【正文】 的廢水水質(zhì)情況有所改善，如有機(jī)物酸化降解為低分于有機(jī)酸，水中所含懸浮固體減少較多，使得氣化罐運(yùn)行條件良好。一、 UASB反應(yīng)器原理圖1310是UASB反應(yīng)器工作原理的圖示，污水盡可能均勻地引入反應(yīng)器的底部，污水向上通過(guò)包含顆粒污泥或絮凝污泥床。積累在相分離器上的污泥絮體在一定程度將超過(guò)其保留在斜壁上的摩擦力，其將滑回反應(yīng)區(qū)，這部分污泥又可與進(jìn)水有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)。UASB反應(yīng)器還具有一個(gè)很大特點(diǎn)是能在反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)污泥顆粒化，顆粒污泥具有良好的沉降性能和很高的產(chǎn)甲烷活性。（1）布水器 即進(jìn)水配水系統(tǒng)，其功能主要是將污水均勻地分配到整個(gè)反應(yīng)器，并具有進(jìn)水水力攪拌功能，這是反應(yīng)器高效運(yùn)行的關(guān)鍵之一。（6）浮渣清除系統(tǒng) 其功能是清除沉淀區(qū)液面和氣室液面的浮渣，如浮渣不多可省略。污泥床污泥密度較大，濃度可達(dá)到50~100kgSS/ m3，懸浮層污泥濃度亦可達(dá)5kgSS/ m3以上。如圖1311所示。d)，BOD5去除率為80%~90%。因此，對(duì)含懸浮物濃度較高的廢水，在厭氧接觸工藝之前采用分離預(yù)處理是必須的。~，如石英砂、無(wú)煙煤、活性炭、陶粒和沸石等，流化床密封并設(shè)有沼氣收集裝置，見(jiàn)圖1312。因此在EGSB反應(yīng)器中顆粒污泥床處于部分或全部“膨脹化”的狀態(tài)，即污泥床的體積由于顆粒之間平均距離的增加而擴(kuò)大。載體多采用細(xì)小的固體顆粒圖13－13 膨脹顆粒污泥床（EGSB）反應(yīng)器 填料，如石英砂、無(wú)煙煤、活性炭、陶粒和沸石等，其粒 ~。厭氧濾池是在反應(yīng)器內(nèi)充填各種類型的固體填料，如爐渣、瓷環(huán)、塑料等來(lái)處理有機(jī)廢水，污水在流動(dòng)過(guò)程中保持與生長(zhǎng)著厭氧細(xì)菌的填料相接觸，細(xì)菌生長(zhǎng)在填料上，不隨出水流失。廢水向上流動(dòng)通過(guò)反應(yīng)器的厭氧濾池稱為升流式厭氧濾池，當(dāng)有機(jī)物濃度和性質(zhì)適宜時(shí)采用的有機(jī)負(fù)荷可高達(dá)10~20kg/ (m3厭氧生物濾池的特點(diǎn)：用于溶解性有機(jī)廢水的厭氧處理；無(wú)需污泥或出水回流；出水挾帶污泥很少，較潔凈；亦可用于低濃度有機(jī)廢水的厭氧處理；剩余污泥量很少，有時(shí)幾乎不存在排泥問(wèn)題；當(dāng)溫度為30~35℃時(shí)，有機(jī)負(fù)荷率一般可達(dá)3~6kgCOD/ (m3厭氧生物轉(zhuǎn)盤(pán)的構(gòu)造見(jiàn)圖（1315）。提供約2400cm2的總表面積。進(jìn)水的TOC濃度分別采用107233050mg/L，厭氧生物轉(zhuǎn)盤(pán)啟動(dòng)的接種污泥取自厭氧污水處理廠的厭氧活性污泥。d))出水TOC (mg/L)TOC去除率 (%)110752232031075從表134可以看出，隨著TOC負(fù)荷率增大，TOC去除率明顯下降，pH也呈有規(guī)律的變化。但根據(jù)試驗(yàn)觀察表明，在厭氧生物轉(zhuǎn)盤(pán)反應(yīng)器中，厭氧生物膜是與厭氧活性污泥共生的。292 / 21。從本試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，對(duì)于含TOC、BOD5和COD濃度分別高達(dá)3050、5250和8500mg/L的有機(jī)廢水，厭氧生物轉(zhuǎn)盤(pán)能進(jìn)行有效處理。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表（134）?！?。由變速馬達(dá)帶動(dòng)。附著在盤(pán)板表面的厭氧生物膜，代謝污水中的有機(jī)物，并保持較長(zhǎng)的污泥停留時(shí)間。兩種厭氧生物濾池的主要不同點(diǎn)是其內(nèi)部液體的流動(dòng)方向不同，在AF中，水從反應(yīng)器底部進(jìn)入，而在DSFF中，進(jìn)水從反應(yīng)器頂部進(jìn)入，兩種反應(yīng)器均可用于處理低濃度或高濃度廢水；DSFF由于使用了豎直排放的填料，其間距寬，因此能處理濃度相當(dāng)高的懸浮性固體，而AF則不能。