浓度,使污染物分解彻底,因此出水水质良好、稳定,出水细菌、悬浮物和浊度接近于零,并可截留粪大肠菌等生物性污染物,处理后出水可直接回用。 图1 膜生物反应器工作原理简图 1.2工艺特点 (1)出水水质优良、稳定。高效的固液分离将废水中的悬浮物质、胶体物质、生物单元流失的微生物菌群与已净化的水分开,不须经三级处理即直接可回用。具有较高的水质安全性。

内循环(IC)厌氧反应器在废水处理中的应用教学教材

内循环(IC)厌氧反应器在废水处理中 的应用 目前湖北武汉市有多家企业选择了将污水处理交第三方运行管理的模式,帮助企业实现污水处理设施安全运行、达标运行、经济运行是格林公司的愿望和目的,武汉格林环保设施运营有限责任公司,也将继续为您关注工业污水、生活污水污水处理外包、污水处理运营的行业动态。 内循环(IC)厌氧反应器是在上流式厌氧污泥床(UASB)反应器基础上发展起来的高效反应器。其依靠沼气在升流管和回流管间产生的密度差在反应器内部形成流体循环。 内循环提高了反应区的液相上升流速,加强了废水中有机物和颗粒污泥间的传质,使得处理同类废水时,该反应器的有机负荷达到UASB反应器的2~4倍。 IC厌氧反应器具有高径比大、上流速度快、有机负荷高、传质效果好等优点,其去除有机物能力远超过UASB等二代厌氧反应器[3],代表着当今废水处理领域厌氧生物反应器的最高水平。当前,IC厌氧反应器被广泛应用于各类工业废水的处理,已经成为当今环保行业的研究热点。 1 IC厌氧反应器的基本原理及特点

1.1 IC厌氧反应器的基本原理 IC厌氧反应器由两个UASB反应器上下叠加串联而成,其高度可达16~25m,高径比一般为4~8,主要由5个部分组成:布水区、第一反应室、第二反应室、内循环系统和出水区,其中内循环系统是 IC工艺的核心结构。IC厌氧反应器的结构示意图如下。 废水首先进入反应器底部的混合区,并与来自回流管的内循环 泥水混合液充分混合后进入第一反应室进行污染物的生化降解,此处的COD容积负荷很高,大部分进水COD在此处被降解,并产生大量 沼气。沼气由下层三相分离器收集,并沿着回流管上升。沼气上升的同时把第一反应室的混合液提升至IC厌氧反应器顶部的气液分离器,沼气在此处与泥水分离并被导出反应器。泥水混合物则沿着回流管返回反应器底部,并与进水充分混合进入第一反应室,形成内循环。经过第一反应室处理过的污水,会自动进入第二反应室继续处理。 产生的沼气由第二反应室的集气罩收集,通过提升管进入气液分离器。第二反应室中的混合液在沉淀区进行固液分离,处理过的上清液由 出水管排出,沉淀的污泥可自动返回到第二反应室。 1.2 IC厌氧反应器的工艺特点 IC厌氧反应器独特的内循环系统,加强了废水中有机物和颗粒污泥间的传质,从而大幅提高了反应器的COD容积负荷,IC厌氧反 应器的有机负荷是普通 UASB反应器的3倍左右,同时反应器在保证

气升式环流反应器.pdf

实验9 气升式环流反应器流体力学及传质性能的测定 一.实验目的 1.了解气升式环流反应器的工作原理、结构形式及应用的领域。 2.掌握气升式环流反应器流体力学及传质性能的测定方法。 3.掌握电导仪及测氧仪的使用方法。 4.学习利用组态王软件进行实验过程的数据采集和数据处理的方法。 二.实验原理 气升式环流反应器是近年来作为化学反应器和生化反应器而发展起来的一种新型高效气-液两相反应器和气-液-固三相反应器。气升式环流反应器是利用反应气体的喷射动能和液体的循环流动来搅动反应物料,所以具有结构简单、造价低、易密封、能耗低,也不会由于机械搅拌破坏生物细胞等优点。广泛用于化工、石油化工、生物化工、食品工业、制药工程和环境保护等领域。对反应器的结构尺寸进行恰当的设计后,能得到较好的环流流动的循环强度,在反应器内形成良好的循环,促进固体催化剂粒子的搅动。因而环流反应器对于反应物之间的混合、扩散、传热和传质均很有利,既适合处理量大的较高粘度的流体又适合处理热敏感性的生物物质,还可用于气-液两相或气-液-固三相之间的非均相化学反应。 根据气升式环流反应器降液管的形式可将环流反应器分为内环流反应器和外环流反应器两种。内环流反应器是指气体从升气管下方喷射进入反应器,使得升气管中液体的气含率大于降液管中液体的气含率,引起两者之间存在密度差,从而使得环流反应器中的液体在气体带动下得以循环起来。外环流反应器是指将降液管移到反应器的外面,循环原理和内环流反应器相同。 实验中利用体积膨胀高度法测定气含率ε;利用电导脉冲示踪法测量液体循环速度u L;利用动态溶氧法测定氧体积传质系数K L a。 三.实验装置和流程 1.实验装置 气升式内环流反应器的结构简图见图2-9-1,实物装置见图2-9-2。进入反应器的气体喷射至升气管后,由于气体的喷射动能和升气管内流体的密度降低,迫使升气管中流体向上,降液管中流体向下做有规则的循环流动,从而在反应器中形成良好的混合和反应条件。

