第三代厌氧反应器

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IC厌氧反应器

传统上微电解工艺所采用的微电解材料一般为铁屑和木炭，使用前要加酸碱活化，使用的过程中很容易钝化板结，又因为铁与炭是物理接触，之间很容易形成隔离层使微电解不能继续进行而失去作用，这导致了频繁地更换微电解材料，不但工作量大成本高还影响废水的处理效果和效率。另外，传统微电解材料表面积太小也使得废水处理需要很长的时间，增加了吨水投资成本，这都严重影响了微电解工艺的利用和推广。
由于这些条件的限制，会造成很大一部分工业废水发无法采用常规厌氧反应器来处理，因此市场迫切需要一种能真正处理工业废水的厌氧反应器，我公司采用脉冲厌氧反应器对几十种工业废水处理实践证明，该脉冲厌氧反应器耐毒性强，工艺简单，运行管理方便，处理效果优于常规厌氧反应器，是工业废水处理行之有效的厌氧技术。
3
高效脉冲厌氧反应器是南京伊万特环境工程有限公司开发并多次改进的新型高效厌氧生物反应器
第二反应区的液相上升流速小于第一反应区，一般仅为2～10 m/h。这个区域除了继续进行生物反应之外，由于上升流速的降低，还充当第一反应区和沉淀区之间的缓冲段，对解决跑泥、确保沉淀后出水水质起着重要作用。
IC
①
②
③
④
先后应用于大型淀粉厂、酒精废水、生物制药厂、农药废水废水处理系统。
1
2
目前应用的厌氧反应器一般均基于
铁碳微电解填料是铁炭微电解技术的一次技术革命。它的广泛应用将为化工等行业的发展带来新的生机。
铁碳微电解填料采用固定流化床运行方式，其操作维护方便，运行安全可靠。
同时脉冲厌氧反应器可以根据废水性质来确定反应的容积，反应器的大小不受其它条件影响，完全可以根据水质需求来确定反应的容积，因此比较适用于处理工业废水。
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EGSB介绍..

EGSB 反应器的结构和特征
1.结构：
EGSB反应器主要包括布水装置、三相分离器、出水收集装置、循环装置、气液分离器、排泥装置及加热和保温装置。
EGSB反应器结构示意图
1.1布水装置
布水装置宜采用一管多孔式布水，孔口流速应大于2m/s，穿孔管直径大于100mm。
配水管中心距反应器池底宜保持150mm～250mm的距离。
1 污泥颗粒化机理
1.1选择压理论（1983）反应器对污泥的连续选择过程废水经水解后产生的大量VFA(挥发性有机酸) Methanotrix对VAF的亲和力更高，作为优势菌种具有聚集并附着在废水中其他颗粒的表面的能力
1.2甲烷丝状菌在微絮体中的架桥作用（1987）甲烷丝状菌特殊的形态和表面特性，其能在几个微絮体间架桥形成较大颗粒
亚单位聚集期大量的亚单位生成后，亚单位表面的丝状菌互相粘连开始是2到3 个，慢的发展成多个，亚单位间呈透明状，边缘不整齐，整体呈桑状，称为初生颗粒
初生颗粒的生长期随着初生颗粒内细菌的生长和黑色金属硫化物在亚单位间的沉积，颗粒逐渐变得致密，亚单位间不再透明，颗粒表面逐渐被细菌代谢所产生的基质包围，表面变得光滑而整齐，形成一个具有一定强度和弹性的栋样黑色颗粒，一个完整的颗粒污泥初步形成。
絮凝污泥丝状菌增长期呈分散状的污泥逐渐形成有结构的絮体活性污泥中非生物物质的数量减少，各种菌尤其是丝状菌（主要是丝状甲烷菌）数量明显增多随着絮状体的出现，污泥活性明显增强，使反应器内VFA浓度下降并趋于稳定，Methanosarcina （甲烷八叠球菌属）数量下降
颗粒污泥亚单位生成期具有大量甲烷毛发菌的絮凝污泥，随着反应器有机负荷和水利条件的增加，逐步结聚成小的团块，这些团块是形成颗粒污泥的亚单位。聚结成的团块，由于丝状菌的缠绕和其分泌的胞外附着物的粘连，结构变得致密，大小一般为50-100um形状不规则

《污水处理用厌氧消化成套装置》国家标准研制

摘　要：污水处理厌氧消化技术是一项高效节能的专门针对高浓度有机废水处理的生物厌氧技术。

本文介绍了国内外污水处理厌氧技术发展概况，研制污水处理用厌氧消化成套装置国家标准的意义和基本原则，并对污水处理用厌氧消化成套装置的核心术语和定义、分类和标记，及核心技术要求进行了阐述。