另一個(gè)缺點(diǎn)是如采用的填料不當(dāng)，在污水的懸浮物較多的情況下容易發(fā)生短路和堵塞，這是厭氧濾池工藝不能迅速推廣的主要原因。第七節(jié) 厭氧生物膜法一、厭氧濾池厭氧濾池（AF）是一種內(nèi)部填充有微生物載體的厭氧生物反應(yīng)器。 厭氧生物膜膨脹床厭氧生物膜膨脹床是為優(yōu)化污水處理甲烷發(fā)酵工藝于1974 年研究和開(kāi)發(fā)出來(lái)的。 圖13－12 厭氧流化床三、 厭氧膨脹床膨脹顆粒污泥床膨脹顆粒污泥床（EGSB）是在UASB反應(yīng)器的基礎(chǔ)上于20世紀(jì)80年代后期在荷蘭農(nóng)業(yè)大學(xué)環(huán)境系開(kāi)始研究的新的厭氧反應(yīng)器。為維持較高的上流速度，流化床反應(yīng)器高度與直徑的比例大于其他同類的反應(yīng)器，同時(shí)它采用較大的回流比（即出水回流量與原廢水進(jìn)液量之比）。采用厭氧接觸工藝可以處理含有少量懸浮物的廢水。 COD容積負(fù)荷一般為1~5kg/(m3d))HRT (h)COD去除率(%)產(chǎn)氣量(m3/kgCOD)啤酒1000~150020~241400~75~80酒精4000~500032~35700~92玉米淀粉100004080015造紙300030~4010008~1075紙漿100026~302200~70~72制藥2500030~358004893甜菜制糖4000~520030~3420014~166~887~95第六節(jié) 懸浮式厭氧生物處理法一、 厭氧接觸法為了克服普通消化池不能持留或補(bǔ)充厭氧活性污泥的缺點(diǎn)，在消化池后設(shè)沉淀池，將沉淀污泥回流至消化池，形成了厭氧接觸法。d)。（4）出水系統(tǒng) 其作用是把沉淀區(qū)水面處理過(guò)的水均勻地加以收集，排出反應(yīng)器。UASB反應(yīng)器內(nèi)不設(shè)攪拌設(shè)備，上升水流和沼氣產(chǎn)生的氣流足可滿足攪拌需要，UASB反應(yīng)器的構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于操作運(yùn)行。形成和保持沉淀性能良好的污泥（可以是絮狀污泥或顆粒污泥）是UASB系統(tǒng)良好運(yùn)行的根本點(diǎn)。由于分離器的斜壁沉淀區(qū)的過(guò)流面積在接近水面時(shí)增加，因此上升流速在接近排放點(diǎn)降低。第五節(jié) 升流式厭氧污泥床（UASB法）升流式厭氧污泥床（UASB）工藝是由荷蘭人在20世紀(jì)70年代開(kāi)發(fā)的，他們?cè)谘芯坑蒙魇絽捬鯙V池處理馬鈴薯加工廢水和甲醇廢水時(shí)取消了池內(nèi)的全部填料，并在池子的上部設(shè)置了氣、液、固三相分離器，于是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、處理效能很高的新型厭氧反應(yīng)器便誕生了。故有機(jī)物在酸化過(guò)程中所需的反應(yīng)器容積是相當(dāng)小的。 （二）、兩相厭氧生物處理的工藝特點(diǎn)由于在兩相厭氧處理法中，有機(jī)物的酸化和氣化是分隔在兩個(gè)獨(dú)立的反應(yīng)器進(jìn)行，總結(jié)該工藝的特點(diǎn)如下。（二）、兩相厭氧生物處理的組成兩相厭氧生物處理法工藝流程，一般如圖13－9所示，工藝流程由兩大部分組成。消化池各部分容積：集氣罩容積：上蓋容積： 下錐體容積：等于上蓋容積，V4＝ m3。圖137 消化時(shí)間與產(chǎn)氣率的關(guān)系兩級(jí)消化池的設(shè)計(jì)主要是計(jì)算消化池的總有效容積，用式（1311）計(jì)算，然后按容積比為一級(jí)：二級(jí)等于1：1，2：1或3：2分成兩個(gè)池子即可。池外加溫多采用套管式泥水熱交換器或圖134（b）的熱交換器兼混合器完成。如池徑大于10m，可設(shè)2個(gè)或2個(gè)以上熱交換器。立管氣流速度按7~15m／s設(shè)計(jì)，攪拌氣量按每1000m3池容5~7m3／min計(jì)，空氣壓縮機(jī)的功率按每m3池容所需功率5~8W計(jì)。（3）攪拌設(shè)備攪拌的目的是使池內(nèi)污泥溫度與濃度均勻，防止污泥分層或形成浮渣層，均勻池內(nèi)堿度，從而提高污泥分解速度。