概述 厌氧生物处理技术在水处理行业中一直都受到环保工作者们的青睐,由于其具有良好的去除效果,更高的反应速率和对毒性物质更好的适应,更重要的是由于其相对好氧生物处理废水来说不需要为氧的传递提供大量的能耗,使得厌氧生物处理在水处理行业中应用十分广泛。
但由于总体反应式基于莫诺方程的厌氧处理受到低浓度废水Ks的限制,所以厌氧在处理低浓度废水方面没有太大的空间,可就近的一些报道和
生物厌氧生物过滤器厂家
概述 厌氧生物处理技术在水处理行业中一直都受到环保工作者们的青睐,由于其具有良好的去除效果,更高的反应速率和对毒性物质更好的适应,更重要的是由于其相对好氧生物处理废水来说不需要为氧的传递提供大量的能耗,使得厌氧生物处理在水处理行业中应用十分广泛。
但由于总体反应式基于莫诺方程的厌氧处理受到低浓度废水Ks的限制,所以厌氧在处理低浓度废水方面没有太大的空间,可就近的一些报道和试验表明,厌氧如果提供合适的外部条件,在处理低浓度废水方面仍然有非常高的处理效果。
我们可以根据厌氧反应的原理加以动力学方程推导出厌氧生物处理低浓度废水尤其在处理生活污水方面的合适条件。
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一般来说,废水中复杂有机物物料比较多,通过厌氧分解分四个阶段加以降解:
(1)水解阶段:高分子有机物由于其大分子体积,不能直接通过的细胞壁,需要在微生物体外通过胞外酶加以分解成小分子。废水中典型的有机物质比如纤维素被纤维素酶分解成纤维二糖和葡萄糖,淀粉被分解成麦芽糖和葡萄糖,蛋白质被分解成短肽和氨基酸。分解后的这些小分子能够通过细胞壁进入到细胞的体内进行下一步的分解。
(2)酸化阶段:上述的小分子有机物进入到细胞体内转化成更为简单的化合物并被分配到细胞外,这一阶段的主要产物为挥发性脂肪酸(VFA),同时还有部分的醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、等产物产生。
(3)产阶段:在此阶段,上一步的产物进一步被转化成、碳酸、氢气以及新的细胞物质。
(4)产阶段:在这一阶段,、氢气、碳酸、甲酸和都被转化成、二氧化碳和新的细胞物质。这一阶段也是整个厌氧过程为重要的阶段和整个厌氧反应过程的限速阶段。
再上述四个阶段中,有人认为第二个阶段和第三个阶段可以分为一个阶段,在这两个阶段的反应是在同一类细菌体类完成的。个阶段的反应速度很快,如果用莫诺方程来模拟个阶段的反应速率的话,Ks(半速率常数)可以在50mg/l以下,μ可以达到5KgCOD/KgMLSS.d。而第四个反应阶段通常很慢,同时也是为重要的反应过程,在前面几个阶段中,废水的中污染物质只是形态上发生变化,COD几乎没有什么去除,只是在第四个阶段中污染物质变成等气体,使废水中COD大幅度下降。同时在第四个阶段产生大量的碱度这与个阶段产生的有机酸相平衡,维持废水中的PH稳定,保证反应的连续进行。
以生活污水为例,一般来说影响废水厌氧反应速率的因素有很多,包括反应温度、废水的毒性、原水基质浓度、原水的PH值、传质效率、营养物质的平衡、微量元素的催化作用等等。对于生活污水来说,影响比较大的因素有反应温度、原水的基质浓度、传质效率以及微量元素的催化。因为生活污水的营养比和PH值被公认为非常适合生物的生长的。在前面的叙述中,已经提及了厌氧反应的个阶段对于生活污水来说,很快就可以完成,尤其水解阶段,不存在传质的限制,同时通常长距离的管网也给水解提供了足够的时间。因此我们提出的厌氧处理低浓度废水设计思想中,主要考虑产CH4过程作为限速步骤。
由于产CH4阶段遵循莫诺方程,整个速率的确定以莫诺方程为基础。在上式中,很难把总体反应的Ks值估算出来,因为它受到的影响因素很多,对于不同类型的废水差别很大。对于生活污水来说可以根据不同的单个因素影响列成很多分式莫诺方程,末后各式相乘再加上修正系数,这个方程可以得出比较接近的Ks值,作为厌氧处理生活污水时的参考设计数据。
依靠沼气实现自身的内循环,减少能耗
厌氧流化床载体的膨胀和流化,是通过内循环回流泵加压实现。因此需要消耗一部分动力。而N-IC反应器正常运行时是以自身产生的沼气作为动力,实现混合液内循环,不启动回用水泵实现强制循环,从而减少能耗。
减少药剂投量,降低运行费用
内外循环的液体量相当于厌氧出水的回流,对pH起缓冲作用,使反应器内的pH保持稳定。可减少进水的投碱量,从而降低运行费用。
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