通过该项国家标准的研制，将完善现有水污染防治技术标准体系，为整体提升厌氧消化成套装置的建设质量及稳定运行水平提供标准支持。

关键词：厌氧消化DOI编码：10.3969/j.issn.1674-5698.2021.05.012Development of National Standard on Complete Device ofAnaerobic Digestion for Sewage TreatmentHUANG Jin 1 ZHANG Xiao-xin 1 XIAO Cheng-bin 2 ZHANG Min-li 6 ZHENG Xiao-yu 2JIA Bo-lin 3 LIN Ling 1 ZHOU Yu-liang 3 CHU Hua-qiang 4 LIU Fa-xiu 5（1.China National Institute of Standardization; 2. Guangda Environmental Technology (China) Co., Ltd.;3. Jiangsu Jingyuan Environmental Protection Co., Ltd.;4. Tongji University;5. Fujian Longjing Environmental ProtectionCo., Ltd.; 6. Beijing Zhencheng Weiye Standardization Technology Service Co., Ltd.）Abstract: Wastewater treatment anaerobic digestion technology is a kind of high efficient and energy-saving biological anaerobic technology for high concentration organic wastewater treatment. This paper introduces the general situation of the development of anaerobic technology for wastewater treatment at home and abroad, the significance and basic principles of the development of complete anaerobic digestion units for wastewater treatment, and describes the core terms and definitions, classification and labeling, and the core technical requirements of the complete anaerobic digestion plant for wastewater treatment. The development of the national standard will improve the existing technical standard system of water pollution prevention and control, and provide standard support for improving the construction quality and stable operation level of the complete anaerobic digester.Keywords: anaerobic digestion《污水处理用厌氧消化成套装置》国家标准研制黄进1 张晓昕1 肖诚斌2 张敏莉6 郑晓宇2 贾伯林3林翎1 周宇亮3 褚华强4 刘发秀5（1.中国标准化研究院；2.光大环境科技（中国）有限公司；3.江苏京源环保股份有限公司；4.同济大学；5.福建龙净环保股份有限公司；6.北京臻成伟业标准化技术服务有限公司）基金项目：本文获得了国家重点研发计划“国家质量基础的共性技术研究与应用（NQI）”重点专项2018年度项目“支撑重大环保设施高质高效运营的关键技术标准研究及应用”（项目编号：2018YFF0213200）的支持。

生物反应器研究进展

工作原理
高分子有机物的厌氧降解过程可以被分为四个阶段：水解阶段、发酵(或酸化)阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。
水解阶段
发酵阶段
产甲烷阶段
产乙酸阶段
第一代生物反应器
• AF——厌氧消化池
第二代生物反应器
•生物滤池
1、厌氧消化池原理在微生物作用下通过液化、酸性发酵和碱性发酵三个阶段后产生沼气的过程。 2、厌氧消化池的作用 ①将污泥中的一部分有机物转化为沼气； ②将污泥中的一部分有机物转化成为稳定性良好的腐殖质； ③提高污泥的脱水性能； ④使得污泥的体积减少1/2以上； ⑤使污泥中的致病微生物得到一定程度的灭活，有利于污泥的进一步处理和利用。 3、优点：适用于高浓度废水和好氧难降解的有机废水。有一定杀菌作用，生产灵活、适应性强。可季节性、间歇性运转，可产生有价值的副产物：如沼气。 4、缺点：厌氧微生物生长繁殖慢，设备启动、处理时间长。出水水质达不到排放标准，需进一步好氧处理。操作控制因素比较复杂。
第三代生物反应器
• UBF——厌氧上流污泥床-过滤器 • 是在AF和UASB基础上开发出来的，其下层为UASB,上层为AF。
第三代生物反应器
• ASBR—atching
钢化粪池
亚洲最大卵形污泥厌氧消化池在武汉建成
• UASB反应器：即升流式厌氧污泥床，由进水和配水系统、反应器的池体和三相分离器组成。
工作原理
污水向上通过污泥床，在厌氧状态下会产生沼气(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，引起部分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，其余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。进入沉淀区组成包含一些剩余固体和污泥颗粒的液体。

厌氧罐概述及适用范围厌氧罐是一种高效的多级内循环反应

一、厌氧罐概述及适用范围厌氧罐是一种高效的多级内循环反应器，为第三代厌氧反应器的代表类型（UASB为第二代厌氧反应器的代表类型），与第二代厌氧反应器相比，它具有占地少、有机负荷高、抗冲击能力更强，性能更稳定、操作管理更简单。

当COD为10000-15000mg/1时的高浓度有机废水；第二代UASB反应器一般容积负荷为5-8kgCOD/m3；第三代IC厌氧反应器容积负荷率可达15-30kgCOD/m3。