(完整版)MBR膜生物反应器系统相关公式及设计参数

MBR膜生物反应器系统相关公式及设计参数 1膜生物反应器常规配套工艺 1.1 针对生活污水推荐典型工艺 1.1.1 以平板膜为核心膜组件 平板膜-膜生物反应器为核心工艺,其对预处理要求相对简单,前端设置2-3mm机械格栅对原水进行预过滤,基本能满足工艺要求。 1.1.2 以中空纤维膜组件为核心膜组件 中空纤维膜-膜生物反应器相对平板膜-膜生物反应器工艺,对预处理的要求更为严格,经过初过滤后还需要设置一道1mm的精过滤,从而确保毛发类物质不对中空膜造成缠绕,导致膜污染。

注意:对满足更为严格的出水标准,对A+MBR工艺进行不同工艺组合工艺再此不做分享。分享一组合工艺流程供大家参考。 1.2 针对工艺废水以去除有机物为主推荐典型工艺 注:如MBR系统内设置平板膜组件,则工艺路线上细格栅部分可取消。 1.3 针对工艺废水以去除氨氮为主推荐典型工艺

2膜生物反应器系统生物系统设计参数 2.1 缺氧池容积 设计原则:氮容积负荷0.2kg-N/(m3.d)以下 流入缺氧池的含氮量:Q1*C(氨氮) 容积:Q1*C(氨氮)/0.2 以上 2.2 硝化池容积 设计原则:氮容积负荷0.25kg-N/(m3.d)以下流入缺氧池的含氮量:Q1*C(氨氮) 容积:Q1*C(氨氮)/0.25 以上 注:硝化池容积考虑膜组件设置后的容积。 3膜生物反应器膜系统设计 3.1 MBR产水系统设计方案

3.2 中空纤维膜辅助系统设计3.2.1MBR反洗气洗系统

3.2.2 MBR反洗加药

3.2.3 MBR CEB系统 结合有机物污染通过碱洗效果明显、盐结垢通过酸洗效果明显的原理,将化学加强反洗程序引入到MBR膜的运行过程中。通过类似于低强度的化学清洗的操作,将MBR膜的污染消除在刚形成的阶段,阻止膜污染得不到及时恢复形成协同恶化的效应。 3.3 平板膜辅助系统设计 3.3.1 重力式加药系统

反应器结构及工作原理图解

反应器结构及工作原理图解 小7:这里给大家介绍一下常用的反应器设备,主要有以下类型:①管式反应器。由长径比较大的空管或填充管构成,可用于实现气相反应和液相反应。②釜式反应器。由长径比较小的圆筒形容器构成,常装有机械搅拌或气流搅拌装置,可用于液相单相反应过程和液液相、气液相、气液固相等多相反应过程。用于气液相反应过程的称为鼓泡搅拌釜(见鼓泡反应器);用于气液固相反应过程的称为搅拌釜式浆态反应器。③有固体颗粒床层的反应器。气体或(和)液体通过固定的或运动的固体颗粒床层以实现多相反应过程,包括固定床反应器、流化床反应器、移动床反应器、涓流床反应器等。④塔式反应器。用于实现气液相或液液相反应过程的塔式设备,包括填充塔、板式塔、鼓泡塔等(见彩图)。 一、管式反应器 一种呈管状、长径比很大的连续操作反应器。这种反应器可以很长,如丙烯二聚的反应器管长以公里计。反应器的结构可以是单管,也可以是多管并联;可以是空管,如管式裂解炉,也可以是在管内填充颗粒状催化剂的填充管,以进行多相催化反应,如列管式固定床反应器。通常,反应物流处于湍流状态时,空管的长径比大于50;填充段长与粒径之比大于100(气体)或200(液体),物料的流动可近似地视为平推流。

