厭氧反應(yīng)器中的產(chǎn)甲烷菌特點:
(1)生長適宜pH值在6.5~7.5之間產(chǎn)甲烷菌可以生長在pH值6.2~8.0的范圍內(nèi),在厭氧系統(tǒng)中,當(dāng)pH<6.2或pH>8.0時,會抑制產(chǎn)甲烷菌的生長。
(2)產(chǎn)甲烷菌生長的溫度范圍較廣在0~80℃甚至大于90℃的條件下都有產(chǎn)甲烷菌的存在。但不同的產(chǎn)甲烷菌種群有不同的比較好溫度適應(yīng)范圍。自然界中的產(chǎn)甲烷菌存在3個類群,即低溫菌群、中溫菌群和高溫菌群。低溫菌的適宜溫度為18~25℃,中溫菌的適宜溫度為35~39℃,高溫菌的適宜溫度為53~58℃。
(3)產(chǎn)甲烷菌生長繁殖比較緩慢產(chǎn)甲烷菌繁殖一代所需的時間長達(dá)幾小時甚至幾天,而一般的水解產(chǎn)酸菌的培增時間只需數(shù)十分鐘。由于水解產(chǎn)酸菌繁殖極快,而產(chǎn)甲烷菌生長繁殖十分緩慢,在厭氧反應(yīng)器啟動運(yùn)行過程中,在產(chǎn)甲烷菌尚未富集起來之前,產(chǎn)甲烷菌來不及消化產(chǎn)酸菌所產(chǎn)生的有機(jī)酸會導(dǎo)致有機(jī)酸的積累和厭氧消化液酸化現(xiàn)象。只有等到產(chǎn)甲烷菌充分富集起來之后,產(chǎn)酸菌的產(chǎn)酸代謝與產(chǎn)甲烷菌利用酸產(chǎn)甲烷的代謝,才能處于平衡狀態(tài)。
(4)產(chǎn)甲烷菌對營養(yǎng)物質(zhì)的要求比較簡單,只要有無機(jī)鹽、無機(jī)硫化物、NH4+、CO?、H?等幾種簡單的化合物便能夠生存,故產(chǎn)甲烷菌屬自養(yǎng)微生物。 折流板厭氧反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單、效果穩(wěn)定。河北第三代厭氧反應(yīng)器工藝
水力負(fù)荷:泵進(jìn)水時所提供的水力,是污泥與廢水中有機(jī)物之間傳質(zhì)的重要推動力。水力可以促進(jìn)污泥與有機(jī)廢水的混合與接觸,水力所產(chǎn)生的推動力的大小,可用表面水力負(fù)荷來衡量。水力負(fù)荷是指在反應(yīng)器單位橫截面積上、每小時的進(jìn)水量,即:R水=Q/A。式中:R水為表面水力負(fù)荷,m3/m2·h或m/h;Q為反應(yīng)器每小時的進(jìn)水量,m3/h;A為反應(yīng)器橫切面積,m2。水力負(fù)荷的計量單位是m3/(m2·h),即m/h,所以水力負(fù)荷又稱上升流速。上升流速的物理意義是,進(jìn)水量在反應(yīng)器中每小時上升的高度。上升流速越大,推動污泥與廢水混合接觸的攪拌力越大。CSTR厭氧反應(yīng)器原理連續(xù)攪拌反應(yīng)器系統(tǒng),或稱全混合厭氧反應(yīng)器,是一種使發(fā)酵原料和微生物處于完全混合狀態(tài)的厭氧處理技術(shù)。
IC厭氧反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)及工作原理:IC厭氧反應(yīng)器由幾個基本部分組成:進(jìn)液混合一布水區(qū),首先反應(yīng)區(qū),內(nèi)循環(huán)系統(tǒng),第二反應(yīng)區(qū),沉淀出水區(qū),其中內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)是IC厭氧反應(yīng)器的高級構(gòu)造,由一級三相分離器、沼氣提升管、氣液分離器、泥水下降管組成。進(jìn)水由底部進(jìn)人首先反應(yīng)區(qū)與顆粒污泥混合,大部分有機(jī)物在此被降解,產(chǎn)生大量沼氣,沼氣被一級三相分離器收集。第二反應(yīng)區(qū)的液相上升流速小于首先反應(yīng)區(qū)。這個區(qū)域除了繼續(xù)進(jìn)行生物反應(yīng)之外,由于上升流速的降低,還充當(dāng)首先反應(yīng)區(qū)和沉淀出水區(qū)之間的緩沖段,對解決跑泥、確保沉淀后出水水質(zhì)起著重要作用。
厭氧系統(tǒng)對氮、磷、氮的需求:
厭氧消化微生物需要氮元素、磷元素和硫元素。
1.氮元素可以來自任何能提供-NH2或者NH4+的化合物。如各種含氮的有機(jī)物(蛋白質(zhì)、氨基酸)和含氮的無機(jī)物(NH4OH、NH4HCO3),都可以作為氮源。其中產(chǎn)甲烷菌只能以氨態(tài)氮作為氮源。
2.磷元素可以來自磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉、磷酸二氫銨。
3.硫元素來自無機(jī)硫,比如硫酸根;或者有機(jī)硫,比如蛋白質(zhì)中的-SH2.