IC厌氧反应器适用于有机高浓度废水，如，玉米淀粉废水、柠檬酸废水、啤酒废水、土豆加工废水、酒精废水。

二、特点：1、具有很高的容积负荷率IC厌氧反应器由于存在着强大的内循环、传质效果好、生物量大。

其进水负荷率远比普通的UASB反应器高，一般可高出3倍左右。

处理高浓度有机废水，当COD为10000-15000mg/1时，容积负荷率可达15-30kgCOD/m3。

2、抗冲击负荷能力强由于IC反应器实现了自身的内循环，循环量可达进水的10-20倍。

因为循环水与进水在反应器底部充分混合，使反应器底部的有机物浓度降低，从而提高了反应器的耐冲击负荷能力：同时大水量也使底部污泥得以膨胀，保证了废水中的有机物与微生物的充分接触反应，提高了处理负荷。

3、出水稳定性能好因为IC反应器相当上下两个UASB反应器的串联运行，下面一个反应器具有很高的有机负荷率，起“粗”处理作用，上面一个反应器的负荷低，起“精”处理作用，使出水水质好且稳定。

IC厌氧罐一、AIC厌氧反应器概述及适用范围AIC厌氧反应器是一种高效的多级内循环反应器，为第三代厌氧反应器的代表类型（UASB为第二代厌氧反应器的代表类型），与第二代厌氧反应器相比，它具有占地少、有机负荷高、抗冲击能力更强，性能更稳定、操作管理更简单。

当COD为10000-15000mg/1时的高浓度有机废水；第二代UASB反应器一般容积负荷为5-8kgCOD/m3•;;;;;d；第三代AIC厌氧反应器容积负荷率可达15-30kgCOD/m3•;;;;;d。

厌氧生物处理

（2）升流式厌氧污泥床(UASB) • 该工艺由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点，作为能够将污水中的污染物转化成再生清洁能源——沼气的一项技术。对于不同含固量污水的适应性也强，且其结构、运行操作维护管理相对简单，造价也相对较低，技术已经成熟，正日益受到污水处理业界的重视，得到广泛的欢迎和应用。
ABR反应器示意图
⑥厌氧迁移式污泥床反应器（AMBR）
• AMBR工艺类似ABR工艺,在每个隔室里增加了机械搅拌,通过周期性改变进出水的方向来保持大量的污泥,使每个上流式污泥床保持一致。有实验证明，AMBR处理工艺在15℃和20℃时处理脱脂牛奶,水力停留时间4~12h,有机负荷为 1·0~3·0kgCOD/m3·d,在更高COD负荷,在15℃时 COD的去除率为59%;在20℃时,COD负荷为1·0~2·0 kg COD/m3·d COD的去除率为80~95%。
注：(a)EGSB; (b)IC; ©UFB 第三代反应器结构示意图
④ASBR反应器
• ASBR法的主要特征是以序批式间歇的方式运行,通常由一个或几个ASBR反应器组成.运行时,废水分批进入反应器,与其中的厌氧颗粒污泥发生生化反应,直到净化后的上清液排出,完成一个运行期。ASBR法一个完整的运行操作周期按次序应分为四个阶段:进水期、反应期、沉降期和排水期,如下图所示：
五、现代厌氧反应器技术的发展方向
5.1 两相或多级厌氧处理技术
第三代厌氧反应器特点比较
• 厌氧反应器的处理效率主要决定于反应器所能保有的微生物浓度及其生化反应速率,而传质条件对生化反应速率起着重要的作用。针对这些因素，新一代的反应器具有一些共同的特性: • 1)微生物均以颗粒污泥固定化的方式存在于反应器中, 单位容积达微生物持有量更高; • 2)能承受更高的水力负荷,具有较高的有机污染物净化效能; • 3)具有较大的高径比,占地面积小,动力消耗小; • 4)颗粒污泥与有机物之间具有更好的传质,使反应器的处理能力大大提高. • 他们也具有各自的特点，也有各自的不足，具体见下表：

lcl是什么意思啊

lcl是什么意思啊
Ic的意思是集成电路。

代荷兰 PAQUES (internal circulation)厌氧反应器(internal circulation)，在 UASB反应器的基础上，成功地开发出第三代高效厌氧
生物反应器。

该反应器是一种主要改进水力流态反应器，该反应器既具有
以往反应器高生物量的特点，又具有良好的水力混合特性，使反应器处理
能力大大提高，主要应用于废水处理、污水治理、沼气生产等领域。

2、IC芯片是把大量微电子元件(晶体管、电阻、电容等)组成的集成
电路放在一个塑基上，制成一个芯片，IC芯片包括晶圆芯片和封装芯片。

3、其IC芯片生产线由晶片生产线和封装生产线两部分组成。

随着晶
体管的发明和大量生产，各种固态半导体元件如二极管、晶体管等被大量
使用，取代了真空管在电路中的作用和作用。

新型厌氧反应器技术说明

新型厌氧反应器技术说明（1）序批间歇式厌氧生物反应器（ASBR）20 世纪90 年代，美国艾奥瓦州立大学的Dague 及其合作者将好氧生物处理中的序批式反应器用于厌氧处理，开发了厌氧序批式反应器（ASBR），该工艺彻底解决了厌氧污泥容易流失的问题，具有投资省、操作灵活、稳定高效等优点。

