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污水處理高效厭氧反應(yīng)器開發(fā)應(yīng)用與展望

文章摘要：污水厭氧處理技術(shù)與其它污水處理技術(shù)相比無疑是生態(tài)的和綠色的技術(shù)，同時更具有成本-效果優(yōu)勢。上世紀70年代以來，厭氧反應(yīng)器在研究和應(yīng)用方面取得了長足進步。特別是水力停留時間（HRT）與生物固體停留時間（SRT）的分離而導(dǎo)致高效反應(yīng)器的研制和推廣，使污水厭氧處理技術(shù)成為污水生物處理兩大技術(shù)之一。從已開發(fā)的反應(yīng)器系統(tǒng)來看，升流式厭氧污泥床（UASB）、膨脹顆粒污泥床（EGSB）、內(nèi)循環(huán)（IC）反應(yīng)器、厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）及其衍生的其它系統(tǒng)應(yīng)用最廣。這些反應(yīng)器內(nèi)部能自然生成具有出色降解有機物能力的和優(yōu)越沉降性能的厭氧顆粒污泥。本文回顧了厭氧反應(yīng)器工藝技術(shù)，......

污水厭氧處理技術(shù)與其它污水處理技術(shù)相比無疑是生態(tài)的和綠色的技術(shù)，同時更具有成本-效果優(yōu)勢。上世紀70年代以來，厭氧反應(yīng)器在研究和應(yīng)用方面取得了長足進步。特別是水力停留時間（HRT）與生物固體停留時間（SRT）的分離而導(dǎo)致高效反應(yīng)器的研制和推廣，使污水厭氧處理技術(shù)成為污水生物處理兩大技術(shù)之一。從已開發(fā)的反應(yīng)器系統(tǒng)來看，升流式厭氧污泥床（UASB）、膨脹顆粒污泥床（EGSB）、內(nèi)循環(huán)（IC）反應(yīng)器、厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）及其衍生的其它系統(tǒng)應(yīng)用最廣。這些反應(yīng)器內(nèi)部能自然生成具有出色降解有機物能力的和優(yōu)越沉降性能的厭氧顆粒污泥。本文回顧了厭氧反應(yīng)器工藝技術(shù)，并進一步探討厭氧反應(yīng)器的發(fā)展前景。

1.現(xiàn)狀

1.1厭氧生物污泥反應(yīng)器

提高厭氧反應(yīng)器負荷潛力在于：①污水性質(zhì)，②系統(tǒng)可保持的單位容積厭氧污泥量，③厭氧污泥與污水的混合程度。

在過去的十年里，若干研究者潛心于修正UASB系統(tǒng)特征參數(shù)已提高UASB負荷和UASB對各類污水（工業(yè)廢水）的應(yīng)用能力。對于各類污水，由于系統(tǒng)內(nèi)傳質(zhì)阻力和濃度梯度問題，傳統(tǒng)的UASB的應(yīng)用參數(shù)表現(xiàn)出嚴格的限制。例如對于低濃度和低溫污水，沼氣產(chǎn)率下降

厭氧流化床（AFB）反應(yīng)器在原理上克服了污染物傳質(zhì)速率限制，但由于生物膜流失和惰性支撐材料破碎問題，流化床系統(tǒng)難于有效管理。并且為了混合液完全流化，厭氧流化床的能量要求較高[4].

為充分利用顆粒污泥優(yōu)越的沉降性能，膨脹顆粒污泥床（EGSB）被開發(fā)，一般以8m/h升流速度運行，但增加了高度-直徑比和額外循環(huán)能量。與傳統(tǒng)UASB比較，膨脹顆粒污泥床系統(tǒng)沒有內(nèi)部沉淀裝置，但在床外裝備了一種先進的固液分離裝置。這種裝置由篩網(wǎng)組成或經(jīng)過修改過的夾層分離器[5][6].

內(nèi)循環(huán)（IC）反應(yīng)器是一種基于氣提概念的膨脹床系統(tǒng)，這種反應(yīng)器的特點是內(nèi)部裝有兩部氣-固分離器。膨脹顆粒污泥床和內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器的主要特點是：①高有機負荷率，達20-40kg/立方米.d；②較小的橫截面積；③較大的反應(yīng)器高度，大12-20m；④較高的上升流速，大8-30m/h.因此，膨脹顆粒污泥床和內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器適用于：①污水水溫低于20℃；②稀釋污水，COD＜1000mg/L；③有毒性可生物降解的化工污水；④在UASB里產(chǎn)生嚴重泡沫問題的污水；⑤出水含有脂肪和長鏈脂肪酸（LCFA）。一般具有上述特征污水在采用UASB反應(yīng)器時易發(fā)生運行問題。