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。
污水处理厂污泥厌氧消化工艺选择与设计要点陈怡 (北京市市政工程设计研究总院 , 北京 100082 摘要以北京市小红门污水处理厂和西安市第五污水处理厂为例 , 对污水处理厂污泥厌氧消化工艺选择和设计要点进行了详细论述 , 包括污泥厌氧消化工艺选择、进泥预处理、厌氧消化池、沼气系统、上清液处理和污泥输送管路等 , 以保证污水处理厂污泥厌氧消化工艺的顺利实施。 关键词污水处理厂污泥厌氧消化工艺选择污泥投配污泥搅拌沼气系统 K e y p o i n t s o f t h e p r o c e s s s e l e c t i o n a n d d e s i g n o f t h e s l u d g e a n a e r o b i c d i g e s t i o n i n w a s t e w a t e r t r e a t m e n t p l a n t C h e n Y i (B e i j i n g G e n e r a l M u n i c i p a l E n g i n e e r i n g D e s i g n a n d R e s e a r c h I n s t i t u t e , B e i j i n g 100082, C h i n a A b s t r a c t :T a k i n g t h e B e i j i n g X i a o h o n g m e n W a s t e w a t e r T r e a t m e n t P l a n t a n d X i ’ a n F i f t h W a s t e w a t e r T r e a t m e n t P l a n t a s e x a m p l e , t h i s p a p e r d e s c r i b e d t h e k e y p o i n t s o f t h e p r o c e s s s e l e c -t i o n a n d d e s i g n o f t h e s l u d g e a n a e r o b i c d i g e s t i o n i n t h e w a s t e w a t e r t r e a t m e n t p l a n t , i n c l u d i n g s l u d g e a n a e r o b i c d i g e s t i o n p r o c e s s s e l e c t i o n , s l u d g e p r e -t r e a t m e n t , a n a e r o b i c d i g e s t i o n t a n k , m e t h -a n e s y s t e m , u p -l e v e l c l e a n l i q u i d t r e a t m e n t , a n d s l u d g e t r a n s m i s s i o n p i p
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