（2）移动式厌氧污泥床反应器（AMBR）AMBR（Anaerobic Migrating Blanket Reac- tor）是一种新型高效处理工艺，可以用来处理工业废水和城市污水。

AMBR 工艺是在充分研究UASB 反应器和ASBR 反应器的基础上由美国艾奥瓦州大学的Dague 课题组开发的新型厌氧反应器，也是第三代厌氧反应器的代表之一。

厌氧移动式污泥床反应器是在UJASB和ASBR 反应器的基础上，将ASBR 工步应用到连续流系统中，构造如图7-12 所示。

AMBR 反应器有两种不同的构造形式。

一种在相邻格室中间设置一系列垂直安装的导流板（导流板间距可调），以减少底物的短路循环。

导流板与反应器壁要有足够的距离以防止大的颗粒污泥通过时发生阻塞。

该种构型的反应器适用于HRT 较低的情况，此外在相同的条件下，使用具有导流板的反应器发生短路循环的机会将会大大降低。

这种形式的反应器的水力停留时间（HRT）通常较长。

另外—种是在反应器中间格室底部有一圆形开孔，（圆孔，尺寸可以调整），底部的小孔可以使底物与污泥充分接触，保证污泥的迁移，同时可防止发生短路循环。

当COD 负荷增加时，产气量也会增加从而导致进水室的扰动增大，污泥迁移速率增大，此时增加孔的尺寸可以显著地减小污泥迁移速率。

AMBR 反应器至少有3个格室，串联运行，反应器两侧各有进、出水口。

运行时进水从反应器的一端水平流入，从另一端流出，因而出水室中的有机底物浓度最低，生物体对底物的利用效率也最低，产气量小，出水室可作为内部澄清池，减少出水中的生物量。

为了防止微生物在出水室累积，定期反向运行，出水室变为进水室，进水室变为出水室。

详解IC厌氧反应器工作原理及优势

3、抗冲击负荷能力强：处理低浓度废水（COD=2000 一 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 一 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。
详解I
IC厌氧反应器即内循环厌氧反应器，是在UASB反应器基础上研发的第三代高效厌氧反应器。山东绿创环境科技有限公司在现有IC厌氧反应器基础上研发了新型LIC厌氧反应器，并在工程实践中得到了运用。
IC厌氧反应器对比UASB反应器的优势
IC与UASB反应器的不同之处仅仅在于运行方式。最大速度高达2．5～6．0m／h，远远大于UASB反应器中采用的约0．5～2．5m／h的最大速度。因此，在IC反应器内颗粒污泥床处于“膨胀状态”，而且在高的最大速度和产气的搅拌作用下，废水与颗粒污泥间的接触更充分，水力停留时间更短，从而可大大提高反应器的有机负荷和处理效率。由于采用较大的高径比和回流比，在高的最大速度和产气的搅动下，废水与颗粒污泥间的接触更充分，使IC内物质向颗粒污泥内的传质优于混合强度较低的UASB反应器。由于良好的混合传质作用，IC反应器内所有的活性的细菌，包括颗粒污泥内部的细菌都能得到来自废水的有机物。也就是说，在IC内更多微生物参与了水处理过程。因此可允许废水在反应器中有很短的水力停留时间。
6、内部自动循环，不必外加动力：普通厌氧反应器的回流是通过外部加压实现的，而 IC 反应器以自身产生的沼气作为提升的动力来实现混合液内循环，不必设泵强制循环，节省了动力消耗。
7、出水稳定性好：利用二级 UASB 串联分级厌氧处理，可以补偿厌氧过程中 K s 高产生的不利影响。Van Lier 在 1994 年证明，反应器分级会降低出水 VFA 浓度，延长生物停留时间，使反应进行稳定。

