污泥污水厭氧生物處理

第六章污水的厭氧生物處理

什么叫污水的厭氧生物處理？厭氧生物處理是利用厭氧微生物的代謝過(guò)程，在無(wú)須提供氧氣的情況下，把有機(jī)物轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物和少量的細(xì)胞物質(zhì)，這些無(wú)機(jī)物主要包括大量的生物氣（沼氣）和水。沼氣的主要成分是約2/3的甲烷氣和約1/3的二氧化碳以及少量的H2、NH3、H2S，是一種可回收的能源。筑龍給排水第十章污水的厭氧生物處理第一節(jié)厭氧生物處理的基本原理第二節(jié)厭氧工藝的類型和發(fā)展第三節(jié)UASB厭氧反應(yīng)器筑龍給排水厭氧生物處理的基本原理

厭氧生物處理的早期目的和過(guò)程厭氧生物處理機(jī)理筑龍給排水厭氧生物處理的早期目的和過(guò)程早期的厭氧處理研究主要針對(duì)污泥消化，即將污泥中的固態(tài)有機(jī)物降解為液態(tài)和氣態(tài)的物質(zhì)。污泥的消化過(guò)程明顯分為兩個(gè)階段：固態(tài)有機(jī)物先液化，稱液化階段；接著降解產(chǎn)物氣化，稱氣化階段；整個(gè)過(guò)程歷時(shí)半年以上。筑龍給排水厭氧生物處理的早期目的和過(guò)程液化階段：最顯著的特征是液態(tài)污泥的PH值迅速下降，不到10d，降到最低值(例如在室溫下，露在空氣中的食物幾天內(nèi)就變餿發(fā)酸)，所以又稱酸化階段。污泥中的固態(tài)有機(jī)物如淀粉、纖維素、油脂、蛋白質(zhì)等，在無(wú)氧環(huán)境中降解時(shí)，轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸、醇、醛、水分子等液態(tài)產(chǎn)物和C02、H2、NH3、H2S等氣體分子。由于轉(zhuǎn)化產(chǎn)物中有機(jī)酸是主體，所以導(dǎo)致PH值下降。又由于產(chǎn)生的NH3溶解于水后產(chǎn)生的NH4OH具有堿性，產(chǎn)生中和反應(yīng)并經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)程后使PH值回升，并進(jìn)入氣化階段。