城市污泥厌氧消化处理技术 彭光霞李彩斌王立宁张晓慧 （北京中持绿色能源环境技术有限公司北京100192） 摘要：随着我国城镇污水处理厂建设的推进，城市脱水污泥的处理处置问题越来越凸显出来。目前我国多数城市污水处理厂多采用浓缩、脱水后外运填埋或作农肥。城市污泥中的生物质能没得到充分利用，造成了资源、能源的浪费。污泥厌氧消化技术作为污泥处理处置的处理工艺，可以实现减量化、稳定化、无害化和资源化，可与多种工艺相结合，为现有污水厂污泥处理处置提供了很好的方向。 关键词：污泥处理处置、厌氧消化、分级分相、土地利用、资源化 1 概述 污泥厌氧消化可以实现污泥处理的减量化、稳定化、无害化和资源化。 污泥经厌氧消化后，体积大大减少，脱水性能大大提高，可实现污泥的减量化和稳定化；污泥在消化过程中，产生的甲烷菌具有很强的抗菌作用，可杀死大部分病原菌以及其它有害微生物，使污泥卫生化。同时，污泥厌氧消化产生大量的清洁能源--沼气，可用作锅炉燃料、直接驱动鼓风机、沼气发电提供污水处理厂的部分用电量、沼气提纯并网、沼气提纯用作汽车燃料等。 1.1 污泥厌氧处理技术原理 厌氧消化是利用兼性菌和厌氧菌进行厌氧生化反应，分解污泥中有机物质的一种污泥处理工艺。消化过程中可回收能源，但消化后的污泥含水率较高，仍需进一步脱水。厌氧消化可以实现污泥处理的减量化、稳定化、无害化和资源化。 污泥厌氧消化是一个由多种细菌参与的多阶段生化反应过程，每一反应阶段都以某类细菌为主，其产物供下一阶段的细菌利用。厌氧降解过程的化学、生物化学和微生物学相发复杂，但是可以综合三阶段理论[2]：1）水解阶段；2）产酸阶段；3）产甲烷阶段。
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。
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
简介： 污泥厌氧消化是指污泥在无氧条件下，由兼性菌和厌氧细菌将污泥中的可生物降解的有机物分解成二氧化碳、甲烷和水等，使污泥得到稳定的过程，是污泥减量化、稳定化的常用手段之一。 机理： 污泥厌氧消化是一个多阶段的复杂过程，完成整个消化过程，需要经过三个阶段（目前公认的），即水解、酸化阶段，乙酸化阶段，甲烷化阶段。各阶段之间既相互联系又相互影响，各个阶段都有各自特色微生物群体。 水解酸化阶段： 一般水解过程发生在污泥厌氧消化初始阶段，污泥中的非水溶性高分子有机物，如碳水化合物、蛋白质、脂肪、纤维素等在微生物水解酶的作用下水解成溶解性的物质。水解后的物质在兼性菌和厌氧菌的作用下，转化成短链脂肪酸，如乙酸、丙酸、丁酸等，还有乙醇、二氧化碳。 乙酸化阶段： 在该阶段主要是乙酸菌将水解酸化产物，有机物、乙醇等转变为乙酸。该过程中乙酸菌和甲烷菌是共生的。 甲烷化阶段： 甲烷化阶段发生在污泥厌氧消化后期，在这一过程中，甲烷菌将乙酸（CH3COOH）和H2、CO2分别转化为甲烷，如下： 2CH3COOH→2CH4↑+ 2CO2↑ 4H2+CO2→CH4+ 2H2O 在整个厌氧消化过程中，由乙酸产生的甲烷约占总量的2/3，由CO2和H2转化的甲烷约占总量的1/3。 影响因素： 温度： 在污泥厌氧消化过程中，温度对有机物负荷和产气量有明显影响。根据微生物对温度的适应性，可将污泥厌氧消化分为中温（一般30~36℃）厌氧消化和高温（一般50~55℃）厌氧消化。研究表明，在污泥厌氧消化过程中，温度发生±3℃变化时，就会抑制污泥消化速度；温度发生±5℃变化时，就会突然停止产气，使有机酸发生大量积累而破坏厌氧消化。 酸碱度： 研究表明，污泥厌氧消化系统中，各种细菌在适应的酸碱度范围内，只允许在中性附件波动。微生物对pH的变化非常敏感。水解与发酵菌及产氢、产乙酸菌适应的pH范围为5.0~6.5，甲烷菌适应的pH范围为6.6~7.5。如果水解酸化和乙酸化过程的反应速度超过甲烷化过程速度，pH就会降低，从而影响产甲烷菌的生活环境，进而影响污泥厌氧消化效果，然而，由于消化液的缓冲作用，在一定范围内避免这种情况的发生。 消化液是污泥厌氧消化过程血红有机物分解而产生的，其中含有除了CO2和NH3外，还有以NH4NCO3形态的NH4+，HCO3-和H2CO3形成缓冲体系，平衡小范围的酸碱波动。如下：H+ + HCO3- ═H2CO3 有毒物质浓度： 在污泥厌氧消化中，每一种所谓有毒物质是具有促进还是抑制甲烷菌生长的作用，关键在于它们的毒阈浓度。低于毒阈浓度，对甲烷菌生长有促进作用；在毒阈浓度范围内，有中等抑制作用，随浓度逐渐增加，甲烷菌可被驯化；超过毒阈上限。则对微生物生长具有强烈的抑制作用。 污泥厌氧消化分类：
