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反应器在反应期本身的混合状态属典型的完全混合式，加之反应器有较高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
ASBR反应器在运行操作过程中，可根据废水水量、水质的变化，通过调整一个运行周期中各个工序的运行时间及HRT、SRT而满足出水水质的要求，具有很强的操作灵活性。
（5）固液分离效果好，出水澄清
固液分离在反应器部进行，是ASBR工艺不同于其他厌氧工艺的一个显著特征。首先，厌氧生物团絮凝同好氧活性污泥法的模式类似，是由细菌对基质的有限浓度引起，F/M值对其有重要影响。低F/M值，有利于生物絮凝，沉降快，出水悬浮固体低。一个连续进料完全混合的厌氧反应器稳态操作时，F/M是一定值，而间歇操作的ASBR反应器进水后为高F/M，随着反应的进行，F/M逐渐降低，反应结束排水时，F/M最低，且产气量最小，易于固液分离。因此，从固液分离效果讲，ASBR法的间歇操作模式要优于其他厌氧法的连续操作模式。
（6）污泥性能好，处理能力强
由于ASBR出水时容易将沉淀性能不好的污泥随水排出，而将沉淀性能较好的污泥保留下来，所以系统中的污泥整体沉降性能较好。同时，颗粒化过程较短，大大提高了处理废水的能力。
前言
在高效的废水处理工艺方面，各国学者相继开发了各种高效厌氧生物反应器，如厌氧生物滤池（AF）上流式厌氧污泥床（UASB）和厌氧流化床（AFB）等。美国教授Dague等人把好氧生物处理的序批式反应器(SBR）运用于厌氧处理，开发了厌氧序批式反应器（AnaerobicSequencingBatchReactor），简称为ASBR。Dague等人发现在ASBR中可以形成颗粒污泥，污泥沉降快且易于保留在反应器，具有高SRT，低HRT。虽然ASBR运行上类似于厌氧接触法，但ASBR的固液分离在反应器部进行，不需另设澄清池，不需真空脱气设备。出水时反应器部生物气的分压使沉淀污泥不易上浮，沉降性能良好。另外，ASBR中不需UASB 中的复杂的三相分离器。ASBR具有工艺简单、运行方式灵活、生化反应推动力大并耐冲击负荷等优点。本文将介绍ASBR的特点，运行条件及ASBR运行中各阶段所需时间的确定。
1形成颗粒污泥是ASBR的基本特征
颗粒污泥中厌氧微生物邻近程度远小于絮状体污泥。厌氧消化成功的关键在于反应器中保持多种微生物之间的平衡，特别是能够保持低氢分压。从热力学上考虑，产乙酸菌把长链挥发酸转化为乙酸的反应只有在氢分压-5低于101.325×10kPa情况下才能发生，这说明利用CO2和H2的产甲烷菌对产乙酸菌关系重大。厌氧颗粒污泥中不同菌种之间邻近的共生关系有利于厌氧消化过程的顺利进行，中间产物及H2及时被不同菌种消耗掉可以使反应继续进行，这是颗粒污泥在机理上的优势。絮状体污泥尽管也发生H2及中间产物的转化，但颗粒污泥中的微生物固定在颗粒上，使中间产物所需传送的距离远远要近于离散的絮状污泥。Mecart 和Smith发现颗粒污泥与分散的絮状体污泥相比较，前者的氢分压低对。利用速率快，Thide 等人对比研究了颗粒污泥与悬浮污泥运行的情况，结果发现以乙醇为基质时，颗粒污泥较悬浮污泥的基质转化率高75%，以甲酸为基质时，在颗粒污泥中基质转化速率为0.275/min。这充分证明颗粒污泥中厌氧微生物邻近度近于絮状体污泥，可以提高污泥活性。由于在ASBR 中形成了颗粒污泥，使处理效果好，运行稳定，能够处理高浓度有机废水。
在接种成熟的颗粒污泥时，ASBR启动所需时间可以大大缩短，这就克服了普通厌氧法启动慢的缺点。
2ASBR能在常温下处理低浓度废水
大多数高效厌氧反应器主要为中温消化。ASBR能够在常温时处理废水，温度低时基质去除率低，但ASBR出水中微生物流失量少，使反应器可保持高的生物量，这可以抵消由于低温造成的基质去除率低的影响。
低浓度有机废水在总污水排放量中占很大的比重，甲烷化能力低，采用常规的厌氧消化处理技术难于奏效，好氧生物处理成本昂贵，ASBR能有效地处理低浓度有机废水。Ndon和Dague[3]1997年研究了ASBR处理CODCr为1000、800、600和400mg/L的人工合成废水，
当温度为35－15℃、HRT为48h和24h时，各种进水浓度CODcr去除率超过了90%，在15℃低温下进水CODcr为600和400mg/L时，ASBR对CODcr的去除率仍然超过了85%。同时可以查看中国污水处理工程网更多技术文档。
3影响ASBR运行的因素
3.1进水时间（tf)与反应时间(tr）之比
ASBR艺过程是一个非稳定过程，反应器中有机物浓度是时间的函数。进水结束时达最高值，这说明充水时间影响着ASBR的工艺的处理效果。AS－BR工艺运行分为进水、反应、沉淀和排水4个阶段。沉淀和排水时间在同一反应中一般固定且时间短，而进水时间与反应时间是工艺运行的主要参数，其比值影响ASBR艺的处理效率。过去曾有人认为快速进水可使相应的反应时间加长，且可提高反应速率。但是当基质浓度超过半饱和常数时，反应速率成零级反应，且在ASBR中不能以CODcr去除率作为唯一指标。快速进水由于产酸菌产生挥发性脂肪酸(VFA）速率高于产甲烷菌消耗有机酸的速率，使反应器量积累VFA，当负荷大于某一值时，甲烷化能力急剧下降。进水时间长，尽管反应速度慢，但中间产物VFA的及时消耗有利于ASBR顺利进行。在低负荷时tf/tr值对反应影响较小，高负荷情况下tf/tr造成的影响大。处理有毒有害废水时应适当控制tf/tr值。
3.2碱度
ASBR运行时要求混合液具有一定的pH缓冲能力，启动初期颗粒污泥没有形成时，对pH值极为敏感，一旦pH值低于7.0产气不活跃。把pH值调为7.0－7.5时，产气明显增加，说明进水碱度对形成的颗粒污泥作用很关键，特别在低温时，混合液粘滞性大，使生物气泡附着于污泥上不容易释放，当附着的生物气泡越集越多时，容易造成污泥上浮使污泥大量流失。出现这种情况时不应增加污泥负荷，而应加人适当碱度使生物气泡释放出来，使沉降性能变好。操作稳定时，适于增大负荷，此时颗粒污泥生长加快，当颗粒污泥形成并稳定一段时间后，操作适当时不易解体。此时碱度可比启动阶段有所降低，但要保持足够的碱度，处理以碳水化合物为主的废水时，进水碱度与CODcr之比应大于3。
