厌氧生物处理工艺
6厌氧生物讲义处理工艺

产氢产乙酸阶段 产甲烷阶段
H2、CO2、乙酸 CH4、CO2
厌氧生物处理的主要特征 主要优点:
能耗低,且还可回收生物能(沼气); 污泥产量低; 可间歇运行; 负荷高,占地省; 厌氧微生物有可能对好氧微生物不能降解的某些有机
物进行降解或部分降解;
厌氧生物处理的主要特征
主要缺点:
设备启动和处理时间长; 对温度、pH等环境因素较敏感; 出水水质较差,需进一步利用好氧法进行处理; 气味较大; 对氨氮的去除效果不好。
200:5:1 CH4、H2O、CO2 较高 较低、回收能源
厌氧生物处理工艺
早期处理工艺:处理城市污水的化粪池、双层沉淀池等;处 理剩余污泥的各种厌氧消化池等。 现代高速厌氧反应器: 70年代后发展起来的用于处理高浓度 有机废水的厌氧接触法、厌氧滤池、上流式厌氧污泥层(床) 反应器、厌氧流化床、 厌氧附着膜膨胀床、厌氧生物转盘、 挡板式厌氧反应器。
1)进水配水系统
脉冲式布水与连续流布水 底部穿孔管与分枝管 上部一管一孔式配水
UASB反应器的布水装置——脉冲式布水
北京市环科院应用于房亭酒厂的实例
UASB反应器的布水装置——一管多孔配水系
统
UASB反应器的布水装置——一管多孔配水系
统
配水系统
三相分离器
进水
UASB反应器的布水装置——分枝式配水系统
10%
AF
UASB
8%
59%
国内厌氧反应器的应用(共219个项目)
AF+UASB 1%
AF
UBF
1%
1%
全混 29%
UASB 58%
其它 10%
上流式厌氧污泥床(UASB)反应器
Upflow Anaerobic Sludge Bed Reactor, 简称 UASB 反应器;
厌氧生物滤池工艺流程

厌氧生物滤池工艺流程
《厌氧生物滤池工艺流程》
厌氧生物滤池工艺是一种常用的废水处理方法,通过厌氧条件下的微生物群落来去除有机物质和氮磷等污染物。
其工艺流程一般包括预处理、厌氧生物滤池反应和后处理三个主要步骤。
首先是预处理阶段,废水首先经过粗筛、调节水质、去除沉积物等预处理步骤,将废水中的大颗粒杂质和污泥等物质去除,以保证后续的处理过程能够正常进行。
然后将预处理后的水送入厌氧生物滤池反应区。
在厌氧生物滤池反应区,废水接触到被固定在填料表面的微生物,通过微生物对有机物质的降解和氮磷的去除来洁净水体。
微生物在厌氧条件下对有机物质进行分解和氮磷的去除,同时产生甲烷等气体。
在这一过程中,需要控制好温度、PH值和氧化还原电位等参数,以保证微生物活性和反应效果。
最后是后处理阶段,主要是分离和处理出来的沉淀物和气体等产物。
将沉淀物进行浓缩、脱水等处理,以减少后续处置的负担,同时对排放的气体进行收集和处理,以保护环境。
整个工艺流程涉及到物理、化学和生物等多种工艺,需要严格控制各个环节的参数以保证处理效果。
厌氧生物滤池工艺在废水处理方面具有较好的效果和适用性,被广泛应用于各种工业废水和生活污水的处理中。
第六章厌氧生物处理

(2)消化池的容积负荷较普通消化池高,中温消化时, 容积负荷较普通消化池高
一般为2~5kgCOD/(m3· d), 水力停留时间 (3)水力停留时间比普通消化池大大缩短,如常温下, 大大缩短 普通消化池为15~30天,而接触法小于10天; (4)不仅可以处理溶解性有机污水,也可以用于处理 可以处理溶解性
物的分解作用,池底
部容积主要用于贮存 和浓缩污泥。 特点:消化速率低, 消化时间长,适用于
小型装臵。