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
污泥厌氧消化系统 1 引言 随着城市规模的扩大和污水处理厂处理效率的提高，剩余污泥产量逐年增加.据统计，我国城市污泥年产量已达3000万吨(以80%含水率计)，其中80%未得到妥善处理.在众多的污泥处理方法中，厌氧消化技术能够同时实现污泥减量和回收能源，在国内外得到了广泛应用.然而，目前污泥厌氧消化的效率不高，尤其是我国污水处理厂厌氧消化池的运行效果不够理想，设计和运行缺乏理论指导.对于一个厌氧消化系统，物料的流变特性是工艺设计和运行中的重要参数，对传质、传热、搅拌和物料输送等厌氧消化单元有重要意义.在厌氧消化过程单元设计中，必须清楚原料的流体类型，计算出原料的流变参数，才能对厌氧消化、特别是高浓度物料厌氧消化进行合理的工艺设计以及设备选用与开发.此外，原料的流变特性也是厌氧消化工艺控制的重要依据. 由于流变特性在厌氧消化工艺设计和运行中的重要作用，一些学者对污泥的流变特性做了初步研究.Pollice和Laera研究了在不同水力停留时间下污泥以黏度表征的流变特性.Chen和Hashimoto对新鲜污泥的流变特性进行了研究，试验的浓度变化范围是2.71%～6.53%，温度变化范围为 9.5～26 ℃，这个较低的浓度和温度变化范围不能适应如今广泛使用的中高温(>35 ℃)、高浓度(>8%)厌氧消化.Sozanski 等用旋转流变仪对污泥进行流变试验研究，对流变曲线进行分析，设计了流变模型，并针对模型给出了经验公式和一些预测参数值来探讨污泥在不同浓度和温度下的流变特性.Bos使用毛细管流变仪和旋转流变仪对污泥流变特性进行试验研究，建立了温度和含水率对污泥流变特性影响的流变方程. 目前，关于污泥厌氧消化原料流变特性的研究主要集中在污泥本身，而对于餐厨垃圾与污泥混合物料的流变特性研究，国内外却鲜有报道.近年来，国内外采用餐厨垃圾与污泥联合厌氧发酵的研究及沼气工程日益增多，大部分研究都集中在餐厨垃圾对泥质的改善方面，而对于添加餐厨垃圾对污泥流变特性的影响研究却很少，导致混合发酵原料流变特性参数仍然缺乏，制约了厌氧消化单元过程的优化设计. 本文对4种主要的厌氧消化原料——脱水污泥、脱水污泥与餐厨垃圾混合物、剩余污泥以及剩余污泥与餐厨垃圾混合物的流变特性进行了研究，考察了物料浓度和温度对流变特性参数的影响，并拟合了相应模型，以期为厌氧消化设备选用及工艺设计提供基础参数. 2 材料和方法 2.1 试验材料 脱水污泥(dewatered sludge，以下简称DS)和剩余污泥(waste activated sludge，以下简称WAS)取自天津市张贵庄污水处理厂，餐厨垃圾取自天津大学学生食堂，原料取回后保存于4 ℃冰箱冷藏待用，餐厨垃圾首先经人工分选出其中的杂物，包括塑料、纸类及骨头等，然后用破碎机破碎后搅匀冷藏.DS的总固体浓度(TS)和挥发性固体浓度(VS)分别为16.4%和9.4%，WAS的TS 和VS浓度分别为2.6%和1.4%，破碎后餐厨垃圾的TS和VS浓度分别为19.3%和18.9%. 2.2 试验方法
