系統(tǒng)組成
預(yù)處理單元:包括格柵、沉砂池、調(diào)節(jié)池等。格柵用于去除廢水中較大的固體雜物;沉砂池可沉淀去除比重較大的無機(jī)顆粒;調(diào)節(jié)池用于調(diào)節(jié)廢水的水質(zhì)和水量,使后續(xù)處理單元能穩(wěn)定運(yùn)行。
厭氧反應(yīng)單元:這是核心部分,常見的反應(yīng)器類型有厭氧消化池、UASB(上流式厭氧污泥床)反應(yīng)器、IC(內(nèi)循環(huán))反應(yīng)器等。這些反應(yīng)器為厭氧微生物提供適宜的生長(zhǎng)環(huán)境,使有機(jī)物在厭氧條件下被分解轉(zhuǎn)化。
沼氣收集與處理單元:厭氧反應(yīng)產(chǎn)生的沼氣含有甲烷、二氧化碳等氣體,通過收集系統(tǒng)收集后,可進(jìn)行凈化處理,用于發(fā)電、供熱等,實(shí)現(xiàn)能源的回收利用。
后處理單元:厭氧處理后的廢水通常還需要進(jìn)一步處理,如通過好氧處理、深度處理等工藝,以達(dá)到更高的水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)。后處理單元可能包括曝氣池、沉淀池、過濾設(shè)備、消毒設(shè)備等。有機(jī)廢水厭氧反應(yīng)器
工作原理
水解階段:復(fù)雜的大分子有機(jī)物在水解酶的作用下,被分解為簡(jiǎn)單的小分子有機(jī)物,如多糖被水解為單糖,蛋白質(zhì)被水解為氨基酸,脂肪被水解為脂肪酸和甘油。
酸化階段:水解后的小分子有機(jī)物在產(chǎn)酸菌的作用下,進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性脂肪酸(VFA)、醇類、二氧化碳和氫氣等。
產(chǎn)甲烷階段:產(chǎn)甲烷菌將酸化階段產(chǎn)生的 VFA、醇類等轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳。這是厭氧處理的關(guān)鍵階段,產(chǎn)甲烷菌對(duì)環(huán)境條件非常敏感,需要嚴(yán)格控制溫度、pH 值、氧化還原電位等參數(shù)。
處理流程
廢水首先進(jìn)入預(yù)處理單元,經(jīng)過格柵、沉砂池等去除大顆粒雜質(zhì)和砂粒,然后進(jìn)入調(diào)節(jié)池,使廢水的水質(zhì)和水量均勻化。
經(jīng)過預(yù)處理的廢水進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)單元,在厭氧微生物的作用下進(jìn)行有機(jī)物的分解和轉(zhuǎn)化,產(chǎn)生沼氣和處理后的廢水。
沼氣通過沼氣收集系統(tǒng)收集,經(jīng)過凈化處理后可用于能源利用。
厭氧處理后的廢水進(jìn)入后處理單元,通過好氧處理、深度處理等工藝進(jìn)一步去除殘留的有機(jī)物、氮、磷等污染物,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后排放或回用。
有機(jī)廢水厭氧反應(yīng)器
影響因素
溫度:厭氧微生物的生長(zhǎng)和代謝對(duì)溫度有嚴(yán)格要求,一般分為中溫(30 - 35℃)和高溫(50 - 55℃)兩個(gè)適宜溫度范圍。溫度過高或過低都會(huì)影響微生物的活性,進(jìn)而影響處理效果。
pH 值:產(chǎn)甲烷菌適宜的 pH 值范圍通常在 6.8 - 7.2 之間。pH 值過高或過低會(huì)抑制產(chǎn)甲烷菌的生長(zhǎng),導(dǎo)致厭氧反應(yīng)失衡。
有機(jī)負(fù)荷:指單位體積反應(yīng)器在單位時(shí)間內(nèi)承受的有機(jī)物量。有機(jī)負(fù)荷過高會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)器內(nèi)的微生物無法及時(shí)分解有機(jī)物,從而使揮發(fā)性脂肪酸積累,pH 值下降,影響處理效果;有機(jī)負(fù)荷過低則會(huì)使反應(yīng)器的處理能力得不到充分發(fā)揮。
污泥濃度:厭氧污泥是厭氧處理系統(tǒng)中的微生物載體,污泥濃度的高低直接影響處理效果。一般來說,較高的污泥濃度可以提高反應(yīng)器的處理能力,但過高的污泥濃度也會(huì)導(dǎo)致傳質(zhì)困難等問題。