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UASB厭氧罐在污水處理中的作用和原理,厭氧生物處理技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯,其能耗小、造價(jià)低、能夠回收利用、占地面積較小、能耗小,環(huán)保作用較好,因此能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展?,F(xiàn)階段,低溫厭氧生物處理技術(shù)已經(jīng)是我國(guó)生活污水處理中投入使用,并取得了一定的應(yīng)用成果。因此,分析生活污水的低溫厭氧生物處理技術(shù)研究進(jìn)展及應(yīng)用很有必要。
一、UASB厭氧罐升流式厭氧污泥層反應(yīng)器
UASB生物反應(yīng)器取消了污泥回流和攪拌,能耗低,在生活污水溫度低至10℃左右時(shí),UASB厭氧生物反應(yīng)器采用的水力停留時(shí)間在16小時(shí)左右,適用于處理COD有機(jī)物污泥濃度范圍在2~10kg/(kg?d)的生活污水,生活污水COD有機(jī)物去除率可達(dá)到49%~89%;低溫條件下UASB產(chǎn)期效率較低,反應(yīng)器內(nèi)的混合限制較大,需設(shè)置攪拌器或者氣體回流。
二、膨脹顆粒污泥床(EGSB)反應(yīng)器
結(jié)合了厭氧流化床和升流式厭氧污泥反應(yīng)器兩種技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的EGSB反應(yīng)器通過膨脹顆粒污泥創(chuàng)調(diào)高微厭氧生物的反應(yīng)效率,適用于低濃度生活污水的低溫處理。研究發(fā)現(xiàn),生活污水的溫度低至11℃時(shí),適當(dāng)增長(zhǎng)生活污水的停留時(shí)間,可以提高反應(yīng)器的有機(jī)物去除率,當(dāng)水力停留時(shí)間達(dá)到5~7小時(shí)時(shí),COD有機(jī)物去除率可達(dá)到75%。
三、厭氧折流板(ABR)反應(yīng)器
厭氧折流板反應(yīng)器的低溫生活污水處理效果比較穩(wěn)定,容積利用率較高,不易發(fā)生堵塞和污泥膨脹,污泥流失率低。通常厭氧折流板反應(yīng)器的水力停留時(shí)間在10個(gè)小時(shí)左右,適當(dāng)降低反應(yīng)器的進(jìn)水濃度和進(jìn)水流量,增長(zhǎng)反應(yīng)器的接觸反應(yīng),有助于提高反應(yīng)的處理效果。
四、現(xiàn)階段生活污水厭氧生物處理的產(chǎn)物與資源化利用研究
厭氧處理出水的資源化利用。厭氧過程中,需要消耗的能量較少,并且能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)利用,因此其在污水處理中的應(yīng)用較為廣泛,經(jīng)常與其他污水處理技術(shù)和設(shè)備聯(lián)合應(yīng)用,在這個(gè)過程中,厭氧微生物處理是污水的一級(jí)處理。由于厭氧反應(yīng)器對(duì)氮磷元素的處理過程通常僅限于污泥層的吸附和攔截作用,污水中的氮磷元素得以保留,出水可用于農(nóng)業(yè)灌溉,補(bǔ)充農(nóng)作物生長(zhǎng)所需,是適用于村鎮(zhèn)的污水處理方法。
厭氧生物處理產(chǎn)生沼氣。現(xiàn)階段,我國(guó)科學(xué)家積極開展厭氧生物處理產(chǎn)沼氣的研究,關(guān)于溫度對(duì)UASB反應(yīng)器產(chǎn)甲烷效能的影響,已有的研究表明,當(dāng)溫度分別為15℃、20℃、25℃、35℃時(shí),每除去一千克COD,標(biāo)準(zhǔn)狀況下甲烷的產(chǎn)量分別為269L、256L、201L、169L。溫度下降時(shí),進(jìn)水COD和可溶性COD的去除率均明顯下降。
五、UASB厭氧罐厭氧生物處理技術(shù)的原理
厭氧生物處理是在厭氧條件下,形成了厭氧微生物所需要的營(yíng)養(yǎng)條件和環(huán)境條件,利用這類微生物分解生活污水中的有機(jī)物并產(chǎn)生甲烷和二氧化碳的過程。
高分子有機(jī)物的厭氧降解過程可以被分為四個(gè)階段:水解階段、發(fā)酵(或酸化)階段、產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段。
(1)水解階段
水解可定義為復(fù)雜的非溶解性的聚合物被轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的溶解性單體或二聚體的過程。
(2)發(fā)酵(或酸化)階段
發(fā)酵可定義為有機(jī)物化合物既作為電子受體也是電子供體的生物降解過程,在此過程中溶解性有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為易揮發(fā)性脂肪酸為主的末端產(chǎn)物,因此這一過程也稱為酸化。
(3)產(chǎn)乙酸階段
在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的作用下,上一階段的產(chǎn)物被進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細(xì)胞物質(zhì)。
(4)甲烷階段
這一階段,乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇被轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳和新的細(xì)胞物質(zhì)。
(5)生活污水低溫厭氧生物處理技術(shù)的應(yīng)用
厭氧生物膜工藝是低溫厭氧生物處理技術(shù)的重要組成部分,本次試驗(yàn)以厭氧生物膜工藝在10℃左右的冬季對(duì)城鎮(zhèn)生活污水處理的應(yīng)用為例,分析生活污水中低溫厭氧生物處理技術(shù)的應(yīng)用。