分类: 1、水平管式反应器 由无缝钢管与U形管连接而成。这种结构易于加工制造和检修。高压反应管道的连接采用标准槽对焊钢法兰,可承受1600-10000kPa压力。如用透镜面钢法兰,承受压力可达10000-20000kPa。

2、立管式反应器 立管式反应器被应用于液相氨化反应、液相加氢反应、液相氧化反应等工艺中。

3、盘管式反应器 将管式反应器做成盘管的形式,设备紧凑,节省空间。但检修和清刷管道比较困难。 4、U形管式反应器 U形管式反应器的管内设有多孔挡板或搅拌装置,以强化传热与传质过程。U形管的直径大,物料停留时间增长,可应用于反应速率较慢的反应。

全面了解MBR膜生物反应器

【精品】全面了解MBR膜生物反应器 在污水处理,水资源再利用领域,MBR又称膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor),是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。按照膜的结构可分为平板膜、管状膜和中空纤维膜等,按膜孔径可划分为超滤膜、微滤膜、纳滤膜、反渗透膜等。 工艺组成: 膜--生物反应器主要由膜分离组件及生物反应器两部分组成。通常提到的膜--生物反应器实际上是三类反应器的总称: ①曝气膜--生物反应器(Aeration Membrane Bioreactor, AMBR) ; ②萃取膜--生物反应器(ExtractiveMembrane Bioreactor, EMBR); ③固液分离型膜--生物反应器(Solid/Liquid SeparationMembrane Bioreactor, SLSMBR, 简称 MBR)。 曝气膜 曝气膜--生物反应器(AMBR)最早见于Cote.P 等1988年报道,采用透气性致密膜(如硅橡胶膜)或微孔膜(如疏水性聚合膜),以板式或中空纤维式组件,在保持气体分压低于泡点( Bubble Point)情况下,可实现向生物反应器的无泡曝气。该工艺的特点是提高了接触时间和传氧效率,有利于曝气工艺的控制,不受传统曝气中气泡大小和停留时间的因素的影响。 萃取膜 萃取膜--生物反应器,又称为EMBR(Extractive Membrane Bioreactor)。因为高酸碱度或对生物有毒物质的存在,某些工业废水不宜采用与微生物直接接触的方法处理;当废水中含挥发性有毒物质时,若采用传统的好氧生物处理过程,污染物容易随曝气气流挥发,发生气提现象,不仅处理效果很不稳定,还会造成大气污染。 为了解决这些技术难题,英国学者Livingston研究开发了EMB。废水与活性污泥被膜隔开来,废水在膜内流动,而含某种专性细菌的活性污泥在膜外流动,废水与微生物不直接接触,有机污染物可以通过选择性透过膜被另一侧的微生物降解。 由于萃取膜两侧的生物反应器单元和废水循环单元是各自独立,各单元水流相互影响不大,生物反应器中营养物质和微生物生存条件不受废水水质的影响,使水处理效果稳定。系统的运行条件如HRT和SRT可分别控制在最优的范围,维持最大的污染物降解速率。 固液分离型膜 固液分离型膜--生物反应器是在水处理领域中研究得最为广泛深入的一类膜--生物反应器,是一种用膜分离过程取代传统活性污泥法中二次沉淀池的水处理技术。 在传统的废水生物处理技术中,泥水分离是在二沉池中靠重力作用完成的,其分离效率依赖于活性污泥的沉降性能,沉降性越好,泥水分离效率越高。而污泥的沉降性取决于曝气池的运行状况,改善污泥沉降性必须严格控制曝气池的操作条件,这限制了该方法的适用范围。 由于二沉池固液分离的要求,曝气池的污泥不能维持较高浓度,一般在 1.5~3.5g/L左右,从而限制了生化反应速率。水力停留时间(HRT)与污泥龄(SRT)相互依赖,提高容积负荷与降低污泥负荷往往形成矛盾。系统在运行过程中还产生了大量的剩余污泥,其处置费用占污水处理厂运行费用的25% ~40% 。传统活性污泥处理系统还容易出现污泥膨胀现象,出水中含有悬浮固体,出水水质恶化。 针对上述问题,MBR将分离工程中的膜分离技术与传统废水生物处理技术有机结合,大大提高了固液分离效率;并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌(特别是优势菌群)的出现,提高了生化反应速率;同时,通过降低F/M比减少剩余污泥产生量(甚至为0),从而基本解决了传统活性污泥法存在的许多突出问题。 工艺类型: 根据膜组件和生物反应器的组合方式,可将膜--生物反应器分为分置式、一体式以及复合式三种基本类型。(以下讨论的均为固液分离型膜--生物反应器) 分置式 把膜组件和生物反应器分开设置。生物反应器中的混合液经循环泵增压后打至膜组件的过滤端,在压力作用下混合液中的液体透过膜,成为系统处理水;固形物、大分子物质等则被膜截留,随浓缩液回流到生物反应器内。 分置式膜--生物反应器的特点是运行稳定可靠,易于膜的清洗、更换及增设;而且膜通量普遍较大。但一般条件下为减少污染物在膜表面的沉积,延长膜的清洗周期,需要用循环泵提供较高的膜面错流流速,水流循环量大、动力费用高,并且泵的高速旋转产生的剪切力会使某些微生物菌体产生失活现象。

