厭氧處理技術在經濟性和特定高濃度有機廢水的情況下具有傳統好氧技術不可比擬的優點,但與此同時在處理某種特定的化工廢水處理時,有許多的不足之處,廢水的溫度、濃度、堿度及出水水質要求等情況都限制了厭氧處理技術的應用。

1、升流式厭氧污泥床反應器

厭氧處理技術的升流式厭氧污泥床是一種懸浮生長型的生物反應器,由反應區、沉淀區和氣室三部分組成。反應器的底部是濃度較高的污泥層,泥層上部是濃度較低的污泥懸浮層,頂部設有氣、液、固三相分離器,使得反應器內的污泥不易流失,故而反應器內能維持很高的生物量。

我國目前已有幾十座UASB反應器投入生產型運行,國外生產性規模的UASB反應器總數已達到數百個。但當UASB處理低密度有機化工廢水時,由于進水COD濃度較低,產氣量較低,使得反應器攪拌強度較小,泥水接觸不良,使整體反應器處理效率不高。

2、厭氧折流板反應器

厭氧處理技術的厭氧折流板反應器內設置若干豎向導流板,將反應器分隔成串聯的幾個反應室,每個反應室都可以看作一個相對獨立的上流式污泥床系統。在ABR反應器的各個反應室中的微生物相是隨流程逐級遞變的。遞變規律與底物降解過程協調一致,從而確保相應的微生物相擁有的工作活性。

ABR工藝在實際廢水處理工程中的應用尚不多見,但已有處理工業廢水和小規模處理城市污水的實例。ABR工藝首先應用到了處理化工制藥廢水的實際工程中。

目前已有的研究表明,采取適當的工藝措施(如出水回流、增加填料),ABR反應器可以處理各種濃度的廢水。

3、厭氧膨脹顆粒污泥床反應器

厭氧處理技術的厭氧膨脹顆粒污泥床反應器是對UASB 反應器的改進,能在高負荷下對低溫低濃度有機廢水取得高處理效率,可維持很高的水流上升流速。反應器內顆粒污泥床呈膨脹狀態,膨脹床改善了廢水中有機物與微生物之間的接觸,顆粒污泥性能良好,強化了傳質效果,提高了反應器的生化反應速度,從而大大提高了反應器的處理效能。

4、厭氧序批式活性污泥法

厭氧處理技術的好氧生物處理的SBR工藝用于厭氧生物處理,開發了厭氧序批式活性污泥法。ASBR工藝目前仍處于試驗階段,其特殊的間歇操作方式在理論上能夠獲得比連續進水的普通厭氧活性污泥法更高效的生物絮凝(甚至顆粒化)和固液分離效果。

5、兩相厭氧消化生物處理工藝

亦稱為兩步或兩段厭氧消化,兩相厭氧生物處理工藝的本質是通過調控產酸相和產甲烷相反應器的運行控制參數,使產酸相和產甲烷相成為2個獨立的處理單元,各自形成產酸發酵微生物和產甲烷發酵微生物的理想生態條件,實現完整的厭氧發酵過程。

從國內外的兩相厭氧系統研究所采用的工藝形式看,主要有兩種:一種是兩相均采用同一類型的反應器,如UASB反應器、UBF反應器、ASBR反應器,其中UASB反應器較常用。二種是稱作Anodek的工藝,其特點是產酸相為接觸式反應器(即完全式反應器后設沉淀池,同時進行污泥回流),產甲烷相則采用其他類型的反應器。兩相厭氧生物處理工藝在水處理中的應用相當廣泛。

同單相厭氧消化工藝相比,對于高濃度有機污水、懸浮物濃度很高的污水、含有毒物質及難降解物質的化工廢水和污泥,兩相厭氧消化工藝具有很大的優勢,能夠得到滿意的處理效果。

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