UASB厌氧反应器的结构和原理 IC和UASB是厌氧反应器中最常见的两种结构形式。在之前的文章中，我们详细介绍了厌氧反应器-IC的结构，今天我们就来讲一讲UASB的结构和原理。 1. UASB厌氧反应器的原理 在UASB反应器中，废水被尽可能均匀的引入反应器的底部，污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床。厌氧反应发生在废水和污泥颗粒接触的过程中。在厌氧状态下产生的沼气(主要是甲烷和二氧化碳)引起了内部的循环，这有利于颗粒污泥的形成和维持。 在污泥层形成的一些气体附着在污泥颗粒上，向反应器顶部上升，上升到表面的污泥撞击三相分离器气体发射板的底部，引起附着气泡的污泥絮体脱气。气泡释放后污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面，而气体则被收集到三相分离器的集气室。
在集气室单元缝隙之下设置挡板（气体反射器），其作用是为了防止沼气气泡进入沉淀区，否则将引起沉淀区的紊动，而阻碍颗粒沉淀。包含一些剩余固体和污泥颗粒的液体经过分离器缝隙进入沉淀区。 由于三相分离器斜壁沉淀区的过流面积在接近水面时增加，因此上升流速在接近排放点降低。同时随着流速降低，污泥絮体在沉淀区可以絮凝和沉淀。累积在三相分离器上的污泥絮体在一定程度上将超过其保持在斜壁上的摩擦力，而滑回反应区，这部分污泥又将与进水有机物发生反应。 2. UASB反应器的构成 USAB反应器包括进水和配水系统、反应器的池体和三相分离器。如果考虑整个厌氧系统，还应该包括沼气收集和利用系统。但是由于沼气利用的途径和目标不确定，其利用系统也有很大的差别。 在USAB反应器中最重要的设备是三相分离器，这一设备安装在反应器的顶部并将反应器分为下部的反应区和上部的沉淀区。为了在沉淀器中取得对上升流中污泥絮体颗粒的沉淀效果，三相分离器最主要的目的就是尽可能有效地分离从污泥床中产生的沼气。
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Ca2+时，部分酸化可避免颗粒污泥表面产生 结垢； CaCO 3 3) 当处理含高含悬浮物和/或采用高负荷，对非溶解性组分去除有限时； 4) 在调节池中取得部分酸化效果可以通过调节池的合理设计取得。例如，上向流进水方式，在反应器底部形成污泥层(1.0m)。底部布水孔口设计为5～10m2/孔即可。 2、UASB反应器体积的设计 a) 负荷设计法
城市污水处理厂污泥厌氧消化处理课程设计 一、课程设计基础资料 某城市污水处理厂，初次污泥量与剩余活性污泥量约3:2，含水率均为96%，采用中温两级消化处理。消化池的停留天数为30d，其中一级消化为20d, 二级消化为10d。消化池控制温度为33～37℃，计算温度为35℃。新鲜污泥年平均温度为17.3℃，日平均最低温度为12℃。池外介质为空气时，全年平均气温为11.6℃，冬季室外计算气温，采用历年平均每年不保证5d的日平均温度-9℃。池外介质为土壤时，全年平均温度为12.6℃，冬季计算温度为4.2℃。一级消化池进行加热、搅拌，二级消化池不加热，不搅拌。均为固定盖形式。 污泥设计处理能力按干基计算为：10t/d（20t/d、50t/d），几个主要设施进行计算和设计。 本课程设计的目的和要求：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决固体废物处理与资源化方面的复杂工程问题。