气升式反应器

气升式反应器 气升式反应器是在鼓泡式反应器的基础上发展起来的,它是利用空气的喷射功能和流体的密度差造成的反应液循环流动,已实现流体的搅拌、混合和氧传递。由于它能提供较好的混合和较低的剪应力。 主要结构设计参数为降液管与生业管的横截面之比。 微藻培养反应器 Eg 开放池塘 密闭光反应器,(管道式,圆筒形式,扁平箱式,浅层槽式和光纤式) 1 管道式反应器 2气体分离器 3离心泵 4 二氧化碳发生器 5 培养基接受槽66 6 净水装置7 7 收货储槽, 8 离心机

氧的传递 由于氧气在水中的溶解度较低,为好氧细胞提供足够的溶氧是巨大的挑战。 1 氧气的扩散(气泡到气液界面) 气泡经外界压力迅速移动至气体液体的分界面 2氧在气液界面的分子扩散 若气泡中氧分压较高,氧气则迅速扩散至液体中 若气泡中氧气分压较低,或是二氧化碳浓度较高,氧则扩散缓慢或者停止扩散 3 氧在气泡边界层的扩散行为 由于氧气需经扩散到达并溶解在液体中,所以溶质通过气泡边界层的速度较为缓慢。 氧通过气泡边界层的的速度收到以下因素的影响 温度 液体中的氧分压 液体中氧的饱和浓度 气泡中的氧分压 培养液粘度 搅拌速度 4 培养液中氧的对流及其扩散 氧在培养液中的传递速率取决于 搅拌功率

粘度 发酵液中的氧浓度 氧传递至微粒或者菌体内部 5 经过微利或者菌体球的边界层 6 进入菌体或者微粒 7 穿过菌体或者微粒 8穿过菌体细胞膜 9 反应 其中5 7步速度缓慢

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膜生物反应器简介

膜生物反应器简介 在污水处理,水资源再利用领域,MBR又称膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor),是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。采用的膜结构型主要为平板膜和中空纤维膜,按膜孔径可划分为超滤技术。 工艺组成 膜--生物反应器主要由膜分离组件及生物反应器两部分组成。通常提到的膜--生物反应器实际上是三类反应器的总称: ① 曝气膜--生物反应器(Aeration Membrane Bioreactor, AMBR) ; ② 萃取膜--生物反应器(ExtractiveMembrane Bioreactor, EMBR) ③ 固液分离型膜--生物反应器(Solid/Liquid SeparationMembrane Bioreactor, SLSMBR, 简称 MBR)。 曝气膜 AMBR原理示意图曝气膜--生物反应器(AMBR)最早见于Cote.P 等1988年报道,采用透气性致密膜(如硅橡胶膜)或微孔膜(如疏水性聚合膜),以板式或中空纤维式组件,在保持气体分压低于泡点( Bubble Point)情况下,可实现向生物反应器的无泡曝气。该工艺的特点是提高了接触时间和传氧效率,有利于曝气工艺的控制,不受传统曝气中气泡大小和停留时间的因素的影响。 萃取膜 萃取膜生物反应器,又称为EMBR(Extractive Membrane Bioreactor)。因为高酸碱度或对生物有毒物质的存在,某些工业废水不宜采用与微生物直接接触的方法处理;当废水中含挥发性有毒物质时,若采用传统的好氧生物处理过程,污染物容易随曝气气流挥发,发生气提现象,不仅处理效果很不稳定,还会造成大气污染。 为了解决这些技术难题,英国学者Livingston研究开发了EMB。废水与活性污泥被膜隔开来,废水在膜内流动,而含某种专性细菌的活性污泥在膜外流动,废水与微生物不直接接触,有机污染物可以通过选择性透过膜被另一侧的微生物降解。由于萃取膜两侧的生物反应器单元和废水循环单元是各自独立,各单元水流相互影响不大,生物反应器中营养物质和微生物生存条件不受废水水质的影响,使水处理效果稳定。系统的运行条件如HRT和SRT 可分别控制在最优的范围,维持最大的污染物降解速率。 固液分离型膜 技术资料由莱特莱德环境工程有限公司提供

