【文章內(nèi)容簡介】 能力強(qiáng)：處理低濃度廢水（COD=20003000mg/L）時，反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)流量可達(dá)進(jìn)水量的23倍；處理高濃度廢水（COD=1000015000mg/L）時，內(nèi)循環(huán)流量可達(dá)進(jìn)水量的1020倍。大量的循環(huán)水和進(jìn)水充分混合，使原水中的有害物質(zhì)得到充分稀釋，大大降低了毒物對厭氧消化過程的影響。216。 抗低溫能力強(qiáng)：溫度對厭氧消化的影響主要是對消化速率的影響。IC反應(yīng)器由于含有大量的微生物，溫度對厭氧消化的影響變得不再顯著和嚴(yán)重。通常IC反應(yīng)器厭氧消化可在常溫條件（2025℃）下進(jìn)行，這樣減少了消化保溫的困難，節(jié)省了能量。216。 具有緩沖pH值的能力：內(nèi)循環(huán)流量相當(dāng)于第1厭氧區(qū)的出水回流，可利用COD轉(zhuǎn)化的堿度，對pH值起緩沖作用，使反應(yīng)器內(nèi)pH值保持最佳狀態(tài)，同時還可減少進(jìn)水的投堿量。216。 內(nèi)部自動循環(huán)，不必外加動力：普通厭氧反應(yīng)器的回流是通過外部加壓實(shí)現(xiàn)的，而IC反應(yīng)器以自身產(chǎn)生的沼氣作為提升的動力來實(shí)現(xiàn)混合液內(nèi)循環(huán)，不必設(shè)泵強(qiáng)制循環(huán)，節(jié)省了動力消耗。216。 出水穩(wěn)定性好：利用二級UASB串聯(lián)分級厭氧處理，可以補(bǔ)償厭氧過程中Ks高產(chǎn)生的不利影響。VanLier在1994年證明，反應(yīng)器分級會降低出水VFA濃度，延長生物停留時間，使反應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定。216。 啟動周期短：IC反應(yīng)器內(nèi)污泥活性高，生物增殖快，為反應(yīng)器快速啟動提供有利條件。IC反應(yīng)器啟動周期一般為1～2個月，而普通UASB啟動周期長達(dá)4～6個月。216。 沼氣利用價值高：反應(yīng)器產(chǎn)生的生物氣純度高，CH4為70%～80%，CO2為20%～30%，其它有機(jī)物為1%～5%，可作為燃料加以利用。216。 IC缺點(diǎn)尤其在污水可生化性不是太好的情況下，由于水力停留時間比較短去除率遠(yuǎn)沒有UASB高，增加了好氧的負(fù)擔(dān)。另外，IC由于氣體內(nèi)循環(huán)，特別是對進(jìn)水水質(zhì)不太穩(wěn)定的廠，導(dǎo)致IC出水水量極不穩(wěn)定，出水水質(zhì)也相對不穩(wěn)定，有時可能還會出現(xiàn)短暫不出水現(xiàn)象，對后序處理工藝是有影響的。216。 從構(gòu)造上看，IC反應(yīng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)比普通厭氧反應(yīng)器復(fù)雜，設(shè)計施工要求高。反應(yīng)器高徑比大，一方面增加了進(jìn)水泵的動力消耗，提高了運(yùn)行費(fèi)用；另一方面加快了水流上升速度，如果三相分離器處理不當(dāng)將使出水中細(xì)微顆粒物比UASB多，加重了后續(xù)處理的負(fù)擔(dān)。另外內(nèi)循環(huán)中泥水混合液的提升管和回流管易產(chǎn)生堵塞，使內(nèi)循環(huán)癱瘓，處理效果變差。216。 IC厭氧反應(yīng)器發(fā)酵細(xì)菌通過胞外酶作用將不溶性有機(jī)物水解成可溶性有機(jī)物，再將可溶性的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化成脂肪酸和醇類等，該類細(xì)菌水解過程相當(dāng)緩慢。由于IC厭氧反應(yīng)器相對較短的水力停留時間將會影響不溶性有機(jī)物的去除效果。