运用深入的工程原理通过系统分析解决复杂工程问题，重点如下：1、设计多种技术、工程和其他因素，分析其中存在的冲突，做到扬长避短，尽量做到互相借鉴；2、通过建立合适的抽象模型解决工程问题，建模过程中需要体现出创造性（建立模型可理解为利用有关工程原理进行合理的情景分析和预测，提出解决思路）；3、以常用的技术方法为基础，从多学科交叉和方法移用方面体现出创新性，以推动问题的解决；4、分析有关专业标准和规范中所涉及的因素是否全面，找出或发掘解决复杂问题的关键因素，并对标准和规范进行拓展；5、技术方法的确定方面，既要考虑处理效率和环保政策要求，又要考虑经济成本的可接受性，还需考虑短期和长远的发展预期；6、提出解决方案需要综合考虑经济、环境和社会效益，也需要采用综合性的解决思路和多学科工程技术的集成，还需考虑固体废物、废水、废气的全面有效处理，也需考虑技术的可行性、选用设备的处理能力和组合方式、工程应用的安全性等，即从多角度、多层次、多阶段、整体性等方面综合性解决。 二、设计内容 1、污水污泥产生量与特性分析
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。
亚洲最大的污水处理厂——白龙港污泥厌氧消化工程设计实例！ 白龙港污水处理厂位于浦东新区合庆镇朝阳村，是亚洲最大的污水处理厂，同时其污泥处理工程是目前亚洲最大的污泥处理项目。白龙港污泥处理工程在对国内外污泥处理处置经验进行分析总结的基础上,采用了浓缩中温厌氧消化、脱水干化的处理工艺。 1、工程规模 上海市白龙港污水处理厂升级改造后总规模200万 m3/d，本工程污泥处理的对象是其产生的化学污泥、初沉污泥和剩余污泥，根据实际进水水质确定污泥量为204t DS/d( 湿污泥量 1020 t/d, 以含水率 80% 计, 以下同)，按照设计水质产生的污泥量为268 t DS/d，浓缩脱水系统设计规模按设计水质设计，厌氧消化系统按现状水质设计并按设计水质复核，污水处理厂实际和设计进水水质见表 1。
2、工艺流程 污泥处理采用重力、机械浓缩中温厌氧消化脱水部分干化的处理工艺，工艺流程见图 1。 污泥处理工程由 6 个系统组成: (1) 浓缩系统。对污水处理工程产生的化学污泥、初沉污泥和剩余污泥进行浓缩处理，将污泥含固率提高到约5% ，减小污泥消化池容积，降低工程造价。为达到含固率目标，初沉污泥和化学污泥采用重力浓缩，剩余污泥经重力浓缩后再进行机械浓缩。 (2) 厌氧消化系统。对浓缩污泥进行中温一级厌氧消化，降解污泥中的有机物，产生污泥气供消化系统和干化系统利用，使污泥得到稳定化和减量化。 (3) 污泥气利用系统。对消化产生的污泥气进行处理、储存和利用，作为污泥消化系统的污泥加热热源和脱水污泥干化处理系统的干化热源，污泥气脱硫采用生物脱硫和干式脱硫分级串联组合工艺。
(4) 脱水系统。对消化污泥进行脱水，降低污泥含水率，减小污泥体积，并将脱水后的污泥输送至污泥干化处理系统进行干化处理，或直接输送至存料仓储存后外运。 (5) 干化系统。利用污泥消化产生的污泥气对部分脱水污泥进行干化处理，进一步提高污泥含固率。污泥干化处理系统采用消化处理产生的污泥气作为能源，以天然气作为备用能源，污泥干化能力按在满足消化处理条件下可利用的气量确定。 (6) 配套水系统。配套水系统分2 部分，一部分是回用水处理系统，从污水处理排放管中取水，经混凝、前加氯、过滤、后加氯处理，提供污泥干化处理系统的冷却用水；另一部分是污泥液处理系统，对污泥处理过程中产生的污泥液，包括浓缩池上清液、离心浓缩滤液、消化池上清液、离心脱水滤液等，经调节池后水泵提升至高效沉淀池处理，去除污泥液中的磷，出水排至污水处理区进行处理。 3、工程设计 1、浓缩系统