EGSB介绍

相互吸引发生电中和
通过电中和削弱了微生物间的排斥作用，更易形成颗粒
1.4胞外聚合物假说
通过扫描电镜观察发现，颗粒污泥中某些细菌会分泌出胞外聚合物，而胞外聚合物为共生细菌间提供生成各种生物键的条件
微生物细胞连在一起形成微生物菌落的层状结构，在此基础上细菌进一步生长成颗粒污泥
1.5结晶核心的形成（1997）颗粒污泥形成类似结晶的过程在晶核的基础上，颗粒不断发育最终形成颗粒污泥颗粒化晶核来自废水中或泥中不溶性无机盐在启动过程中加入Ca2+加快晶核的形成，对已经形成的颗粒污泥镜
水中其他颗粒的表面的能力
1.2甲烷丝状菌在微絮体中的架桥作用（1987）
甲烷丝状菌特殊的形态和表面特性，其能在几个微絮体间架桥形成较大颗粒
甲烷丝状菌形成的能使整个结构稳定的网状结构对颗粒强度有重要作用
1.3微絮体电中和微生物表面带负电荷，与废水中金属离子（Ca2+ 、Mg2+、 Fe2+）间
• 颗粒污泥的膨胀床改善了废水中有机物与微生物之间的接触，强化了传质效果，提高了反应器的生化反应速度，从而大大提高了反应器的处理效能
EGSB反应器对有机物的降解原理
在废水的厌氧处理过程中，废水的有机物经大量微生物的共同作用，被最终转化为甲烷、二氧化碳、水、硫化氢和氨。不同的微生物的代谢过程相互影响，相互制约，形成复杂的生态系统。
EGSB反应器结构图
1.4循环装置
循环装置有出水外循环和气提式内循环两种方式
出水外循环是由水泵加压实现，须消耗一部分动力；气提式内循环以自身产生的沼气作为提升动力，实现混合液的内循环
出水外循环的回流比宜在100％～300％之间，一般单独设置循环水池，循环水池停留时间宜为5min～10min，为回收颗粒污泥在循环水池内设细格筛。

EGSB

该技术在张家港已经运行8年，前期由于操作人员缺乏经验，曾数次接近崩溃，经紧急补充颗粒污泥后挽回。
与传统技术优缺点比较
• 优点
容积负荷（COD/m3.d）高处理效率：好反应器的进水流量：稳定可控抗水力负荷冲击能力：高抗SS的能力：高场地要求：小自动化程度：高废泥量：非常小完全封存：可以
• 缺点
对操作要求较高需按比率投加营养剂（含微量元素）、絮凝剂菌种接种来源较不易对来水水质要求较高一旦崩溃，恢复时间较长
界区条件
• 总体按下游污水集中处理要求，排放执行国家三级排放标准： • 敏感物质：
甲醛:<=5ppm :<=5ppm COD: <=500ppm 此外按太湖流域要求，对P, 氨氮有要求
张家港EGSB废水处理装置
注：EGSB 膨胀颗粒污泥床（第三代厌氧反应器） EGSB核心处理装置
小火炬被遮挡
营养盐，絮凝剂、烧
Biothane公司介绍 Biothane（荷兰百欧仕）公司是一家国际性集团公司，旗下分支机构遍及美国、欧洲及亚洲，在工业废水的生化处理领域处于领先地位。总部设在荷兰的Delft。 2008年6月份，百欧仕公司被法国威立雅集团整体收购。

最新整理环保工程师考试辅导资料：厌氧生物处理(三)

环保工程师考试辅导资料：厌氧生物处理（三）2.4.3厌氧生物处理工艺的发展1.第一代厌氧反应工艺20世纪50年代以前开发的厌氧消化工艺常被称为第一代厌氧反应器，其典型代表是普通厌氧消化池和厌氧接触工艺。

2.第二代厌氧反应工艺第二代厌氧反应工艺以提高厌氧微生物浓度和停留时间、缩短液体停留时间为目标。

其典型代表有厌氧滤器、升流式厌氧污泥床、厌氧流化床、厌氧附着膜膨胀床和厌氧折板式反应器等。

与第一代厌氧工艺相比，第二代工艺更加注重对系统环境条件的控制，反应器中通常增加了温控设施和搅拌装置，通过不同的运行方式在反应器内保持很高浓度的生物量。

3.第三代厌氧反应工艺由于第二代厌氧反应工艺存在着一定的缺点，出现了第三代厌氧反应器，其共同特点是：微生物以颗粒污泥固定化方式存在于反应器中，反应器单位容积的生物量更高，能承受更高的水力负荷，并具有较高的有机污染物净化效能，具有较大的高径比，占地面积小等。

其典型工艺有：厌氧膨胀颗粒污泥床、厌氧内循环反应器、升流式厌氧污泥床过滤器等。

2.4.4厌氧生物处理反应器1.厌氧接触法普通消化池具有不能保留或补充厌氧活性污泥的缺点，为了克服这个缺点，在消化池后设沉淀池，将沉淀污水回流至消化池，形成了厌氧接触法。

在机械或水力或压缩沼气的搅拌下，消化池内呈完全混合状态。

该系统既使污泥不流失、出水水质稳定，又可提高消化池内污泥浓度，从而提高了设备的有机负荷和处理效率。

然而，从消化池排出的混合液在沉淀池中进行固液分离有一定的困难。

为了提高沉淀池中混合液的固液分离效果，要进行脱气，沉淀采用较多的是真空脱气装置。

厌氧接触法具有如下特点：（1）耐冲击能力强；（2）消化池的容积负荷较普通消化池大大缩短；（3）可以直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的料液；（4）出水的水质好，但需增加沉淀池、污泥回流和脱气设备；（5）混合液难于在沉淀池中进行固液分离，污泥中脱气不彻底。