216。 缺乏在IC反應(yīng)器水力條件下培養(yǎng)活性和沉降性能良好的顆粒污泥關(guān)鍵技術(shù)。（EGSB）反應(yīng)器EGSB反應(yīng)器實(shí)質(zhì)上是固體流化技術(shù)在有機(jī)廢水生物處理領(lǐng)域的具體應(yīng)用。如圖為EGSB反應(yīng)器結(jié)構(gòu)原理圖，EGSB反應(yīng)器中裝有一定量的顆粒污泥載體，當(dāng)有機(jī)廢水及其產(chǎn)生的沼氣自上而下地流過顆粒污泥床層時，載體與液體間會出現(xiàn)不同的相對運(yùn)動，導(dǎo)致床層成不同的工作狀態(tài)。EGSB反應(yīng)器在運(yùn)行過程中，待處理廢水與被回流的出水混合經(jīng)反應(yīng)器底部的布水系統(tǒng)均勻進(jìn)入反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)。反應(yīng)區(qū)內(nèi)的泥水混合液及厭氧消化產(chǎn)生的沼氣向上流動，部分沉降性能較好的污泥經(jīng)過膨脹區(qū)后自然回落到污泥床上，沼氣及其余的泥水混合液繼續(xù)向上流動，經(jīng)三相分離器后，沼氣進(jìn)入集氣室，部分污泥經(jīng)沉淀后返回反應(yīng)區(qū)，液相夾帶部分沉降性極差的污泥排出反應(yīng)器EGSB反應(yīng)器主要有以下四部分成：進(jìn)水系統(tǒng)進(jìn)水口設(shè)在反應(yīng)器底部側(cè)面，目的是使廢水能夠均勻地分配到整個EGSB反應(yīng)器，使有機(jī)物能夠完全均勻分布在反應(yīng)區(qū)，有利于廢水與微生物充分接觸，提高反應(yīng)器容積利用率。反應(yīng)區(qū)反應(yīng)區(qū)是EGSB反應(yīng)器的核心區(qū)域，該區(qū)域集中了大部分的厭氧污泥顆粒，是培養(yǎng)和富集厭氧微生物的地方，有機(jī)物主要在該區(qū)域內(nèi)被厭氧菌分解?？紤]到微生物對溫度要求，因此在反應(yīng)區(qū)外側(cè)制做了保溫夾套，從而保證了反應(yīng)區(qū)內(nèi)水溫在所需溫度內(nèi)恒定。三相分離器三相分離器，即氣、液、固分離器，由集氣室、沉淀區(qū)組成。首先，氣體進(jìn)入集氣室，氣液分離并經(jīng)由水封后排出。而固體被氣體帶進(jìn)集氣室，在液面與氣體分離后開始下沉至反應(yīng)區(qū)。固液體則在沉淀區(qū)進(jìn)行液固分離后，固體靠重力返回反應(yīng)區(qū)，液體則經(jīng)過出水口排出。集氣室集氣室內(nèi)氣液兩相界面的高度是很重要的。在集氣室內(nèi)氣液表面可能形成浮渣或浮沫，妨礙氣泡的釋放。并且在液面太高或波動時，這些浮渣或浮沫會堵塞排氣管，在反應(yīng)器產(chǎn)氣量很小時這些現(xiàn)象尤其嚴(yán)重，因此通過調(diào)節(jié)水封水面高度，來保持集氣室內(nèi)液面在一個相對穩(wěn)定且較低水平位置顯得分外的重要。EGSB反應(yīng)器作為第三代高效厭氧處理工藝的典型，其市場占有率由1997年的6％發(fā)展到1999年的11％，雖然這些工程項(xiàng)目主要集中在歐美發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，但是EGSB反應(yīng)器負(fù)荷高、占地面積小及其自身產(chǎn)生沼氣創(chuàng)造價值的優(yōu)點(diǎn)非常適合發(fā)展中國家的需要。因此，EGSB反應(yīng)器未來在發(fā)展中國家的市場將有很大的提升。我國對EGSB工藝的研究還主要停留在實(shí)驗(yàn)室和理論上，雖然實(shí)際工程的應(yīng)用也有報道，但是由于布水系統(tǒng)和三相分離器設(shè)計的落后，其效果難以令人滿意。因此，我國未來對EGSB反應(yīng)器的研究將主要集中在三相分離器和布水系統(tǒng)的改進(jìn)。