单级浮动盖式消化池: 不设搅拌装臵,有分 层,顶部为浮渣层,
中间是清液和起厌氧
分解的活性层,底部 为熟污泥。 功能:挥发性有机物 的消化、熟污泥的浓
缩和贮存。
特点:能提供1/3的 贮存体积。
(2)二级消化工艺
UASB 反应器 EGSB反应器 厌氧塘
完全混合型 厌氧滤池 流化床-复合床
工业上应用的UASB装置
厌氧生物处理的运行管理(UASB)
UASB反应器良好运行的三个重要前提是:
1)反应器内形成沉降性能良好的颗粒污泥或絮状污泥; 2)由产气和进水的均匀分布所形成的良好的自然搅拌作 用; 3)设计合理的三相分离器,这使沉淀性能良好的污泥能 保留在反应器内。
升流式厌氧污泥床反应器的特点是:(1)反应器内污 泥浓度高,一般平均污泥浓度为30~40g/L,高的可达60~ 80g/L ;(2)有机负荷高,水力停留时间短,中温消化, COD容积负荷一般为10~20kgCOD/(m3· d);(3)反应器内设 三相分离器,被沉淀区分离的污泥能自动回流到反应区,一
颗粒污泥来源:①原有的UASB反应器;②购买
厌氧生物处理原理及工艺

当有机负荷率适中时,产酸细菌代谢产物中的有机酸 基本上能被甲烷细菌及时地吸收利用,并转化为沼 气,溶液中残存的有机酸量一般为每升数百毫克。 此时消化液中pH值维持在7~7.5之间,溶液呈弱碱性。 这种在弱碱性条件下进行的厌氧消化过程称之为弱 碱性发酵状态,它是一种高效而又稳定的发酵状态, 最佳负荷率应达此状态。
超高
三相分离区
反应区
布水区
UASB布置结果示意图
厌氧生物处理——主要构筑物及工艺
六、厌氧流化床反应器 厌氧流化床反应器的内部充填着粒径很小 (d=0.5mm左右)的挂膜介质,当其表面长满微生 物时,称为生物颗粒。 在上升水流速度很小时,生物颗粒相互接触,形成 固定床。借助循环管增大(即图9-6中回流用水泵及 流量计控制)反应器内的上升流速,可使生物颗粒 开始脱离接触,并呈悬浮状态。当继续增大流速至 污泥床的膨胀率达10~20%时,生物颗粒便呈流化态。
完全的厌氧生物处理工艺因兼有降解有机物和生产 气体燃料的双重功能,因而得到了广泛的发展和应 用。
原理
一、厌氧消化的生化阶段 复杂有机物的厌氧消化过程要经历数个阶段,由不同 的细菌群接替完成。根据复杂有机物在此过程中的 物态及物性变化,可分三个阶段(表9-1)。
厌氧生物处理——原理
表9-1 有机物厌氧消化过程
d1
D
d2
圆筒形厌氧消化池
h4
h3
h2 h1
蛋形厌氧消化池
厌氧生物处理——主要构筑物及工艺
三、厌氧接触系统 普通消化池用于处理高浓度有机废水时,为了强化有机物与 池内厌氧污泥的充分接触,必须连续搅拌; 同时为了提高处理效率,必须改间断进水排水为连续进水排 水。但这样一来,会造成厌氧污泥的大量流失。 为了克服这一缺点,可在消化池后串联一个沉淀池,将沉淀 下的污泥又送回消化池,因此组成了厌氧接触系统(图9-4)。 污泥回流量约为进水流量的2~3倍。消化池内的MLVSS为 6~10g/L。
厌氧生物处理工艺

第六章厌氧生物处理工艺第一节厌氧生物处理工艺的发展概况及特征一、厌氧生物处理工艺的发展简史实际上,厌氧生物过程广泛地存在于自然界中,但人类第一次有意识地利用厌氧生物过程来处理废弃物,则是在1881年由法国的Louis Mouras所发明的“自动净化器”开始的,随后人类开始较大规模地应用厌氧消化过程来处理城市污水(如化粪池、双层沉淀池等)和剩余污泥(如各种厌氧消化池等)。
