厭氧生物過濾池處(chù)理效率高,能(néng)耗低,一次性投(tóu)資小,運行(háng)成本低,輕鬆達(dá)國(guó)標;工業廢(fèi)氣處理設備費用低,廢(fèi)氣處理工程經驗豐富,可上門勘(kān)探現場;正州環保
概要
厭氧生物過濾器是美國Standford大學Young和Mc.Carty於1967年基於生物過濾器開發的早期(qī)厭氧生物反應器。
厭氧生物過濾池是內部填充微生物載體(即過(guò)濾器)的厭氧生(shēng)物反應器。厭氧微生(shēng)物部分附著在(zài)過濾器上生(shēng)長,形成厭氧生物膜,部分懸浮在過濾器的間隙(xì)中生(shēng)長。汙水通過懸掛生物(wù)膜的過濾材料時,水中的有機物擴散到生物膜表麵,被生物膜中的微生物(wù)分解(jiě)轉化為沼氣,淨化的水通過排水設備排(pái)出池(chí)外,產生的沼氣被收集利用。
過濾材料
在厭氧生物過濾池中,其結(jié)構是過濾材(cái)料,過濾材料的主要功能是為厭氧微生物提供附(fù)著生長的空間。過濾材料(liào)的形態、性質和填充方式對過濾池的淨化效果和運行有重要影響。
理想的過濾材料應具備以(yǐ)下條(tiáo)件
(1) 比表麵積大,一般(bān)比表麵積大,能承受的有機負荷越高,有(yǒu)助於增加生(shēng)物(wù)總量。
(2) 具有高孔(kǒng)隙率,孔隙率越高,在同一(yī)容積的反應器(qì)中,處(chù)理水量一定時汙水的實際停(tíng)留時間越長,反應器的容積利用係數越高,高孔隙率有利(lì)於防止過濾器堵(dǔ)塞,防止短(duǎn)流。
(3) 有利於生物膜的附著生長,表麵(miàn)粗糙的過濾器優於表麵光滑的(de)過濾器。
(4) 具有足夠的機械強度(dù),不易流失。
(5) 化學和生物穩定性好,不易被(bèi)汙水中的化學物質侵蝕和微生物分解破(pò)壞,無有害物質溶解,壽命長。
(6) 質量輕,反應器結構負荷小。
(7) 價格便宜,采訪方便。
生產和試驗研(yán)究中常用的過濾材料有實心塊(kuài)狀過濾材(cái)料、中空塊狀過濾材料、管流型過濾材料(liào)、纖(xiān)維過(guò)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,比表麵積小,孔隙率低。采用這(zhè)種(zhǒng)過濾材料的過濾池,生物量濃度低,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塞和短流現象,影響(xiǎng)運行效果。常用的是直徑30-45mm的碎石、碎石等。
(2) 中空(kōng)塊(kuài)狀過濾(lǜ)器:圓(yuán)柱形或(huò)球形,內部有形狀(zhuàng)、大小不同的孔隙。與表麵(miàn)積和孔隙率相比,實心塊狀過濾器大幅增加,可以增加生物量濃度和相應的處理能力,減少過濾層的堵塞(sāi)。這種過濾材料多由塑料製成,常用的有波(bō)爾環等。
(3) 管(guǎn)流型過濾器:形成管流,比表(biǎo)麵積達到100-200m2/m3,孔隙率為80%-90%,分別為實心塊狀過濾器的2-5倍和1.5倍左右,采用(yòng)這種過濾器可獲得較高的生(shēng)物量濃(nóng)度,厭(yàn)氧生物過濾器的有機(jī)負荷達到5-15kgCOD/(m3該過濾材(cái)料質量輕,穩定,但價格高。
(4) 交叉流型過濾器:由不同傾斜方向的波紋管和蜂窩(wō)管構成,傾斜角一般為60°。水流(liú)通過濾層時,呈交叉形(或折流形)流動,比表麵積和孔隙率接近(jìn)管流型過濾材(cái)料,但(dàn)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(lǜ)大,汙水流過過濾池時,纖維隨水漂浮,提高其上生物(wù)膜與汙水的接觸效果,提高有機物的傳質效率。同時,由於水流的剪切作用,生物膜的(de)厚度不(bú)太大,可以保(bǎo)證高生物活性(xìng)和良好的傳(chuán)質條件。但是,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(lǜ)器有軟尼龍纖維過濾器、半軟聚乙烯、聚丙烯過濾器、彈性聚苯乙烯過濾器等。
厭氧(yǎng)生物過濾池(chí)
結構特征
厭氧(yǎng)生(shēng)物過(guò)濾池根據水流(liú)方向分為上升式和下降式兩種,下降式厭氧生物過濾器也稱為下降式固定膜(mó)反應(yīng)器(DSFF)。近年(nián)來,升流式混合型厭氧反應器也出現了。