反应器类型

反应器类型 管式反应器、固定床,流化床 1、管式反应器 一种呈管状、长径比很大的连续操作反应器。这种反应器可以很长,如丙烯二聚的反应器管长以公里计。反应器的结构可以就是单管,也可以就是多管并联;可以就是空管,如管式裂解炉,也可以就是在管内填充颗粒状催化剂的填充管,以进行多相催化反应,如列管式固定床反应器。通常,反应物流处于湍流状态时,空管的长径比大于50;填充段长与粒径之比大于100(气体)或200(液体),物料的流动可近似地视为平推流(见流动模型)(见彩图)。管式反应器返混小,因而容积效率(单位容积生产能力)高,对要求转化率较高或有串联副反应的场合尤为适用。此外,管式反应器可实现分段温度控制。其主要缺点就是,反应速率很低时所需管道过长,工业上不易实现。 管式反应器与釜式反应器还就是有差异的,至于就是否可以换回还要瞧您的反应的工艺要求与反应过程如何,一般的说,管式反应器属于平推流反应器,釜式反应器属于全混流反应器,您的反应过程对平推流与全混流的反应有无具体的要求?管式反应器的停留时间一般要短一些,而釜式反应器的停留时间一般要长一些,从移走反应热来说,管式反应器要难一些,而釜式反应器容易一些,可以在釜外设夹套或釜内设盘管解决,您的这种情况,能否可以考虑管式加釜的混合反应进行,即釜式反应器底部出口物料通过外循环进入管式反应器再返回到釜式反应器,可以在管式反应器后设置外循环冷却器来控制温度,反应原料从管式反应器的进口或外循环泵的进口进入,反应完成后的物料从釜式反应器的上部溢流出来,这样两种反应器都用了进去。 2、固定床反应器 又称填充床反应器,装填有固体催化剂或固体反应物用以实现多相反应过程的一种反应器。固体物通常呈颗粒状,粒径2~15mm左右,堆积成一定高度(或厚度)的床层。床层静止不动,流体通过床层进行反应。它与流化床反应器及移动床反应器的区别在于固体颗粒处于静止状态。固定床反应器主要用于实现气固相催化反应,如氨合成塔、二氧化硫接触氧化器、烃类蒸汽转化炉等。用于气固相或液固相非催化反应时,床层则填装固体反应物。涓流床反应器也可归属于固定床反应器,气、液相并流向下通过床层,呈气液固相接触。 固定床反应器有三种基本形式:①轴向绝热式固定床反应器(图1)。

膜生物反应器及其应用研究进展

膜生物反应器及其应用研究进展 1 引言 传统的活性污泥工艺(Conventional Activated Sludge, CAS)广泛地应用于各种污水处理中。由于采用重力式沉淀方式作为固液分离手段,因此带来了很多方面的问题。如固液分离效率不高、处理装置容积负荷低、占地面积大、出水水质不稳定、传氧效率低、能耗高以及剩余污泥产量大等等。传统生物处理工艺处理后的水难以满足越来越严格的污水排放标准,同时,经济的发展所带来的水资源的日益短缺也迫切要求开发合适的污水资源化技术,以缓解水资源的供需矛盾。在上述背景下,一种新型的水处理技术——(Membrane Bioreactor,MBR)应运而生。随着膜分离技术和产品的不断开发,(MBR)也更具有实用价值,近年来许多国家都投入了大量资金用于开发此项高新技术。 2 CAS CAS是一种应用最广的废水好氧生物处理技术。其基本流程如图1所示,是由曝气池、二次沉淀池、曝气系统(含空气或氧气的加压设备、管道系统和空气扩散装置)以及污泥回流系统等组成。

曝气池与二次沉淀池是活性污泥系统的基本处理构筑物。由初次沉淀池流出的废水与从二次沉淀池底部回流的活性污泥同时进入曝气池,其混合体称为混合液。在曝气的作用下,混合液得到足够的溶解氧并使活性污泥和废水充分接触。废水中的可溶性有机污染物为活性污泥所吸附并为存活在活性污泥上的微生物群体所分解,使废水得到净化。在二次 沉淀池内,活性污泥与已被净化的废水(称为处理水)分离,处理水排放,活性污泥在污泥区内进行浓缩,并以较高的浓度回流曝气池。由于活性污泥不断地增长,部分污泥作为剩余污泥从系统中排出,也可以送往初次沉淀池。 图1 活性污泥法基本流程 3 MBR法 3.1 MBR及其分类

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