UASB厌氧反应器的结构原理 UASB反应器废水被尽可能均匀的引入反应器的底部，污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床。 厌氧反应发生在废水和污泥颗粒接触的过程。在厌氧状态下产生的沼气（主要是甲烷和二氧化碳）引起了内部的循环，这对于颗粒污泥的形成和维持有利。 在污泥层形成的一些气体附着在污泥颗粒上，附着和没有附着的气体向反应器顶部上升。 上升到表面的污泥撞击三相反应器气体发射器的底部，引起附着气泡的污泥絮体脱气。 气泡释放后污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面，附着和没有附着的气体被收集到反应器顶部的三相分离器的集气室。 原理 UASB反应器废水被尽可能均匀的引入反应器的底部，污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床。厌氧反应发生在废水和污泥颗粒接触的过程。 在厌氧状态下产生的沼气(主要是甲烷和二氧化碳)引起了内部的循环，这对于颗粒污泥的形成和维持有利。在污泥层形成的一些气体附着在污泥颗粒上，附着和没有附着的气体向反应器顶部上升。 上升到表面的污泥撞击三相反应器气体发射器的底部，引起附着气泡的污泥絮体
脱气。气泡释放后污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面，附着和没有附着的气体被收集到反应器顶部的三相分离器的集气室。 置于集气室单元缝隙之下的挡板的作用为气体发射器和防止沼气气泡进入沉淀区，否则将引起沉淀区的絮动，会阻碍颗粒沉淀。包含一些剩余固体和污泥颗粒的液体经过分离器缝隙进入沉淀区。 由于分离器的斜壁沉淀区的过流面积在接近水面时增加，因此上升流速在接近排放点降低。 由于流速降低污泥絮体在沉淀区可以絮凝和沉淀。累积在三相分离器上的污泥絮体在一定程度上将超过其保持在斜壁上的摩擦力，其将滑回反应区，这部分污泥又将与进水有机物发生反应。
UASB厌氧反应器的选型 升流式厌氧污泥床(UASB)反应器是由Lettinga在七十年代开发的。废水被尽可能均匀的引入到UASB厌氧反应器的底部，污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床。厌氧反应发生在废水与污泥颗粒的接触过程，反应产生的沼气引起了内部的循环。附着和没有附着在污泥上的沼气向反应器顶部上升，碰击到三相分离器气体发射板，引起附着气泡的污泥絮体脱气。气泡释放后污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面，气体被收集到反应器顶部的三相分离器的集气室。一些污泥颗粒会经过分离器缝隙进入沉淀区。 UASB厌氧反应器包括以下几个部分:进水和配水系统、反应器的池体和三相分离器。 在UASB厌氧反应器中重要的设备是三相分离器，这一设备安装在反应器的顶部并将反应器分为下部的反应区和上部的沉淀区。 UASB厌氧反应器的选型 UASB厌氧反应器的材料，可采用碳钢、Lipp(或拼装结构)和混凝土结构。对钢制结构的反应器需进行保温处理，钢池可考虑采用现场4~8mm厚阻燃型聚苯乙烯泡沫板及彩色防护板保温和装饰，碳钢的防腐材料采用环氧树脂加玻璃布三层做法。混凝土池不考虑保温问题。附属设备如三相分离器、配水系统、走道、扶手、楼梯暂等不考虑。对以上三种结构型式进行了技术经济比较。 当建立两个或两个以上反应器时，矩形反应器可以采用共用壁。当建造多个矩形反应器时有其优越性。对于大型UASB厌氧反应器
建造多个池子的系统是有益的，这可以增加处理系统的适应能力。如果有多个反应池的系统，则可能关闭一个进行维护和修理，而其他单元的反应器继续运行。 通过综合比较，钢结构和混凝土的投资相差不大，从整体比较来看，拼装结构或Lipp罐从投资上和年经常费用上均较低。且且具有安装方便，施工周期短的优点。但混凝土使用寿命远远高于碳钢结构池体，且无需考虑保温问题。目前，我国的UASB厌氧反应器大多以钢筋混凝土为材料。