在引進(jìn)發(fā)達(dá)國家先進(jìn)技術(shù)及國家節(jié)能減排的大趨勢下，EGSB反應(yīng)器在我國高濃度有機(jī)廢水處理方面有著巨大的發(fā)展前景。項(xiàng)目工藝穩(wěn)定性、可靠性應(yīng)用范圍基礎(chǔ)投資運(yùn)行費(fèi)用處理效率占地面積厭氧消化池較差逐步淘汰低低低高接觸厭氧一般一般較低較低一般較高兩相厭氧好一般較低較低較好較高UASB好廣一般低好較低ABR好一般一般較低好一般IC一般較多較高低好低EGSB較好一般一般低好低綜上所述，通過從工藝成熟角度、應(yīng)用推廣、運(yùn)行費(fèi)用、基礎(chǔ)投資、占地面積、處理效率等方面進(jìn)行對比，最終確定本工程厭氧工藝選擇UASB。當(dāng)前廢水好氧處理可采用的方法有活性污泥法及生物膜法。活性污泥法在處理廢水方面具有處理效果好、出水水質(zhì)穩(wěn)定、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富等優(yōu)點(diǎn)，生物膜法，一般占地面積小，生物密集，單位處理效果好。現(xiàn)在國內(nèi)外污水處理中常用的有如下工藝。Orbal氧化溝工藝、MBR、生物轉(zhuǎn)盤、SBR工藝、接觸氧化池BAF生物曝氣濾池等工藝。（1）Orbal氧化溝目前氧化溝有很多形式種類，如Carrousel氧化溝、Orbal氧化溝及交替式氧化溝等，不管是什么形式的氧化溝，它們均具有氧化溝特性。氧化溝是活性污泥法的一種變形，污水和活性污泥的混合液在環(huán)狀的曝氣渠道中不斷循環(huán)流動，具有特殊的循環(huán)流態(tài)，既是完全混合式又具有推流式的特征。氧化溝一般在延時曝氣條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，水和固體停留時間長，固體總量較多，因而能對進(jìn)水水質(zhì)的沖擊有一定的緩沖作用。又因?yàn)檠趸瘻蠝蟽?nèi)循環(huán)量高于進(jìn)水流量的幾十倍甚至于上百倍，使其產(chǎn)生較大稀釋能力。氧化溝的曝氣裝置不是全池分布，因而很容易在溝內(nèi)形成好氧和缺氧交替出現(xiàn)的狀態(tài)。奧貝爾氧化溝由三個同心溝道組成，通過對三個溝道不同溶解氧呈梯度變化的控制，不僅能很好的降解有機(jī)物和懸浮物，還能有效地除磷脫氮，污水經(jīng)過氧化溝完成生物降解后再進(jìn)入沉淀池進(jìn)行泥水分離。Orbal氧化溝系統(tǒng)工藝需另設(shè)污泥回流系統(tǒng)，將沉淀后的污泥回流到氧化溝中，使微生物處于平衡狀態(tài)，剩余污泥由剩余污泥泵排出。（2）膜生物反應(yīng)器（MBR）膜生物反應(yīng)器是一種結(jié)合了活性污泥曝氣和微濾技術(shù)的一種小規(guī)模生活污水處理技術(shù)，由于其出水水質(zhì)較好，尤其是SS較低，因此，是近年來在生活污水處理回用領(lǐng)域應(yīng)用較多的一種工藝。膜生物反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)有：1）結(jié)合了膜處理技術(shù)和生物處理技術(shù)帶來的優(yōu)點(diǎn)，超（微）濾膜組件作為泥水分離單元完全可以取代二次沉淀池，微孔超濾膜截留活性污泥混合液中微生物絮體和較大分子有機(jī)物，使生物反應(yīng)器內(nèi)微生物濃度較高，提高了生物對有機(jī)物的氧化率。2）膜濾后出水質(zhì)量高，感官上已經(jīng)接近自來水的情況，且出水水質(zhì)穩(wěn)定可靠。3）系統(tǒng)剩余污泥排放較小。4）系統(tǒng)流程簡單，易于集成，占地面積較少，是傳統(tǒng)中水系統(tǒng)的1/2左右。5）整個系統(tǒng)自動化程度高，運(yùn)行管理簡單方便。膜生物反應(yīng)器存在以下缺點(diǎn)：1）運(yùn)行費(fèi)用高。