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容积负荷高:厌氧反应器内污泥浓度高,微生物量大,进水有机负荷高;动力费用低,无混合搅拌设备,靠发酵进程中发作的沼气的上升运动,使污泥床上部的污泥处于悬浮状况,对下部的污泥层也有一定程度的搅动;污泥床不设。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;很多的循环水和进水充沛混合,使原水中的有害物。通常IC反应器厌氧消化可在常温条件(20——25℃)下进行,这样削减了消化保温的困难,节省了能量;具有缓冲pH值的能力:内循环流量相当于第1厌氧区的回流,可使用COD转化的碱度,对pH值起缓冲作用,使反应器内pH值保持佳。
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UASB反应器中的厌氧反应过程与其他厌氧生物处理工艺一样,包括水解,酸化,产乙酸和产甲烷等。通过不同的微生物参与底物的转化过程而将底物转化为终产物——沼气、水等无机物
在厌氧消化反应过程中参与反应的厌氧微生物主要有以下几种:
水解—发酵(酸化)细菌,它们将复杂结构的底物水解发酵成各种有机酸,乙醇,糖类,氢和二氧化碳;
乙酸化细菌,它们将步水解发酵的产物转化为氢、乙酸和二氧化碳;
产甲烷菌,它们将简单的底物如乙酸、甲醇和二氧化碳、氢等转化为甲烷 [1] 。
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。
厌氧生物处理反应器是高浓度有机废水处理的有效工艺,升流式厌氧污泥床(UASB)是厌氧生物处理反应器一种,UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed,简称UASB)由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点,其结构、运行操作维护管理相对简单,造价相对较低,技术成熟,受到污水处理业界的重视,得到广泛的欢迎和应用。
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。(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Ks高产生的不利影响。VanLier[6]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。(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[7]。(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IC厌氧反应器是一种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)。
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