3.3温度
ASBR能在5～65℃围处理多种废水，为在低温和常温下廉价处理废水提供了可能性。但恒温对ASBR保持系统的稳定性有重要作用，不同种群产甲烷菌对生长的温度围均有严格要求，从而需要保持恒温。不论何种原因导致温度的短期突变，均会对厌氧发酵过程产生明显的影响，高温发酵时最为敏感。
4ASBR各阶段所需时间的确定
ASBR运行时每周期包括4个阶段，依次为进水、反应、沉淀和排水阶段。各个阶段的停留时间由操作条件和所需出水水质来决定。一个周期所需最短时间tmin是进水时间扒反应时间tr、沉淀时间ts和出水时间td的和，即
tmin=tf+tr+ts+td （1）
4.1进水时间
进水时间由进水体积和进水速度决定，同时须考虑有毒有害物质的抑制影响进水速度视进水水质而定。进水体积由设计的HRT有机负荷及预定的沉淀特征确定。进水时间由下式求出：
tf=Vf/Qf（2）
式中：Vf－－进水体积，L；
Qf--进水速度，L/h。
4.2反应时间
反应所需时间由废水水质和浓度、污染物的降解速率、所需出水水质、生物固体浓度和水温等因素决定。反应器中混合液体积从进水开始不断增加，直到进水结束达最大值门预定反应器总有效体积人进水时反应器中基质浓度不断增加，而反应阶段反应器中基质浓度不断减少，这表明ASBR是间歇进行的非稳态厌氧生物处理过程人SBR反应器在时间上为推流式反应器，在空间上为完全混合式反应器。从另一个角度出发，可以认为进水阶段为完全混合反应，反应阶段为推流式反应。
采用莫诺德动力学方程来描述反应器中基质浓度的变化情况时，基质去除率是按一级反应进行的：
dS/dt=-KXS/Ks+S(3)
式中：S--基质浓度，mg/L；
X--污泥浓度，mg/L；
K--最大比基质利用速率，l/d；
Ks--半饱和常数，mg/L。
由于在厌氧反应器ASBR中污泥产率很低，同时反应器中保持有高污泥浓度，从而可以认为在进水阶段和反应阶段污泥量的变化可忽略不计，进水阶段完全混合时的物料平衡为下式：
dS/dt=Q/[(Vmin+Vf)](S0-S)-KXS/Ks+S(4)
式中：Vf为某时打共进水体积，为时间的函数。
联合(4)式和(5）式可得出进水结束时的基质浓度，通常采用迭代法可解出，开始进水时间为t时的基质浓度由下式给出：
S=（反应器中基质量)t/（反应器中混合液总体积)t(6)
在时间为t+△t时基质浓度为：
式中：St---时间为t时的基质浓度，mg/L；
Vt----时间为t时的反应器中总体积，L；
△t---计算时取得时间间隔；
Vmin--进水开始时反应器中混合液体积，L。
在△t足够小时，t+△t时的基质浓度可认为与时间为t时基质浓度几乎相等把St代人(7)式可预测在进水结束时的基质浓度Sf，结合式(3）可取出反应所需时间如下：
tr=Ks/KX[ln(Sf/Se+(Sf-Se)/Ks] (8)
式中：Se---设计的出水基质浓度，mg/L。
4.3沉淀时间
沉淀阶段停止搅拌，为理想的静止沉淀。沉淀所需时间是污泥沉淀速度出所需排水体积Vd 及反应器横截面积(A)的函数，即
ts=Vd/vA(9)
但沉淀时间不宜过长，通常为10－30min。沉淀时间过长时继续产出的生物气使已沉降的污泥重新悬浮起来。混合液悬浮固体浓度MLSS，进料量与污泥量之比（F/M）是影响污泥沉淀速率及出水浓度的重要因素。
4.4节水时间
排水所需时间由所排放水的体积及出水流量Qd决定，通常为了保持反应器中混合液恒定体积，排水体积等于该周期进水体积，排水时间可由下式得出：
td=Vd/Qd (10)
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；
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/f85946948.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
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
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。
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
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
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
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。
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
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
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
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
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
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。
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