筑龍給排水厭氧生物處理的早早期目的和過(guò)程氣化階段：有機(jī)酸、醇、醛等等中間產(chǎn)物在甲烷烷菌的作用下轉(zhuǎn)化化為生物氣，也可可稱消化氣，主體體是CH4，因此氣化階段常常稱甲烷化階段。。該階段除產(chǎn)生CH4外，還產(chǎn)生CO2和微量H2S。液化階段：兼性厭氧菌作用，，大量氫產(chǎn)生，也也稱氫發(fā)酵階段，，有機(jī)酸大量積累累，pH迅速下降降，污泥帶有粘性性，呈灰黃色，并并發(fā)出惡臭，污泥泥稱為酸性發(fā)酵污污泥。氣化階段：專性厭氧菌作用，，需隔絕光和空氣氣，最佳pH值7.2-7.5，，有機(jī)酸濃度不超超過(guò)2000mg/L，最佳50－500mg/L堿度不應(yīng)超超過(guò)5000mg/L，最佳2000－3000mg/L污泥泥呈黑色，穩(wěn)定不不易腐化，無(wú)甚惡惡臭，易于脫水，，這種污泥成為熟熟污泥或消化污泥泥。筑龍給排水厭氧生物處理機(jī)理理筑龍給排水厭氧生物處理機(jī)理理有機(jī)物的厭氧生物物降解過(guò)程:厭氧生物處理是一一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，，大致可分為3個(gè)個(gè)階段：第一階段：水解發(fā)發(fā)酵階段；第二階段：產(chǎn)酸脫脫氫階段；第三階段：產(chǎn)甲烷烷階段。有機(jī)物厭厭氧降解過(guò)程模式式見(jiàn)下圖：筑龍給排水厭氧生物處理機(jī)理理厭氧降解模式圖筑龍給排水厭氧生物處理機(jī)理理1）水解發(fā)酵階段段水解發(fā)酵階段是將將大分子不溶性復(fù)復(fù)雜有機(jī)物在細(xì)胞胞外酶的作用下，，水解成小分子溶溶解性高級(jí)脂肪酸酸(醇類；醛類、、酮類等)，然后后滲入細(xì)胞內(nèi)，參參與的微生物主要要是兼性細(xì)菌與專專性厭氧菌。兼性細(xì)菌的附帶作作用：是消耗掉污污水帶來(lái)的溶解氧氧，為專性厭氧細(xì)細(xì)菌的生長(zhǎng)創(chuàng)造有有利條件。此外還還有真菌(毛霉Mucor，根霉霉Rhigopus，共頭霉syncephastrum,曲曲霉Aspergillus)以以及原生動(dòng)物(鞭鞭毛蟲(chóng)，纖毛蟲(chóng)，，變形蟲(chóng))等。可可統(tǒng)稱為水解發(fā)酵酵菌。筑龍給排水厭氧生物處理機(jī)理理在該階段，污水中中三種有機(jī)物的分分解情況如下：a.碳水化合物物水解成單糖，是是最易分解的有機(jī)機(jī)物，b.含氮有機(jī)物物水解產(chǎn)氨較慢，，故蛋白質(zhì)及非蛋蛋白質(zhì)的含氮化合合物(嘌呤、嘧啶啶等)繼碳水化合合物及脂肪的水解解后進(jìn)行，經(jīng)水解解為脲，胨，肌酸酸，多肽后形成氨氨基酸；c.脂肪的水解解產(chǎn)物主要為甘油油、醛等。上述三種有機(jī)物的的水解速率常數(shù)為為：碳水化合物(纖維素為0.04～0.13，，半纖維素為0.54)，脂肪為為0.08～1.7，蛋白質(zhì)為0.02～0.03。不溶性有機(jī)機(jī)物的水解發(fā)酵速速度較緩慢?！飶乃馑俾食３?shù)可看出水解過(guò)過(guò)程的快慢，不難難理解不同的水質(zhì)質(zhì)需有不同的水解解停留時(shí)間。筑龍給排水厭氧生物處理機(jī)理理2）產(chǎn)酸脫氫階段段產(chǎn)酸脫氫階段是將將第一階段的產(chǎn)物物降解為簡(jiǎn)單脂肪肪酸(乙酸、丙酸酸、丁酸等)并脫脫氫。奇數(shù)碳有機(jī)機(jī)物還產(chǎn)生C02，如戊酸：CH3CH2CH2CH2COOH+2H20→CH3CH2COOH+CH3COOH+2H2CH3CH2COOH+2H20—→CH3COOH+3H2+C02參與該階段作用的的微生物是兼性或或?qū)Ｐ詤捬蹙?產(chǎn)產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌以及及硝酸鹽還原菌NRB、硫酸鹽還還原菌SRB等)。故第二階段的的主要產(chǎn)物是簡(jiǎn)單單脂肪酸，C02，碳酸根HCO3-，銨鹽NH4+和HS-，H+等。此階段速率較較快。筑龍給排水厭氧生物處理機(jī)理理3）產(chǎn)甲烷階段產(chǎn)甲烷階段是將第第二階段的產(chǎn)物還還原成CH4,參參與作用的微生物物是絕對(duì)厭氧菌(甲烷菌)。碳水化合物分解的的主要反應(yīng)式：(C6H1005)x+xH20—x(C6H1206)5(C6H1206)—6CH3CHOHCOOH+4CH3CH2COOH+3CH3COOH+CH3CH20H+4C02+2H2+H20簡(jiǎn)化反應(yīng)式為C6H1206—一3CH3COOHCH3C00H—CH4+C024H2+C02一CH4+2H20筑龍給排水厭氧生物處理機(jī)理理上述3個(gè)階段，以以產(chǎn)甲烷階段的反反應(yīng)速度最慢，為為厭氧消化的限制制階段。與好氧氧氧化相比，厭氧生生物處理產(chǎn)生的污污泥量遠(yuǎn)少于好氧氧氧化。有的研究人員將厭厭氧過(guò)程分為四個(gè)個(gè)階段:水解、酸化、酸性減退(由于產(chǎn)生中間產(chǎn)產(chǎn)物氨,中和了酸酸)、產(chǎn)甲烷階段。參與厭氧反應(yīng)的細(xì)細(xì)菌，酸化階段的的統(tǒng)稱產(chǎn)酸或酸化化細(xì)菌，幾乎包括括所有的兼性細(xì)菌菌；甲烷化階段的的統(tǒng)稱甲烷細(xì)菌，，已經(jīng)證實(shí)的已有有80多種筑龍給排水厭氧生物處理機(jī)理理厭氧反應(yīng)的的影響因素素：1.pH值：應(yīng)在6.8～7.2之間間。污水和和泥液中的的堿度有緩緩沖作用，，如果有足足夠的堿度度中和有機(jī)機(jī)酸，其pH值有可可能維持在在6.8之之上，酸化化和甲烷化化兩大類細(xì)細(xì)菌就有可可能共存，，從而消除除分階段現(xiàn)現(xiàn)象。此外外，消化池池池液的充充分混合對(duì)對(duì)調(diào)整pH值也是必必要的。2.溫度：應(yīng)在35℃～38℃（中溫）和和52℃～55℃（高溫）各各有一個(gè)最最適溫度。。從液溫看看，消化可可在中溫(35℃～38℃)進(jìn)行(稱中溫消化化)，也可在高高溫(52℃～55℃)進(jìn)行(稱高溫消化化)。但后者需需要的熱量量比前者要要高很多。。筑龍給排水水厭氧工藝的的類型和發(fā)發(fā)展厭氧工藝的的發(fā)展早期的厭氧氧消化工藝藝可以稱為為第一代厭氧氧消化工藝藝，以厭氧消消化池為代代表(圖15-1)，屬于低低負(fù)荷系統(tǒng)統(tǒng)由于厭氧微微生物生長(zhǎng)長(zhǎng)緩慢，世世代時(shí)間長(zhǎng)長(zhǎng)，故保持持足夠長(zhǎng)的的停留時(shí)間間是厭氧消消化工藝成成功的關(guān)鍵鍵條件。筑龍給排水水厭氧工藝的的類型和發(fā)發(fā)展圖15-1污泥傳傳統(tǒng)厭氧消消化池示意意圖筑龍給排水水厭氧工藝的的類型和發(fā)發(fā)展隨著對(duì)厭氧氧發(fā)酵過(guò)程程認(rèn)識(shí)不斷斷提高，人人們認(rèn)識(shí)到到反應(yīng)器內(nèi)內(nèi)保持大量量的微生物物和盡可能能長(zhǎng)的污泥泥齡是提高高反應(yīng)效率率和反應(yīng)器器成敗的關(guān)關(guān)鍵。為此此一個(gè)設(shè)計(jì)計(jì)合理的厭厭氧處理系系統(tǒng)可以在在停留時(shí)間間非常短和和負(fù)荷比好好氧處理高高的條件下下，獲得較較高的可生生物降解有有機(jī)物的去去除效果。。仿照好氧活活性污泥法法，開(kāi)發(fā)了了厭氧接觸觸工藝(圖圖15-2)；增加加微生物與與廢水的固固液分離與與回流，從從而可提高高消化池的的污泥齡，，與普通消消化池相比比，它的水水力停留時(shí)時(shí)間可大大大縮短.筑龍給排水水厭氧工藝的的類型和發(fā)發(fā)展圖15-2傳統(tǒng)厭厭氧接觸工工藝示意圖圖筑龍給排水水厭氧工藝的的類型和發(fā)發(fā)展高速率厭氧氧處理系統(tǒng)統(tǒng)必須滿足足的原則:①