2.两相厌氧消化工艺两相厌氧消化工艺实现了生物相的分离，使产酸相和产甲烷相成为两个独立的处理单元以便于分别调控，确保发挥两大类微生物各自优势所需的条件，大幅度提高了废水处理能力和反应器的运行稳定性，又进一步提高了厌氧法处理废水的能力和范围。

废水厌氧生物处理技术

EGSB工程实例
2.厌氧内循环反应器（internal circulation）
IC反应器由2层UASB串联而成，废水自下而上流动，污染物被一级反应区细菌吸附并降解，气液混合物被提升至顶部分离器，污泥回流至底部，废水再经过二级反应区降解后流出。
填料
沼
气出
水
进水
升流式厌氧生物滤池
布水系统
其它形式的厌氧生物滤池
进水
沼气布水系统
填料
出水
降流式厌氧生物滤池
1、厌氧生物滤池的运行特征
生物膜厚度约为1-4mm；生物固体浓度沿滤料层高度而有变化；
适合于处理多种类型、浓度的有机废水；
有机负荷为0.2-15 kgCOD/m3.d；
当进水浓度过高时，应采用出水回流的措施： ① 减少碱度的要求； ② 降低进水COD浓度； ③ 增大进水流量，改善进水分布条件。
（厌氧消化池，厌氧接触反应器）
二、第二代厌氧反应器
（厌氧生物转盘，厌氧滤池，厌氧折流板，升流式厌氧反应器）
三、第三代厌氧反应器
（膨胀颗粒污泥床，厌氧内循环反应器，上流式污泥床-滤池反应器）
第一代厌氧反应器
普通消化池
主要处理剩余污泥；温度不到 30℃的低浓度有机废水、水量变化很大或毒物负荷波动等情况下的废水，需要较大的反应体积；
由于在反应器中使用一系列垂直安装的折流板，将反应器分隔成串联的几个反应室，每个反应室都可以看作一个相对独立的上流式污泥床系统
ABR工艺优点：良好的水力条件稳定的生物固体截留能力良好的颗粒污泥形成及微生物种群的分布良好而稳定的处理效果
Ⅳ.上流式厌氧污泥床(UASB)反应器
Upflow Anaerobic Sludge Bed Reactor, 简称UASB 反应器；由荷兰Lettinga教授于1977年发明。

工艺方法——厌氧生物反应器及其原理

工艺方法——厌氧生物反应器及其原理工艺简介1、升流式厌氧污泥床反应器（UASB）UASB是（Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket）的英文缩写。

名叫上流式厌氧污泥床反应器，是一种处理污水的厌氧生物方法，又叫升流式厌氧污泥床。

由荷兰Lettinga教授于1977年发明。

UASB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。

2、厌氧颗粒污泥膨胀床反应器（EGSB）EGSB（Expanded Granular Sludge Blanket Reactor），中文名膨胀颗粒污泥床，是第三代厌氧反应器，于20世纪90年代初由荷兰Wageingen农业大学的Lettinga等人率先开发的。

其构造与UASB反应器有相似之处，可以分为进水配水系统、反应区、三相分离区和出水渠系统。

与UASB反应器不同之处是，EGSB 反应器设有专门的出水回流系统。

EGSB反应器一般为圆柱状塔形，特点是具有很大的高径比，一般可达3-5，生产装置反应器的高度可达15-20米。

颗粒污泥的膨胀床改善了废水中有机物与微生物之间的接触，强化了传质效果，提高了反应器的生化反应速度，从而大大提高了反应器的处理效能。

IC厌氧反应器多层旋流布水与重渣排放系统研究

IC厌氧反应器多层旋流布水与重渣排放系统研究王建光;陈再良【摘要】针对IC厌氧反应器现有结构形式的布水系统存在的主要问题及反应器钙化的困扰,文章拟在对比分析UASB与IC典型布置的基础上,对布水及重渣排放进行结构优化.提出一套由多层布水管道和倒锥形导流板组成的多层旋流布水与重渣排放系统.通过对该系统进行水力计算及重渣和生物污泥运动状态分析标明,该改进系统提高了布水均匀性并有效避免布水死区,使重渣与活性颗粒污泥经此完成筛选与分离,增强了废水中有机物与生物污泥的混合度,有效强化了传质和反应过程.最后文章结合对IC反应器进行改造的工程应用实例对该系统进行了实证分析.改造后反应器运行数据及红外热像检测表明改进方案取得了预计效果,这为IC厌氧反应器布水及重渣引起的反应器钙化等问题的研究提供了新的方法.%In view of the main structure problems existing in IC anaerobic reactor's water distribution system and the trouble of reactor calcification,this article focused on optimization design for the structure of water distribution system on the basis of comparison and analysis of UASB and IC typical layout.A multihyered cyclone water distribution and heavy sludge discharge system was proposed,which was composed of multi-layer water distribution pipe and inverted cone flow guide plate.Through hydraulic calculation of the system and motion analysis of biological sludge and heavy sludge,it was found that the uniformity of water distribution was improved,avoided water distribution dead zone,achieved the separation of heavy sludge from biological sludge,and enlamced the mixing degree of waste water organics with granular sludge.This effectively strengthened the mass transfer andreaction process.Finally,this article provided an empirical analysis based on a modified IC reactor project.The operation data and infrared thermography detection showed that the modified scheme achieved expected effect.Hence this provided a new method for solving the calcification problems caused by water distribution and heavy sludge discharge for IC anaerobic reactor.【期刊名称】《中国沼气》【年(卷),期】2017(035)003【总页数】6页(P56-61)【关键词】IC厌氧反应器;旋流布水;倒锥导流板;重渣排放【作者】王建光;陈再良【作者单位】苏州大学机电工程学院,江苏苏州215021;苏州大学机电工程学院,江苏苏州215021【正文语种】中文【中图分类】S216.4IC厌氧反应器是在升流式厌氧污泥床UASB基础上发展而来的一种高效厌氧生物反应器，被认为是第三代厌氧反应器代表性工艺之一。