这些厌氧反应器现在通称为“第一代厌氧生物反应器”,它们的共同特点是:①水力停留时间(HRT)很长,有时在污泥处理时,污泥消化池的HRT会长达90天,即使是目前在很多现代化城市污水处理厂内所采用的污泥消化池的HRT也还长达20~30天;②虽然HRT相当长,但处理效率仍十分低,处理效果还很不好;③具有浓臭的气味,因为在厌氧消化过程中原污泥中含有的有机氮或硫酸盐等会在厌氧条件下分别转化为氨氮或硫化氢,而它们都具有十分特别的臭味。
以上这些特点使得人们对于进一步开发和利用厌氧生物过程的兴趣大大降低,而且此时利用活性污泥法或生物膜法处理城市污水已经十分成功。
但是,当进入上世纪50、60年代,特别是70年代的中后期,随着世界范围的能源危机的加剧,人们对利用厌氧消化过程处理有机废水的研究得以强化,相继出现了一批被称为现代高速厌氧消化反应器的处理工艺,从此厌氧消化工艺开始大规模地应用于废水处理,真正成为一种可以与好氧生物处理工艺相提并论的废水生物处理工艺。
这些被称为现代高速厌氧消化反应器的厌氧生物处理工艺又被统一称为“第二代厌氧生物反应器”,它们的主要特点有:①HRT大大缩短,有机负荷大大提高,处理效率大大提高;②主要包括:厌氧接触法、厌氧滤池(AF)、上流式厌氧污泥床(UASB)反应器、厌氧流化床(AFB)、AAFEB、厌氧生物转盘(ARBC)和挡板式厌氧反应器等;③HRT与SRT分离,SRT相对很长,HRT则可以较短,反应器内生物量很高。
以上这些特点彻底改变了原来人们对厌氧生物过程的认识,因此其实际应用也越来越广泛。
污水处理-厌氧生物处理方法

2、气化阶段: 有机酸、醇、醛等中间产物在甲烷菌的作用下转化为生物气,也可称消化气,主体是CH4,因此气化阶段常称甲烷化阶段。该阶段除产生CH4外,还产生CO2和微量H2S。
1)厌氧生物处理的早期目的和过程
液化阶段: 兼性厌氧菌作用,大量氢产生,也称氢发酵阶段,有机酸大量积累,pH迅速下降,污泥带有粘性,呈灰黄色,并发出恶臭,污泥称为酸性发酵污泥。 气化阶段: 专性厌氧菌作用,需隔绝光和空气,最佳pH值7.2-7.5,有机酸浓度不超过2000mg/L,最佳50-500mg/L, 碱度不应超过5000mg/L,最佳2000-3000mg/L 污泥呈黑色,稳定不易腐化,无甚恶臭,易于脱水,这种污泥成为熟污泥或消化污泥。
早期的厌氧处理研究主要针对污泥消化,即将污泥中的固态有机物降解为液态和气态的物质。 污泥的消化过程明显分为两个阶段:固态有机物先液化,称液化阶段;接着降解产物气化,称气化阶段;整个过程历时半年以上。
1)厌氧生物处理的早期目的和过程
1、液化阶段 最显著的特征是液态污泥的PH值迅速下降,不到10天,降到最低值(例如在室温下,露在空气中的食物几天内就变馊发酸),所以又称酸化阶段。 污泥中的固态有机物如淀粉、纤维素、油脂、蛋白质等,在无氧环境中降解时,转化为有机酸、醇、醛、水分子等液态产物和C02、H2、NH3、H2S等气体分子。由于转化产物中有机酸是主体,所以导致PH值下降。 又由于产生的NH3溶解于水后产生的NH4OH具有碱性,产生中和反应并经过长时间的过程后使PH值回升,并进入气化阶段。
2、酸碱度、pH值
三、厌氧消化的影响因素与控制要求
厌氧装置适宜在中性或稍偏碱性的状态下运行。最适pH值为7.0~7.2,pH6.6~7.4较为适宜。 pH值和温度是影响甲烷细菌生长的两个重要环境因素。 影响微生物对营养物的吸收; pH强烈地影响酶的活性,进而影响微生物细胞内的生物化学过程。
