厭氧生物過濾池處理效率高,能耗低,一次性投(tóu)資(zī)小,運行成本低,輕(qīng)鬆達國標;工業廢氣處理(lǐ)設備費用低,廢氣處理(lǐ)工程(chéng)經驗豐富,可上門勘探現場;正州環保
概要
厭氧生物過濾器是美國(guó)Standford大學Young和Mc.Carty於1967年基於生物過濾器開發的早期厭氧(yǎng)生物反應器。
厭氧(yǎng)生物過濾池是(shì)內部填(tián)充微(wēi)生物載體(即過濾器)的厭氧生(shēng)物反應器。厭(yàn)氧(yǎng)微生物部分(fèn)附著在過濾器上生(shēng)長,形成厭氧生物膜(mó),部分懸浮在過濾器的間隙中生長。汙水通過懸掛生物膜的過濾材料時,水中的(de)有機物擴散到生物膜表麵,被生物膜中的微生(shēng)物分解轉(zhuǎn)化為(wéi)沼氣,淨化的水通過排水設備排出池外,產生(shēng)的(de)沼氣被收集利用。
過濾(lǜ)材料
在厭氧生物過濾池中,其結構是(shì)過濾材料,過濾材料的主(zhǔ)要功(gōng)能是為(wéi)厭氧微生物提供附著生長的空間(jiān)。過濾材料的(de)形態(tài)、性(xìng)質和填充方式對過濾池的淨化效果和運行有重要影(yǐng)響(xiǎng)。
理想的過濾材料應具備以下條件(jiàn)
(1) 比表麵積大,一般比表麵積大,能承(chéng)受(shòu)的(de)有機負荷越高,有(yǒu)助於增加生物總量。
(2) 具有(yǒu)高孔隙率,孔隙率越高,在同一容積的反應器中,處理水(shuǐ)量一(yī)定時汙水的實際停留時間越長,反應器的容積利(lì)用係數越(yuè)高,高孔隙率有利於防止過濾器堵塞(sāi),防止短流。
(3) 有利於生(shēng)物膜的附著生長,表麵粗糙的過(guò)濾器優於表麵光滑的過濾(lǜ)器。
(4) 具有足夠的(de)機械強度,不易流失。
(5) 化學和生物穩定性好,不易(yì)被汙水中的化學物質侵蝕(shí)和微生物(wù)分解破壞,無有害(hài)物質溶解,壽命長。
(6) 質量輕,反應(yīng)器結構負荷(hé)小。
(7) 價格(gé)便宜,采訪方便。
生產和試驗(yàn)研(yán)究中(zhōng)常用的過(guò)濾(lǜ)材料有實心(xīn)塊狀過濾材料、中空塊狀過濾材料、管流型過(guò)濾材料、纖維過濾材料等。
(1) 實心塊狀過濾器:這種過濾器價格便宜,容易得到,但質量重,比表麵(miàn)積(jī)小,孔隙率低。采(cǎi)用(yòng)這種過濾材料的過濾池,生(shēng)物(wù)量濃度低,限製有機負荷,僅為3-6kgCOD/(m3d),運(yùn)行中容易發生局部過濾層堵(dǔ)塞和短流現象,影(yǐng)響運行效果。常用的(de)是直徑30-45mm的碎石(shí)、碎石等。
(2) 中空塊狀過濾器:圓柱形或球形,內部有形狀、大小不同的孔隙。與表麵積和孔隙率相比,實心塊狀(zhuàng)過濾器大幅增加,可以增加生物量濃度和相(xiàng)應的處理能力,減少過濾層的(de)堵塞。這種過濾材料多(duō)由塑料製(zhì)成,常用的有波爾環等。
(3) 管(guǎn)流(liú)型過(guò)濾器:形成(chéng)管流,比(bǐ)表麵積達到100-200m2/m3,孔隙率(lǜ)為80%-90%,分別為實心(xīn)塊狀過濾器(qì)的2-5倍和1.5倍左右,采用這種過濾器可獲得較高的生物量濃度,厭氧生物過濾器的有機負荷達到5-15kgCOD/(m3該過濾材料質量輕,穩定,但價格高。
(4) 交叉流型過(guò)濾(lǜ)器:由不同傾斜方向的波紋管和蜂窩管構成,傾斜角一般為60°。水流通過濾層時,呈交叉(chā)形(或折流形)流動,比表麵(miàn)積(jī)和孔(kǒng)隙率接近(jìn)管流(liú)型過濾材(cái)料,但COD去除率高,工作特性好,應用越來越廣泛。
(5) 纖維過濾材料:比表麵積和孔隙率大(dà),汙水流過過濾池時,纖維隨水漂浮,提高其上生物膜與(yǔ)汙水(shuǐ)的接(jiē)觸效果,提高有機物的傳質效(xiào)率。同時,由於水流的剪切作用,生物膜的厚度不(bú)太大,可以保證高生物活性和良好的傳質條件。但(dàn)是,采用軟纖維過濾材料時,生物膜容易產生團結現象。常用的纖維過濾器有(yǒu)軟尼龍纖維過濾(lǜ)器、半軟聚乙烯、聚丙烯過(guò)濾器、彈性(xìng)聚苯乙烯(xī)過濾器等。