厌氧生物处理技术及反应器

第三代反应器
高效厌氧处理反应器中不仅要分离污泥停留时间和平均水力停留时间，还应使进水和污泥之间保持充分的接触。
第二代厌氧反应器的发展主要基于固体停留时间与水力停留时间的分离而发展产生的一类新型反应器。但是对于进水无法采用高的水力和有机负荷的情况下，例如，在低温条件下采用低负荷工艺时，由于在污泥床内混合强度太低，以致无法抵消短流效应。对于这种情况，第二代反应器的应用负荷和产气率受到限制。为获得高的搅拌强度，而采用高的反应器的设计以获得高的上升流速或采用出水回流。
第一代反应器
厌氧生物处理技术已经有了100多年的历史。 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。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。在 1910至1950年代，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50年代开发了厌氧接触反应器。上述反应器被称为第一代厌氧反应器。
厌氧序批式反应器是20世纪90年代由美国Iowa州立大学Dague等人研究开发的新型高速厌氧反应器。
ASBR就是采用单个反应器完成进水、反应、沉降和出水的序列操作。ASBR所需体积比连续流工艺所需体积大，但不需单设沉淀池及布水和回流系统，也不会出现任何短流现象。
ASBR在运行过程中可根据废水水质、水量的变化调整一个运行周期中各工序的时间而满足出水水质要求，具有很强的运行操作灵活性和处理效果稳定性。同时， ASBR中易培养出世代时间长、比甲烷活性高、沉降性好的颗粒污泥。
厌氧处理能以较小的运行费用有效地控制环境污染，而且能回obic Sequencing Batch Reactor , ASBR）