厌氧生物处理工艺

厌氧生物处理工艺厌氧生物处理工艺是目前普遍应用于污水处理领域的一种可持续发展的技术。
其主要运用了厌氧微生物代谢作用,对有机质进行有效降解,达到净化水质的目的。
本文将从以下几个方面阐述关于厌氧生物处理工艺的相关知识。
一、工艺流程厌氧生物处理工艺主要包括预处理、进料、反应池、沉淀、出料等环节。
预处理阶段主要是将污水进行初步筛选、过滤,去除水中的大颗粒污染物。
进料与反应池则是本处理工艺的重要阶段,污水进入反应池后,进行厌氧微生物的生长代谢,通过不同的bacteria菌类在反应池中进行有机质降解。
沉淀阶段是将处理后的水进行固液分离,将污泥从水中分离。
最后,通过出料阶段,将净化后的水体进行排放。
二、优点厌氧生物处理工艺相比于其他处理手段,具有以下优点:(1)处理效果显著:该处理方法对于高浓度有机质污水的处理效果显著。
其降解效果与其他处理方式相比,化肥成本更低,同时也可提高污泥的容积负荷。
(2)技术成熟:与传统的污水处理方式相比,厌氧生物处理技术成熟且经济实用,可运用于各种规模的污水处理厂。
(3)经济环保性:厌氧生物处理工艺是一种环保型的技术,其处理过程没有使用化学物质,节约了化肥成本,同时也不会产生二次污染问题。
三、缺点尽管厌氧生物处理工艺在处理高浓度有机质污水方面效果显著,但也存在一些缺点。
(1)处理工艺较复杂,需要耗费一定的时间和成本。
(2)反应池温度和压力等主要处理参数的稳定性需要得到保证。
(3)反应池需要经常进行清理维护。
四、总结综上所述,厌氧生物处理工艺在污水处理技术中具有明显优势,在多领域得到了广泛应用。
尽管存在一些缺点,但随着技术的不断完善,厌氧生物处理工艺将会得到更广泛的应用。
以上就是本文对于厌氧生物处理工艺的阐述,希望能够对大家了解该技术的相关知识提供一些帮助。
试述厌氧生物处理工艺的原理及控制条件。

试述厌氧生物处理工艺的原理及控制条件。
厌氧生物处理工艺是一种有效、高性能的污水净化技术,可以去除污染物,如有机物、氨氮和氰化物等。
厌氧生物处理实际上是几种微生物的合作来处理有机污染物,也被称为
生物床系统。
厌氧生物处理工艺的原理是利用厌氧微生物作用,以有机物为能量源,发酵转化为水
和二氧化碳,从而将有机物去除。
厌氧微生物体外具有多种代谢活性,可以分解很多有机
化合物,其中以酸性、中性、碱性代谢活性最为显著。
厌氧生物处理工艺的控制条件主要包括温度、pH值、溶解氧浓度、有机物负荷、氨氮浓度等因素。
为了保证厌氧生物的生存和有效分解污染物,这些参数的适宜范围必须保持。
首先,温度是影响厌氧生物活性的重要因素,常见温度范围通常在20-35°C之间,
在此温度范围中,厌氧微生物具有最高的分解效率。
其次,为了保持其最佳活性,pH值应控制在6-7.5之间。
另外,溶解氧的浓度也是影响厌氧生物处理的关键因素,应尽量保持溶解氧大于
2mg/L。
此外,有机物负荷工艺控制也是厌氧生物处理的关键因素,有机物的分解速度与有机
物负荷的大小成正比,因此,应控制有机物负荷,以便有效处理污水。
最后,氨氮是一种比较持久性和有害的污染物,为了有效去除氨氮,应控制其氨氮浓
度在0.2-2.0mg/L之间。
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第六章厌氧生物处理工艺第一节厌氧生物处理工艺的发展概况及特征一、厌氧生物处理工艺的发展简史实际上,厌氧生物过程广泛地存在于自然界中,但人类第一次有意识地利用厌氧生物过程来处理废弃物,则是在1881年由法国的Louis Mouras所发明的“自动净化器”开始的,随后人类开始较大规模地应用厌氧消化过程来处理城市污水(如化粪池、双层沉淀池等)和剩余污泥(如各种厌氧消化池等)。