膜的更換費(fèi)用是影響一體式MBR系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用的關(guān)鍵因素，而動力費(fèi)用是影響分離式MBR系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用的關(guān)鍵因素，常規(guī)分離式MBR運(yùn)行能耗為3～4kWh/m179。，～2kWh/m179。，～h/m179。MBR工藝平均運(yùn)行費(fèi)用在2元/m179。以上。2）阻力損失較大，以及膜壽命單機(jī)處理能力較小。3）不適合應(yīng)用于處理較大水量的場合。（3）生物轉(zhuǎn)盤生物轉(zhuǎn)盤又稱浸沒式生物濾池，一系列串連的旋轉(zhuǎn)圓盤約有一半的盤片浸沒在接觸反應(yīng)槽內(nèi)的廢水中。轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)達(dá)離開污水于空氣接觸，生物膜上的固著水層從空氣中吸收氧，固著水層中的氧是過飽和的，并將其傳遞到生物膜和污水中，使槽內(nèi)污水的溶解氧含量達(dá)到一定的濃度，甚至可以達(dá)到飽和，從而有效去除有機(jī)物。該工藝的優(yōu)點(diǎn)有：1）工藝可靠,微生物濃度高，生物相豐富，出水水質(zhì)穩(wěn)定。2）維護(hù)管理簡便,不需要經(jīng)常調(diào)節(jié)生物污泥量，不會發(fā)生污泥膨脹，復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備也比較少。因此，便于維護(hù)管理。3）運(yùn)行成本低,接觸反應(yīng)槽不需要曝氣，污泥也無需回流。因此，動力消耗較低，節(jié)省運(yùn)行成本。但是該工藝仍存在一些致命的缺點(diǎn)：昂貴的轉(zhuǎn)盤使投資較活性污泥法大，轉(zhuǎn)盤支撐填料的鋼結(jié)構(gòu)骨架長期在污水中浸泡，腐蝕嚴(yán)重，23年需進(jìn)行一次油漆，采用用防水防腐漆，油漆一次要拆填料、空氣罩等，工作量很大。如采用不銹鋼骨架，每臺轉(zhuǎn)盤的成本增至10多萬元，一次投資太大。轉(zhuǎn)盤填料塑料，以及環(huán)氧玻璃鋼制成的空氣罩使用壽命不會超過10年，需要研制替代材料。本廠區(qū)污水量時變化系數(shù)較大，在泵房停止供水時，為了維持氣動生物轉(zhuǎn)盤微生物的活性，羅茨鼓風(fēng)機(jī)仍需照常運(yùn)轉(zhuǎn)供氣，造成電能的嚴(yán)重浪費(fèi)。處理效果一般，部分盤面暴露在空氣中會給周圍的環(huán)境帶來很大的氣味。（4）CASS法CASS工藝循環(huán)階段和循環(huán)過程循環(huán)式活性污泥法是間歇式活性污泥法的一種改進(jìn)。在一個或多個平行運(yùn)行、且反應(yīng)容積可變的池子中，完成生物降解和泥水分離過程。因此在該工藝中無需設(shè)置單獨(dú)的沉淀池。在這一系統(tǒng)中，活性污泥法按照“曝氣非曝氣”階段不斷重復(fù)進(jìn)行。在曝氣階段主要完成生物降解過程，在非曝氣階段雖然也有部分生物作用，但主要是完成泥水分離過程。由于循環(huán)式活性污泥法工藝按照“注水排水”以及“曝氣非曝氣”順序完成處理過程，因此屬于序批式活性污泥法。CASS工藝每一操作循環(huán)由下列四個階段組成：1）進(jìn)水/曝氣階段2）進(jìn)水/沉淀階段3）進(jìn)水/撇水階段4）進(jìn)水/閑置循環(huán)開始時，由于污水的進(jìn)入，使得池子內(nèi)部的水位由某一最低水位開始上漲；經(jīng)過一定時間的曝氣和混合后，系統(tǒng)停止曝氣以便使反應(yīng)器內(nèi)的活性污泥進(jìn)行絮凝沉淀，活性污泥將在靜止的環(huán)境中沉淀。當(dāng)沉淀階段完成后，撇水器將把池子上部的上清液排出系統(tǒng)，同時水位將降低到最初的深度。之后，系統(tǒng)將重復(fù)以上過程。上述各個階段組成一個循環(huán)，并不斷重復(fù)。工藝特點(diǎn)工藝流程簡單，布置緊湊，占地面積少，投資省，維護(hù)管理方便。