厌氧处理技术在经济性和特定高浓度有机废水的情况下具有传统好氧技术不可比拟的优点,但与此同时在处理某种特定的化工废水处理时,有许多的不足之处,废水的温度、浓度、碱度及出水水质要求等情况都限制了厌氧处理技术的应用。
1、升流式厌氧污泥床反应器
厌氧处理技术的升流式厌氧污泥床是一种悬浮生长型的生物反应器,由反应区、沉淀区和气室三部分组成。反应器的底部是浓度较高的污泥层,泥层上部是浓度较低的污泥悬浮层,顶部设有气、液、固三相分离器,使得反应器内的污泥不易流失,故而反应器内能维持很高的生物量。
我国目前已有几十座UASB反应器投入生产型运行,国外生产性规模的UASB反应器总数已达到数百个。但当UASB处理低密度有机化工废水时,由于进水COD浓度较低,产气量较低,使得反应器搅拌强度较小,泥水接触不良,使整体反应器处理效率不高。
2、厌氧折流板反应器
厌氧处理技术的厌氧折流板反应器内设置若干竖向导流板,将反应器分隔成串联的几个反应室,每个反应室都可以看作一个相对独立的上流式污泥床系统。在ABR反应器的各个反应室中的微生物相是随流程逐级递变的。递变规律与底物降解过程协调一致,从而确保相应的微生物相拥有的工作活性。
ABR工艺在实际废水处理工程中的应用尚不多见,但已有处理工业废水和小规模处理城市污水的实例。ABR工艺首先应用到了处理化工制药废水的实际工程中。
目前已有的研究表明,采取适当的工艺措施(如出水回流、增加填料),ABR反应器可以处理各种浓度的废水。
3、厌氧膨胀颗粒污泥床反应器
厌氧处理技术的厌氧膨胀颗粒污泥床反应器是对UASB 反应器的改进,能在高负荷下对低温低浓度有机废水取得高处理效率,可维持很高的水流上升流速。反应器内颗粒污泥床呈膨胀状态,膨胀床改善了废水中有机物与微生物之间的接触,颗粒污泥性能良好,强化了传质效果,提高了反应器的生化反应速度,从而大大提高了反应器的处理效能。
4、厌氧序批式活性污泥法
厌氧处理技术的好氧生物处理的SBR工艺用于厌氧生物处理,开发了厌氧序批式活性污泥法。ASBR工艺目前仍处于试验阶段,其特殊的间歇操作方式在理论上能够获得比连续进水的普通厌氧活性污泥法更高效的生物絮凝(甚至颗粒化)和固液分离效果。
5、两相厌氧消化生物处理工艺
亦称为两步或两段厌氧消化,两相厌氧生物处理工艺的本质是通过调控产酸相和产甲烷相反应器的运行控制参数,使产酸相和产甲烷相成为2个独立的处理单元,各自形成产酸发酵微生物和产甲烷发酵微生物的理想生态条件,实现完整的厌氧发酵过程。
从国内外的两相厌氧系统研究所采用的工艺形式看,主要有两种:一种是两相均采用同一类型的反应器,如UASB反应器、UBF反应器、ASBR反应器,其中UASB反应器较常用。二种是称作Anodek的工艺,其特点是产酸相为接触式反应器(即完全式反应器后设沉淀池,同时进行污泥回流),产甲烷相则采用其他类型的反应器。两相厌氧生物处理工艺在水处理中的应用相当广泛。
同单相厌氧消化工艺相比,对于高浓度有机污水、悬浮物浓度很高的污水、含有毒物质及难降解物质的化工废水和污泥,两相厌氧消化工艺具有很大的优势,能够得到满意的处理效果。
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