这些厌氧反应器现在通称为“第一代厌氧生物反应器”,它们的共同特点是:①水力停留时间(HRT)很长,有时在污泥处理时,污泥消化池的HRT会长达90天,即使是目前在很多现代化城市污水处理厂内所采用的污泥消化池的HRT也还长达20~30天;②虽然HRT相当长,但处理效率仍十分低,处理效果还很不好;③具有浓臭的气味,因为在厌氧消化过程中原污泥中含有的有机氮或硫酸盐等会在厌氧条件下分别转化为氨氮或硫化氢,而它们都具有十分特别的臭味。
以上这些特点使得人们对于进一步开发和利用厌氧生物过程的兴趣大大降低,而且此时利用活性污泥法或生物膜法处理城市污水已经十分成功。
但是,当进入上世纪50、60年代,特别是70年代的中后期,随着世界范围的能源危机的加剧,人们对利用厌氧消化过程处理有机废水的研究得以强化,相继出现了一批被称为现代高速厌氧消化反应器的处理工艺,从此厌氧消化工艺开始大规模地应用于废水处理,真正成为一种可以与好氧生物处理工艺相提并论的废水生物处理工艺。
这些被称为现代高速厌氧消化反应器的厌氧生物处理工艺又被统一称为“第二代厌氧生物反应器”,它们的主要特点有:①HRT大大缩短,有机负荷大大提高,处理效率大大提高;②主要包括:厌氧接触法、厌氧滤池(AF)、上流式厌氧污泥床(UASB)反应器、厌氧流化床(AFB)、AAFEB、厌氧生物转盘(ARBC)和挡板式厌氧反应器等;③HRT与SRT分离,SRT相对很长,HRT则可以较短,反应器内生物量很高。
以上这些特点彻底改变了原来人们对厌氧生物过程的认识,因此其实际应用也越来越广泛。
进入20世纪90年代以后,随着以颗粒污泥为主要特点的UASB反应器的广泛应用,在其基础上又发展起来了同样以颗粒污泥为根本的颗粒污泥膨胀床(EGSB)反应器和厌氧内循环(IC)反应器。
其中EGSB 反应器利用外加的出水循环可以使反应器内部形成很高的上升流速,提高反应器内的基质与微生物之间的接触和反应,可以在较低温度下处理较低浓度的有机废水,如城市废水等;而IC反应器则主要应用于处理高浓度有机废水,依靠厌氧生物过程本身所产生的大量沼气形成内部混合液的充分循环与混合,可以达到更高的有机负荷。
这些反应器又被统一称为“第三代厌氧生物反应器”。
二、厌氧生物处理的主要特征1、主要优点与废水的好氧生物处理工艺相比,废水的厌氧生物处理工艺具有以下主要优点:①能耗大大降低,而且还可以回收生物能(沼气);因为厌氧生物处理工艺无需为微生物提供氧气,所以不需要鼓风曝气,减少了能耗,而且厌氧生物处理工艺在大量降低废水中的有机物的同时,还会产生大量的沼气,其中主要的有效成分是甲烷,是一种可以燃烧的气体,具有很高的利用价值,可以直接用于锅炉燃烧或发电;②污泥产量很低;这是由于在厌氧生物处理过程中废水中的大部分有机污染物都被用来产生沼气——甲烷和二氧化碳了,用于细胞合成的有机物相对来说要少得多;同时,厌氧微生物的增殖速率比好氧微而好氧微生物的产率约为0.25~0.6kgVSS/kgCOD 。
③ 厌氧微生物有可能对好氧微生物不能降解的一些有机物进行降解或部分降解;因此,对于某些含有难降解有机物的废水,利用厌氧工艺进行处理可以获得更好的处理效果,或者可以利用厌氧工艺作为预处理工艺,可以提高废水的可生化性,提高后续好氧处理工艺的处理效果。