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第三代厌氧反应器
环境工程12-02 石来昊类： 1.上流式污泥床-过滤器（Upflow Blanket Filter， UBF） 2.膨胀颗粒污泥床（Expanded Granular Sludge Blanket Reactor,EGSB） 3.内循环厌氧反应器（Internal Circulation，IC）
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5.具有缓冲pH值的能力：内循环流量相当于第1 厌氧区的出水回流，可利用 COD转化的碱度，对pH值起缓冲作用，使反应器内pH值保持最佳状态，同时还可减少进水的投碱量。 6.内部自动循环，不必外加动力：普通厌氧反应器的回流是通过外部加压实现的，而IC 反应器以自身产生的沼气作为提升的动力来实现混合液内循环，不必设泵强制循环，节省了动力消耗。 7.出水稳定性好：利用二级UASB串联分级厌氧处理，可以补偿厌氧过程中K s高产生的不利影响。Van Lier在1994年证明，反应器分级会降低出水VFA 浓度，延长生物停留时间，使反应进行稳定。
1.上流式污泥床-过滤器（Upflow Blanket Filter）
上流式污泥床-过滤器(UBF)是加拿大人在厌氧过滤器 (Anaerobic Filter，AF)和上流式厌氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Blanket，UASB)的基础上开发的新型复合式厌氧流化床反应器。UBF主要由布水器、污泥层和填料层构成，下方是高浓度颗粒污泥组成的污泥床，上部是填料。
3.内循环厌氧反应器（Internal Circulation）
结构：反应器由下而上共分为5个区：混合区、第1厌氧区、第2厌氧区、沉淀区和气液分离区。
3.内循环厌氧反应器（Internal Circulation）
特点： 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.UBF延长了污泥龄，污泥在反应器中的停留时间一般平均在100d以上。 4.对水质变化的适应性高。由于反应器中污泥浓度高，因此提高了反应器对不良情况如浓度变化，有毒有害物质的适应能力。
1.上流式污泥床-过滤器（Upflow Blanket Filter）
5.UBF的突出优点是反应器上部空间所架设的填料，不但在其表面长有微生物，而且在其空隙中截留有悬浮微生物，利用原有的无效容积增加微生物量，且由于填料的存在，粘附气泡的污泥上浮的过程中与填料碰撞，使气泡与污泥加速分离，降低了污泥的流失。
2.膨胀颗粒污泥床（Expanded Granular Sludge Blanket Reactor）
4.EGSB反应器对布水系统要求较为宽松，但对三相分离器要求更为严格。高水力负荷使得反应器内的搅拌强度加大，这保证了颗粒污泥与废水之间的充分接触，强化了传质过程，可以有效地解决UASB常见的短流、死角和堵塞问题。但是在高水力负荷和产气浮力搅拌的共同作用下，EGSB反应器容易发生污泥流失现象。因此，三相分离器的设计成为EGSB高效稳定运行的关键。 5.EGSB反应器采用出水回流技术。对于低温和低负荷有机废水，回流可以增加反应器的水力负荷，保证处理效果;对于超高浓度或含有毒物质的有机废水，回流可以稀释进入反应器内的基质浓度和有毒物质浓度，降低其对微生物的抑制和毒害，这是EGSB区别于UASB工艺最为突出的特点之一。
3.内循环厌氧反应器（Internal Circulation）
内循环厌氧反应器（Internal Circulation）
内循环厌氧反应器(IC)是在UASB基础上开发而来新型厌氧反应器工艺，它相似由2层UASB反应器上下串联而成。高度达16~25m，高径比一般为4~8.
UASB与IC在运行上的差别表现在抗冲击负荷方面，IC可以通过内循环自动稀释进水，有效保证了第一反应室的进水浓度的稳定性。其次是它仅需要较短的停留时间。
1.上流式污泥床-过滤器（Upflow Blanket Filter）
结构图：
1.上流式污泥床-过滤器（Upflow Blanket Filter）
运行特点： 1.可用来处理多种高浓度有机废水，但该反应器只能处理溶解性的有机物，而不适于处理SS浓度较高的有机废水。
2.有机负荷高，COD容积负荷可达10~60kg\m3· d，或BOD容积负荷大7~45kg\m3· d。
2.膨胀颗粒污泥床（Expanded Granular Sludge Blanket Reactor）
膨胀颗粒污泥床(EGSB)改进自UASB，其构造与UASB 反应器有相似之处，可以分为进水配水系统、反应区、三相分离区和出水渠系统。与UASB反应器不同之处是， EGSB反应器设有专门的出水回流系统。
EGSB 反应器主要由配水系统、反应区、三相分离器、沉淀区、出水系统和出水循环系统等构成。
2.膨胀颗粒污泥床（Expanded Granular Sludge Blanket Reactor）
三相分离器的改进：与UASB 反应器相比,EGSB 反应器内的液体上升流速要大得多,因此必须对三相分离器进行特殊改进。改进可以有以下几种方法：
3.内循环厌氧反应器（Internal Circulation）
8.启动周期短：IC反应器内污泥活性高，生物增殖快，为反应器快速启动提供有利条件。IC反应器启动周期一般为1~2个月，而普通UASB启动周期长达4~6个月。 9.沼气利用价值高：反应器产生的生物气纯度高，CH4为70%～80%， CO2为20%~30%，其它有机物为1%~5%，可作为燃料加以利用。
1.增加一个可以旋转的叶片,在三相分离器底部产生一股向下水流,有利于污泥的回流。
2. 采用筛鼓或细格栅,可以截留细小颗粒污泥。 3. 在反应器内设置搅拌器,使气泡与颗粒污泥分离。 4. 在出水堰处设置挡板,以截留颗粒污泥。
2.膨胀颗粒污泥床（Expanded Granular Sludge Blanket Reactor）
特点： 1.EGSB反应器内维持较高的液体表面上升流速(2.5~6m/h)，能在高负荷下取得高处理效率。 2.反应器采用较大的高径比(15~40)，细高型的反应器构造可有效地减少占地面积。
3.EGSB反应器的颗粒污泥床呈膨胀状态，颗粒污泥性能良好。在高水力负荷条件下，颗粒污泥的粒径较大，凝聚和沉降性能好，机械强度也较高。
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。
4.抗低温能力强：温度对厌氧消化的影响主要是对消化速率的影响。IC反应器由于含有大量的微生物，温度对厌氧消化的影响变得不再显著和严重。通常IC反应器厌氧消化可在常温条件（20~25 ℃）下进行，这样减少了消化保温的困难，节省了能量。
3.内循环厌氧反应器（Internal Circulation）
EGSB反应器一般为圆柱状塔形，特点是具有很大的高径比，一般可达3~5，生产装置反应器的高度可达15~20米。颗粒污泥的膨胀床改善了废水中有机物与微生物之间的接触，强化了传质效果，提高了反应器的生化反应速度，从而大大提高了反应器的处理效能。
2.膨胀颗粒污泥床（Expanded Granular Sludge Blanket Reactor）结构：