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为保证上流式厌氧污泥床(UASB)反应器运行工况和稳定的处理效果,作出本规定。
研究表明,在有机物浓度较低时,UASB反应器反应区容积计算主要取决于水力停留时间,有机物浓度较高时,反应器容积计算则取决于反应区有机物容积负荷。
反应区表面水力负荷主要影响三相分离器的固液和固气分离效果,水力负荷太大时,悬浮物沉降不好,会造成污泥流失,严重时会破坏污泥床的结构稳定,为保证良好的分离效果,表面水力负荷不宜大于0.5m3/(m2·h)~1.0m3/(m2·h)。反应器出水回流主要考虑化工污水中某些污染物浓度太高时会对厌氧微生物产生毒性和抑制作用,回流对降低毒性影响有利,但设计时应考虑回流可能引起的反应器内部工况变化,例如表面水力负荷等。
内循环厌氧反应器为荷兰帕克公司的专利产品,目前帕克公司在全球有300多台IC反应器得以应用。相对于UASB只在顶部有一级三相分离器,IC内循环反应器具有两级三相分离器。IC反应器实际上由两级UASB构成,底部UASB负荷高,顶部负荷低。因为在一级分离时收集了大量沼气,其对废水的扰动减少,使得在二级三相分离中得到更好的气、水、泥分离效果。二级分离的lC反应器确保了的污泥停留时间,这样对于处理一些化工废水是很有利的,因为这些废水厌氧污泥产量很小。IC反应器具有一个自调节的气提内循环结构,循环废水与原水混合将稀释进水浓度。内循环作用所带来的能量使得泥水在底部混合更加充分,从而污泥活性也得到增加。IC内循环所行成的废水内部稀释可以减少生产所带来的负荷波动。IC反应器的容积负荷(15-30kgCOD/m3)为UASB(7-15kgCOD/m3)的两倍。
为去除kgCOD,好氧生物处理约需耗费0.5~1.0kWh电能,而厌氧生物处理每去除1kgCOD约能发生3.5kWh等效电能;污泥产量极低。这是由于厌氧微生物的增殖速率比好氧微生物低得多。一般,厌氧消化中产酸的产率Y为0.15~0.34,产为0.03左右,混合菌群的产率约0.17。而好氧微生物的产率约为0.25~0.6(Y的单位为kgVSS/kgCOD)。因此,好氧生物处理的污泥产量约为250~600gVSS/kgCOD(去除),而厌氧生物处理的污泥产量仅为20~180gVSS/kgCOD(去除);对温度、pH等环境要素更为灵敏。厌氧可分为高温菌和中温菌两大类,其适合的温度规模分别为55℃左右和35℃左右。
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