2、主要缺点与废水的好氧生物处理工艺相比,废水厌氧生物处理工艺也存在着以下的明显缺点:① 厌氧生物处理过程中所涉及到的生化反应过程较为复杂,因为厌氧消化过程是由多种不同性质、不同功能的厌氧微生物协同工作的一个连续的生化过程,不同种属间细菌的相互配合或平衡较难控制,因此在运行厌氧反应器的过程中需要很高的技术要求;② 厌氧微生物特别是其中的产甲烷细菌对温度、pH 等环境因素非常敏感,也使得厌氧反应器的运行和应用受到很多限制和困难;③ 虽然厌氧生物处理工艺在处理高浓度的工业废水时常常可以达到很高的处理效率,但其出水水质仍通常较差,一般需要利用好氧工艺进行进一步的处理;④ 厌氧生物处理的气味较大;⑤ 对氨氮的去除效果不好,一般认为在厌氧条件下氨氮不会降低,而且还可能由于原废水中含有的有机氮在厌氧条件下的转化导致氨氮浓度的上升。
三、厌氧生物处理技术是我国水污染控制的重要手段我国高浓度有机工业废水排放量巨大,这些废水浓度高、多含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白质、纤维素等有机物;我国当前的水体污染物还主要是有机污染物以及营养元素N 、P 的污染;目前的形势是:能源昂贵、土地价格剧增、剩余污泥的处理费用也越来越高;厌氧工艺的突出优点是:① 能将有机污染物转变成沼气并加以利用;② 运行能耗低;③ 有机负荷高,占地面积少;④ 污泥产量少,剩余污泥处理费用低;等等;厌氧工艺的综合效益表现在环境、能源、生态三个方面。
四、厌氧消化过程中沼气产量的估算糖类、脂类和蛋白质等有机物经过厌氧消化能转化为甲烷和CO 2等气体,这样的混合气体统称为沼气(Biogas );产生沼气的数量和成分取决于被消化的有机物的化学组成,一般可以用下式进行估算:42248248224CH b a n CO b a n O H b a n O H C b a n ⎪⎭⎫⎝⎛-++⎪⎭⎫ ⎝⎛+-→⎪⎭⎫ ⎝⎛--+理论上认为,1gCOD 在厌氧条件下完全降解可以生成0.25 gCH 4,相当于标准状态下的甲烷气体体积为0.35L ;沼气中CO 2和CH 4的百分含量不仅与有机物的化学组成有关,还与其各自的溶解度有关;由于一部分沼气(主要是其中的CO 2)会溶解在出水中而被带走,同时,一小部分有机物还会被用于微生物细胞的合成,所以实际的产气量要比理论产气量小。
第二节 早期的厌氧生物反应器这是厌氧消化应用于废水处理的初级阶段,是从1881年法国Mouras 设计的自动净化器开始到本世纪的20年代;主要代表有:① 1881年法国Mouras 的自动净化器:② 1891年英国Moncriff 的装有填料的升流式反应器:③ 1895年,英国设计的化粪池(Septic Tank );④ 1905年,德国的Imhoff 池(又称隐化池、双层沉淀池);等等。
这些早期的厌氧生物反应器的共同特点是:①处理废水的同时,也处理从废水中沉淀下来的污泥;②前几种构筑物由于废水与污泥不分隔而影响出水水质;③双层沉淀池则有了很大改进,有上层沉淀池和下层消化池;④停留时间很长,出水水质也较差;⑤后两种反应器曾在英、美、德、法等国得到广泛推广,在我国目前仍有应用。