厭(yàn)氧生(shēng)物過濾器除過濾材料外,還設有布水係統和沼氣收集係(xì)統。布水(shuǐ)係統的作用是使供水分布均勻,為了防止堵塞,其(qí)孔的大小和(hé)流速應適當選擇和控(kòng)製。沼氣收集(jí)係統的作用是收集產生(shēng)的沼(zhǎo)氣作為能源利用,沼氣收集係統設(shè)有(yǒu)水封(fēng)、氣流計(jì)和火炬。厭氧生物過濾器多為(wéi)封閉型,保證良好的厭氧(yǎng)環境,盡量收集沼氣,其中過濾層低於(yú)汙水(shuǐ)水位,處於淹沒狀態(tài)。
升流式厭(yàn)氧生(shēng)物(wù)過(guò)濾池的(de)布水係統設置在池底,汙水從底部(bù)進入過濾池後均勻向(xiàng)上(shàng)傳動,在(zài)過濾材料表麵附(fù)著的與過濾材料截(jié)留的(de)大量微生物的作用下,汙(wū)水中的(de)有機物可以分解為甲烷和二氧化碳等,淨化(huà)後的出水從池頂引出池(chí)外,沼氣從上部的沼(zhǎo)氣收集管收(shōu)集,池內的生物膜不斷代謝,脫落的(de)生物膜隨著出水(shuǐ)帶(dài)出,因此過濾池後需要設置沉澱分離裝置。目前(qián)運行的厭氧過濾(lǜ)器大(dà)多是升流式厭氧過濾器。
在降流(liú)式厭氧(yǎng)過濾(lǜ)池中,布水係統設置在池頂,汙水從頂部(bù)均勻直流到底部,生物反應(yīng)產生的氣(qì)體流動起到一定(dìng)的攪拌作用,因此不需要複雜的配(pèi)水係統,微生物附著在方向性排列的過濾器上,發揮分解有機物的作用。這種反應器不易(yì)堵塞(sāi),但(dàn)固體沉積在濾池底部會給操作帶來一定(dìng)的困難。
進來出現的升流式混合型厭氧反應器綜合了升流式(shì)厭氧(yǎng)汙泥床和(hé)升流(liú)式厭氧生物過濾池的特點,減少了過(guò)濾層的厚(hòu)度,在過濾層的布水係統(tǒng)和過濾層(céng)之間(jiān)留出一定的空間,使懸浮狀(zhuàng)態的(de)粒子汙泥在其中生(shēng)長(zhǎng)、累積,增加了反應器的(de)總生物量,減少(shǎo)了過濾池堵塞的可能性。與升流式厭氧汙泥(ní)床相比,不(bú)設置三相分離器(qì),可(kě)以節基(jī)礎設施投資。其過濾層的高(gāo)度與(yǔ)過濾池的總高度相比,應采用2/3。
運行特征(zhēng)
厭氧(yǎng)生物過濾池適用於不同類型、不同濃度的有機廢水處理,其有機負荷取決於汙水的(de)性質和濃度,一般為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),升流式厭氧生物過濾池(chí)底部的生物量濃度達(dá)到頂部的幾十倍。實際運行結(jié)果表明,在同(tóng)一水質條件和水力停留時間(jiān)下(xià),上升式厭氧生物濾池的COD去除率高(gāo)於下降式(shì),上升式混合型厭(yàn)氧(yǎng)反應器具有更多運行優點。
溫度是影響厭氧生物濾(lǜ)池處理效果的因素之一。厭氧生物濾池多在中溫(wēn)條件(35℃)下運行。溫度下(xià)降會影響處理效率,根據經驗,溫度急劇下降會(huì)增加效率下降幅(fú)度,長時間穩定在低溫條(tiáo)件下(xià)運轉的(de)話,過濾器(qì)中的固(gù)體停留時間變長(zhǎng),溫度的影響會減弱,為了節約加熱所需的能(néng)量,也可以在常溫下(xià)運轉。
濾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(chí)內的填充高度(dù)不必超過1.2m。
采用升流式厭氧生物過濾器,汙水中浮遊固體濃度大於COD濃度的10%時,為(wéi)了防止過濾層堵塞,應進行適當的預處理,降低浮遊物濃(nóng)度(dù)。
估值。
厭氧生物過濾器具有以下優點
(1) 處理能力高(gāo)於一般(bān)消化池;
(2) 生物濃(nóng)度高,可獲得高有機(jī)負(fù)荷;
(3) 不需要特殊的攪拌設備,裝置簡單,技術本(běn)身能耗低(dī)
(4) 微生物菌體停留時間(jiān)長,耐衝擊(jī)負荷強
(5) 無需回流汙泥,運行管理(lǐ)方便
(6) 處理水量和負荷發生很大變化(huà)時,運行可以保持很大的(de)穩定性。
厭氧生物過濾器的主要缺點是:
(1) 濾池容易堵(dǔ)塞,特別是底部,主要適用於懸浮物濃度低的溶解性有機廢水處理
(2) 對布水裝置要求高。否則,容易發生短流,影響處理(lǐ)效果
(3) 濾池清洗沒有簡(jiǎn)單有效的方法(fǎ)。