污泥厌氧消化 1.污泥厌氧消化的原理 污泥厌氧消化，即污泥中的有机物在无氧的条件下被厌氧菌群最终分解成甲烷和CO2的过程，是一个极其复杂的过程，一般分为三个阶段，第一阶段在水解和发酵细菌的作用下，使碳水化合物、蛋白质和脂肪水解与发酵，转化为单糖、氨基酸、脂肪酸、甘油及CO2及氢等；第二阶段在产氢产乙酸菌的作用下，把第一阶段的产物转化成氢、CO2和乙酸等；第三阶段，通过两组生理上不同的产甲烷菌的作用下，一组把氢和CO2转化为甲烷，另一组对乙酸脱羧产生甲烷。 2.厌氧消化影响因素 （1）温度 温度适宜时，细菌发育正常，有机物分解完全，产气量高。产甲烷菌在0-56℃设有特定的温度限制，但在一定温度驯化的甲烷菌对温度变化很敏感，在操作过程中，应尽量保持温度不变。 （2）污泥投配率 指每日加入污泥消化池的新鲜污泥体积与消化污泥体积的比率，以百分数计。根据经验，中温消化6%-8%为宜。在设计时，新鲜污泥投配率可在5%-12%之间选用。投配率大，有机物分解程度减少，产气量下降，所需消化池体积小，反之产气量增加，所需消化池容积大。 （3）营养与碳氮比 消化池的营养由投配污泥供给，营养配比中最重要的是碳氮比（C/N）。碳氮比（C/N）太高或太低都不利于污泥消化，一般以10-20较为合适。 （4）搅拌和混合 污泥混合搅拌是影响污泥消化的重要因素。搅拌操作可以使新鲜污泥与熟污泥均匀接触，加强热传导，均匀地供给细菌以养料，打碎液面上的浮渣层，提高消化池的负荷。近年来，在我国采用国产搅拌设备正常投入运行的并不多，对污泥消化池污泥混合程度也没有统一的评价标准，迫切需要这方面的理论探索和实际经验指导生产运行，以提高污泥厌氧消化的整体水平。 （5）酸碱度 甲烷菌的最佳pH值是7.0-7.5，酸碱度影响消化系统的pH值和消化液的缓冲能力。
进口和国产厌氧反应器的区别(结构篇) 摘要 随着环保政策越来越严，很多工厂的污水站都面临改造或扩建。最近，我们收到了一个计划扩建的工厂老总的咨询：“我们计划新增一台厌氧反应器，进口品牌厌氧反应器的价格比国产品牌贵3倍，进口品牌的厌氧反应器到底值不值这么多钱？这个产品已经在国内生产了，为什么还这么贵？”。 正文 评价一台厌氧反应器的价值不仅包括设备的生产成本，也应包含其供应商的技术能力。今天,我们就以这个项目中的两个厂家为例，从设备结构的角度，对进口品牌和国产品牌的厌氧反应器做一下对比。 1.厌氧反应器的结构设计 （1）、三相分离器固定 厌氧反应器的内件称为三相分离器，由PP板材制成。 在本项目中，国产品牌厌氧反应器在固定三相分离器（也称为“模块”）时，采用金属型材焊接，并用金属型材压住模块的方法固定（如下图），这种方法存在严重的质量和安全问题。
●因为工字钢紧紧的压在模块的上方，焊接部位无法进行防腐，包括工字钢与罐 壁的焊接部位（若是罐体外有保温，更难修复）。长期运行后极容易腐蚀，从 而影响厌氧反应器的使用寿命（相关内容，请参考“厌氧塔运行仅3年，顶部 就腐蚀坍塌？”）。 ●金属型材焊接过程中产生的铁水可能会烧坏PP模块，甚至引发火灾事故（制 作厌氧反应器内件的材质为PP板，而PP材质是可以燃烧的高分子聚合物）。 在厌氧设备安装的过程中，曾多次出现过严重火灾事故，导致在建反应器报 废。 （2）、容积利用率 进口品牌的厌氧反应器充分利用了反应器的空间，而国产品牌的厌氧反应器在顶部浪费了近2m的空间，约占总容积的10~15%，如下图。（相关内容，请参考“厌氧反应器的结构，你知道吗”） 2.三相分离器的设计制作 （1）、板材 进口品牌的厌氧反应器厂家通常使用高端进口PP板材，而国产厂家通常使用国产PP板材，两者的区别在于： ●受价格竞争的影响，一些国产PP板材在生产时，会掺一些“再生料”（与当年 的“锦湖轮胎”一样，有不良厂家甚至会掺石灰），由于板材的纯度不足，影 响焊接强度(进口PP板的密度约0.903 g/cm3，国产PP板的密度约0.92 g/cm3， 有的甚至达到0.94 g/cm3）。 ●因为质量控制标准不同，有的国产PP板材生产完成不足一月，就会出现不同