第三节厌氧消化池随着活性污泥法、生物滤池等好氧生物处理工艺的开发和推广应用,厌氧生物处理被认为是效率低、HRT长、受温度等环境条件的影响大,因此处于一种被遗弃的状态;但好氧生物处理工艺的广泛应用,产生的剩余污泥也越来越多,其稳定化处理的主要手段是厌氧消化,这是第二阶段的主要特征;1927年,首次在消化池中加上了加热装置,使产气速率显著提高;随后,又增加了机械搅拌器,反应速率进一步提高;50年代初又开发了利用沼气循环的搅拌装置;带加热和搅拌装置的消化池被称为高速消化池,至今仍是城市污水处理厂中污泥处理的主要技术。
一、消化池的类型与构造厌氧消化池主要应用于处理城市污水厂的污泥,也可应用于处理固体含量很高的有机废水;它的主要作用是:①将污泥中的一部分有机物转化为沼气;②将污泥中的一部分有机物转化成为稳定性良好的腐殖质;③提高污泥的脱水性能;④使得污泥的体积减少1/2以上;⑤使污泥中的致病微生物得到一定程度的灭活,有利于污泥的进一步处理和利用。
1、消化池的分类:消化池可以按其形状分为:圆柱形、椭圆形(卵形)和龟甲形等几种形式;也可以按其池顶结构形式的不同将其分为:固定盖式和浮动盖式的消化池;或者还可以按其运行方式的不同分为:传统消化池和高速消化池。
1) 传统消化池:传统消化池又称为低速消化池,在池内没有设置加热和搅拌装置,所以有分层现象,一般分为浮渣层、上清液层、活性层、熟污泥层等,其中只有在活性层中才有有效的厌氧反应过程在进行,因此在传统消化池中只有部分容积有效;传统消化池的最大特点就是消化反应速率很低,HRT很长,一般为30~90天。
2) 高速消化池与传统消化池不同的是,在高速消化池中设有加热和/或搅拌装置,因此缩短了有机物稳定所需的时间,也提高了沼气产量,在中温(30~35 C)条件下,其HRT可以为15天左右,运行效果稳定;但搅拌使高速消化池内的污泥得不到浓缩,上清液与熟污泥不易分离。
3) 两级串联消化池两级串联,第一级采用高速消化池,第二级则采用不设搅拌和加热的传统消化池,主要起沉淀浓缩和贮存熟污泥的作用,并分离和排出上清液;二者的HRT的比值可采用1 : 1~1 : 4,一般为1 : 2。
2、消化池的构造消化池一般由池顶、池底和池体三部分组成;消化池的池顶有两种形式,即固定盖和浮动盖,池顶一般还兼做集气罩,可以收集消化过程中所产生的沼气;消化池的池底一般为倒圆锥形,有利于排放熟污泥。
1) 消化池内的搅拌:在高速消化池内均设有搅拌装置,可以分为机械搅拌和沼气搅拌两种形式。
其中的机械搅拌又分为:①泵搅拌:从池底抽出消化污泥,用泵加压后送至浮渣层表面或其它部位,进行循环搅拌,一般与进料和池外加热合并一起进行;②螺旋浆搅拌:在一个竖向导流管中安装螺旋桨;③水射器搅拌:利用污泥① 气提式搅拌;② 竖管式搅拌;③ 气体扩散式搅拌。
2) 消化池内的加热:在高速消化池内一般需要将反应温度控制在中温范围内,即约为35︒C 左右,因此必须考虑对进入消化池的污泥或直接在消化池内部进行加热。
消化池内的加热方式主要有:① 池内蒸汽直接加热,其优点是设备简单,但容易造成局部污泥过热,会影响厌氧微生物的正常活动,而且蒸气直接通入池内会增加污泥的含水率;② 池外加热:将进入消化池的污泥预热后再投配到消化池中,所需预热的污泥量较少,易于控制;预热温度较高,有利于杀灭虫卵;不会对厌氧微生物不利;但设备较复杂。
二、消化池的设计计算消化池的设计计算的主要内容包括:① 消化池体积的计算与池体设计;② 消化池内搅拌设备的设计与计算;③ 消化池所需要的加热保温系统的设计与计算;等。
1、消化池的池体设计目前,国内一般按污泥投配率来计算所需的消化池容积,即:pV V '=式中:V ——消化池的有效容积,m 3;V ’——每天需要处理的新鲜污泥的统计,m 3/d ;p ——污泥投配率。