本工藝好氧曝氣設(shè)備選用高效的曝氣裝置，具有充氣量大，氧利用率高，運(yùn)行穩(wěn)定，曝氣均勻的特點(diǎn)。本工藝流程剩余污泥量極少，產(chǎn)生臭氣量少，無二次污染。（5）接觸氧化法：Ⅰ、工藝方面的特征：1）生物接觸氧化法多采用比表面積大、空隙率高、水流通暢的生物填料，又加上充足的有機(jī)物和溶解氧，適用于微生物棲息增殖，因此生物膜上的生物是豐富的，除細(xì)菌和多種種屬的原生動物和后生動物外，還能夠生長氧化能力較強(qiáng)的球衣菌屬的絲狀菌，而無污泥膨脹現(xiàn)象發(fā)生。在生物膜上能夠形成穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)和食物鏈。2）填料表面全部為生物膜所密布，形成了生物膜的主體結(jié)構(gòu)，由于絲狀菌的大量滋生，有可能形成一個呈立體結(jié)構(gòu)的密集的生物網(wǎng)，廢水在其中通過能夠有效地提高凈化效果。3）由于進(jìn)行曝氣，生物膜表面不斷的接受曝氣吹脫，這樣有利于保持生物膜的活性，一直厭氧膜的增殖，也宜于提高氧的利用率，因此能夠保持較高濃度的活性生物量。正因?yàn)槿绱?，生物接觸氧化法能夠接受較高的有機(jī)負(fù)荷，處理效率較高，有利于減小反應(yīng)池容積和占地面積。Ⅱ、運(yùn)行方面的特征：對沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，在間歇運(yùn)行條件下，仍能夠保持良好的處理效果，對排水不均勻的企業(yè)，更具有實(shí)際意義；操作簡單，運(yùn)行方便、易于維護(hù)管理，勿需污泥回流，不產(chǎn)生污泥膨脹現(xiàn)象；污泥生成量少，污泥顆粒較大，易于沉淀。Ⅲ、功能方面的特征：具有多種凈化功能，除有效地去除有機(jī)污染物外，如運(yùn)行得當(dāng)還能夠用以脫氮和除磷，因此可以作為三級處理技術(shù)。（6）生物曝氣濾池工藝曝氣生物濾池技術(shù)最早由法國CGE公司所屬的OTV公司開發(fā)特別是在最近幾年，曝氣生物濾池技術(shù)又有了長足的進(jìn)步，在我國．該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用也得到了發(fā)展．同時，在我國的中水、生活污水和工業(yè)廢水的處理中，該工藝技術(shù)也得到了不斷的應(yīng)用。曝氣生物濾池的原理和特點(diǎn)如下1）原理曝氣生物濾池的基本原理是在一級強(qiáng)化的基礎(chǔ)上，以顆粒狀填料及其附著生長的生物膜為主要處理介質(zhì)，充分發(fā)揮生物代謝作用、物理過濾作用、生物膜和填料的物理吸附作用以及反應(yīng)器內(nèi)食物鏈的分級捕食作用。實(shí)現(xiàn)污染物在同一單元反應(yīng)器內(nèi)的去除。曝氣生物濾池借鑒了生物接觸氧化反應(yīng)器和深床過濾的設(shè)計原理，反應(yīng)器內(nèi)存在著不同的好氧、缺氧區(qū)域?？赏綄?shí)現(xiàn)硝化和反硝化，在去除有機(jī)物的同時達(dá)到脫氮的目的。2）特點(diǎn)與普通的活性污泥法相比．曝氣生物濾池有如下的特點(diǎn)：a、具有更高的生物濃度和有機(jī)負(fù)荷。曝氣生物濾池中采用的粗糙多孔的粒狀填料為微生物提供了更佳的生長環(huán)境。易于掛膜及穩(wěn)定運(yùn)行?？稍谔盍媳砻姹３州^多的生物量，單位體積內(nèi)微生物量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于活性污泥中的微生物量(可達(dá)10～15g／L)，高濃度的微生物量使得曝氣生物濾池的容積負(fù)荷增大。b、工藝簡單。基建費(fèi)用低。由于填料的機(jī)械截留作用以及濾料表面的微生物和代謝中產(chǎn)生的粘性物質(zhì)形成的吸附架橋作用，因此，可省去沉淀池，進(jìn)而降低基建費(fèi)用；在穩(wěn)定運(yùn)行情況下，去除SS的機(jī)理類似于普通快濾池，只要沒有發(fā)生穿透，出水SS均較為理想。c、