沼氣管的管徑按日平均產(chǎn)氣量計(jì)算，管內(nèi)流速按7～8m／s計(jì)，當(dāng)消化池采用沼氣循環(huán)攪拌時(shí)，則計(jì)算管徑時(shí)應(yīng)增加攪拌循環(huán)所需沼氣量。當(dāng)池內(nèi)沼氣受到的壓力超過(guò)Δh（Δh為“U”形管內(nèi)水層高度）時(shí)，即產(chǎn)生溢流。3）溢流裝置：為避免消化池的投配過(guò)量、排泥不及時(shí)或沼氣產(chǎn)量與用氣量不平衡等情況發(fā)生時(shí)，沼氣室內(nèi)的氣壓增高致使池頂壓破。杭州市四堡污水處理廠即采用的蛋形消化池。緩沖劑是在有機(jī)物分解過(guò)程中產(chǎn)生的，即消化液中的CO2（碳酸）及NH3（以NH3和NH4+的形式存在，NH4+一般是以NH4HCO3存在）。硫的有害方面是：若重金屬離子較少，則消化液中將產(chǎn)生過(guò)多的H2S釋放而進(jìn)入消化氣中，降低消化氣的質(zhì)量并腐蝕金屬設(shè)備（管道、鍋爐等）。 某些物質(zhì)的毒閥濃度 表132物質(zhì)名稱毒閥濃度界限（mol/L）物質(zhì)名稱毒閥濃度界限（mol/L）堿金屬和堿土金屬Ca2+,Mg2+,Na+,K+101~10+6胺類105~100重金屬Cu2+,Ni2+,Zn2+,Hg2+,Fe2+105~103有機(jī)物質(zhì)106~100H+和OH106~104在消化過(guò)程中對(duì)消化有抑制作用的物質(zhì)主要有重金屬離子、SNH有機(jī)酸等。因此要求C／N達(dá)到（10～20）：1為宜。 圖133 溫度與消化時(shí)間的關(guān)系(2) 污泥投配率污泥投配率是指每日投加新鮮污泥體積占消化池有效容積的百分?jǐn)?shù)。~℃。（二）厭氧消化的影響因素因甲烷菌對(duì)環(huán)境條件的變化最為敏感，其反應(yīng)速度決定了整個(gè)厭氧消化的反應(yīng)進(jìn)程，因此厭氧反應(yīng)的各項(xiàng)影響因素也以對(duì)甲烷菌的影響因素為準(zhǔn)。原生動(dòng)物主要有鞭毛蟲(chóng)、纖毛蟲(chóng)和變形蟲(chóng)。 圖13－1 有機(jī)物厭氧消化三階段模式圖雖然厭氧消化過(guò)程從理論上可分為以上3個(gè)階段，但是在厭氧反應(yīng)器中，這3個(gè)階段是同時(shí)進(jìn)行的，并保持某種程度的動(dòng)態(tài)平衡，這種動(dòng)態(tài)平衡一旦被pH值、溫度、有機(jī)負(fù)荷等外加因素所破壞，則首先將使產(chǎn)甲烷階段受到抑制，其結(jié)果會(huì)導(dǎo)致低級(jí)脂肪酸的積存和厭氧進(jìn)程的異常變化，甚至?xí)?dǎo)致整個(gè)厭氧消化過(guò)程停滯。厭氧生物處理是一個(gè)復(fù)雜的微生物化學(xué)過(guò)程，依靠三大主要類群的細(xì)菌，即水解產(chǎn)酸細(xì)菌，產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌的聯(lián)合作用完成，因而可將厭氧消化過(guò)程劃分為三個(gè)連續(xù)階段，既水解酸化階段、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段。三、厭氧生物處理技術(shù)的發(fā)展厭氧處理法最早用于處理城市污水處理廠的沉淀污泥，即污泥消化，后來(lái)用于處理高濃度有機(jī)廢水，采用的是普通厭氧生物處理法。因?yàn)榈土资菭I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，排入水體可引起湖泊發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化，雖然厭氧法在去除COD和BOD方面具有高效低耗的優(yōu)點(diǎn)，但因不能去除氮和磷，使該法的應(yīng)用存在局限性，當(dāng)被處理的廢水含有過(guò)量的氮和磷時(shí)，不能單獨(dú)采用厭氧法，而應(yīng)采用厭氧與好氧工藝相結(jié)全的處理工藝。（7）、易管理 厭氧方法的菌種（例如厭氧顆粒污泥）可以在停止供給廢水與營(yíng)養(yǎng)的情況下保留其生物活性與良好的沉淀性能至少1年以上。 厭氧反應(yīng)器容積負(fù)荷比好氧法要高得多，單位反應(yīng)器容積的有機(jī)物去除量也因此要高得多，特別是使用新一代的高速厭氧反應(yīng)器更是如此。厭氧處理不但能源需求很少而且還能產(chǎn)生大量的能源。此生物氣俗稱沼氣，沼氣的主要成分是約2/3的甲烷和