厭氧生物過濾池
結構(gòu)特征
厭氧(yǎng)生物過濾池根據水流方向分為上升式和下降式兩種,下降(jiàng)式厭氧生物過濾器也稱為下降式固(gù)定膜反應(yīng)器(DSFF)。近年來,升流式混合型(xíng)厭氧反應器也出現了。
厭氧生物(wù)過濾器(qì)除過濾材料外,還設有布水係統和沼氣收集係(xì)統。布水係統的作用是使供水分(fèn)布均勻,為了防止堵塞,其孔的大小和流速應適(shì)當選(xuǎn)擇和控(kòng)製。沼(zhǎo)氣收集係統的作用是(shì)收集產(chǎn)生的沼氣作為能源利用,沼(zhǎo)氣(qì)收集係統設有水封、氣流計和(hé)火炬。厭氧生物過濾器多為封閉型,保證良好的厭氧環境,盡量收(shōu)集沼氣,其中過濾層低於汙水(shuǐ)水位,處(chù)於淹沒狀態。
升流式(shì)厭氧生物過濾池(chí)的布水係統設置在池底,汙水從(cóng)底部進入過濾(lǜ)池後均勻向上傳動,在(zài)過濾材料表麵附著的與過濾材(cái)料截留的大量微生物的(de)作用下,汙水(shuǐ)中的有機物可以分解為甲烷和(hé)二氧化碳等,淨化(huà)後的出(chū)水從池頂(dǐng)引出池外,沼氣從上部(bù)的沼氣收集管收集,池內(nèi)的生物膜不(bú)斷代謝,脫落的生物(wù)膜隨著出水帶出,因此過濾池後需要設置沉澱分離裝置。目(mù)前運行的厭氧過濾器大多是升流式厭氧過濾器。
在降流式厭氧過濾池中,布水係統設置在池頂,汙水從頂部均勻直流到底部,生物反應產生的氣體流動起到一定的攪拌作用,因此不需要複雜的配水係統,微生物附著在方向性排(pái)列的過濾器上,發揮分解有機物的作用。這種反應器不易堵塞,但固體沉積在濾池底(dǐ)部會給操作(zuò)帶來一定的困難。
進來出現的(de)升流式混合型厭氧反應器綜合了升流式厭氧汙泥床和升流式(shì)厭氧(yǎng)生物過濾池的特點,減少了過(guò)濾(lǜ)層的厚度,在過濾層的(de)布水係統和過濾(lǜ)層之間留出一定的空間,使懸浮狀(zhuàng)態的粒子汙(wū)泥在其中生長、累積,增加了反應器的總生物量,減少了過濾池堵塞的(de)可能性。與升流(liú)式厭氧汙泥床相比,不設置三相分離器,可以(yǐ)節基礎設施投資。其過濾層的高度與過濾池的總高度相比,應采用2/3。
運行特征
厭氧生物過濾池適用於不同類型、不同濃度的有(yǒu)機廢水處理,其有機負荷取決於汙水的性質和濃度,一(yī)般(bān)為0.2-16kgCOD/(m3tod),過濾池中的生物膜厚度約為1-4mm,生物量濃度沿過濾層高度變化(huà),升流(liú)式厭氧生物過濾池底部(bù)的生物量濃度達到頂(dǐng)部的幾十倍。實際運行結果(guǒ)表明,在同一水(shuǐ)質條(tiáo)件和水力停留時間下,上升式厭氧生物濾池的COD去除率高(gāo)於下(xià)降式,上(shàng)升(shēng)式混合型厭氧反應器具有更多運行優點。
溫度(dù)是影響厭氧生物濾池處理效果的(de)因素(sù)之一。厭氧生物濾池多在中溫條件(35℃)下運行。溫度下降會影響處理效率,根(gēn)據經驗,溫度急劇下降會增加效率下降幅度(dù),長時間穩定在低溫條件下運轉的話,過(guò)濾器中的(de)固體停留時間變(biàn)長,溫度的影響會(huì)減弱,為了節約加熱所需的能量,也可以在常溫下運轉。
濾(lǜ)池的高度對處理效果有一定的影響。研究表明,大部分COD在0.4m以下被去除,濾池內的填充高度不(bú)必超過1.2m。
采用升流式(shì)厭氧生物過濾(lǜ)器,汙水(shuǐ)中浮遊固體濃度大於COD濃度的10%時,為了防止過濾層堵塞,應進行適當的預處理,降低浮遊物濃度。
估值。
厭氧生物過濾器具有以下優點
(1) 處理能(néng)力高於(yú)一般消化池;
(2) 生物濃度高,可獲得高(gāo)有機(jī)負荷(hé);
(3) 不需要特殊的攪拌設備,裝置簡單,技術本(běn)身能耗(hào)低
(4) 微生物菌體停留時間(jiān)長,耐衝擊負荷強
(5) 無需回流汙泥,運行管理方便
(6) 處理水量和負荷發生很(hěn)大變化時,運行可以保持很大的穩定性。
厭氧生物過濾器的主要缺點是:
(1) 濾池容易堵塞,特別是底部,主要適(shì)用於懸浮物濃度低的溶解性有機(jī)廢水處理
(2) 對布水裝置要求高。否則,容易發(fā)生短流,影響處理效果
(3) 濾池清洗沒有簡單有效的方法。