營養(yǎng)元素的C/N/P的比例范圍可以是300~500:5:1之間。通常是300~350:5:1
傳統(tǒng)的完全混合厭氧反應(yīng)器是借助消化池內(nèi)厭氧活性污泥來凈化有機(jī)污染物。
厭氧反應(yīng)器處理的四個階段:即厭氧消化過程分為水解階段、酸化階段、產(chǎn)乙酸產(chǎn)氫階段、產(chǎn)甲烷階段四個部分。水解階段:微生物菌體分泌胞外水解酶,將碳?xì)浠衔铩⒅竞偷鞍踪|(zhì)轉(zhuǎn)化為單糖、氨基酸和長鏈脂肪酸(LCFA);酸化階段:水解階段的產(chǎn)物在酸化微生物菌群的作用下降解為戊酸、丁酸、丙酸、乙酸、二氧化碳和氫;產(chǎn)乙酸產(chǎn)氫階段,功能微生物菌群將戊酸等轉(zhuǎn)化為甲烷細(xì)菌可以直接利用的基質(zhì)-乙酸、二氧化碳和氫;在的產(chǎn)甲烷階段,產(chǎn)甲烷細(xì)菌將乙酸、氫與二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳,并伴隨著微生物的生長與衰亡,在此同時,系統(tǒng)內(nèi)的硫酸鹽或硝酸鹽在硫酸鹽還原菌或反硝化菌的作用下,以乙酸或氫作為電子供體,被還原成硫化氫或氮氣。IC PLUS厭氧反應(yīng)器具有緩沖pH值的能力。CSTR厭氧反應(yīng)器原理
ABR厭氧反應(yīng)器對有毒物質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)。河北第三代厭氧反應(yīng)器工藝
內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器(IC反應(yīng)器)的上升流速的控制原因:
①進(jìn)水的上升流速決定了上反應(yīng)室的上升流速,但上反應(yīng)室不希望有太大的上升流速。上反應(yīng)室的上升流速越小,越有利于污泥的沉降與滯留;
②進(jìn)水的上升流速越大,上反應(yīng)室三相分離器窄縫處的上升流速越大,對污泥回流所造成的干擾越大;
③采用較大的上升流速,需要有更大的進(jìn)水量。如果有機(jī)廢水COD較高,必然要稀釋進(jìn)水COD,或進(jìn)行厭氧出水回流,這會浪費水資源,并增加動力消耗。
④在IC反應(yīng)器容積負(fù)荷較高的情況下,內(nèi)循環(huán)為下反應(yīng)室貢獻(xiàn)的上升流速,要比進(jìn)水的上升流速大得多。只要有內(nèi)循環(huán)的存在,進(jìn)水的上升流速即使只有4m/h,也足以滿足IC反應(yīng)器對上升流速的要求。 河北第三代厭氧反應(yīng)器工藝