能夠保保持大量的的厭氧活性性污泥和足足夠長(zhǎng)的污污泥齡；②

保持持廢水和污污泥之間的的充分接觸觸。筑龍給排水水厭氧工藝的的類型和發(fā)發(fā)展為了滿足第第一條原則則，可以采采用固定化化(生物膜膜)或培養(yǎng)養(yǎng)沉淀性能能良好的厭厭氧污泥(顆粒污泥泥)的方式式來(lái)保持厭厭氧污泥。。從而在采采用高的有有機(jī)和水力力負(fù)荷時(shí)不不發(fā)生嚴(yán)重重的厭氧活活性污泥流流失。依照照第一條原原則，在20世紀(jì)70年代末末期人們成成功地開(kāi)發(fā)發(fā)了各種新新型的厭氧氧工藝，例例如，厭氧氧濾池(AF)、上上流式厭氧氧污泥床反反應(yīng)器(UASB)、厭氧接接觸膜膨脹脹床反應(yīng)器器和厭氧流流化床(FB)等。。這些反應(yīng)器器的一個(gè)共共同的特點(diǎn)點(diǎn)是可以將將固體停留留時(shí)間與水水力停留時(shí)時(shí)間相分離離，固體停停留時(shí)間可可以長(zhǎng)達(dá)上上百天。這這使得厭氧氧處理高濃濃度污水的的停留時(shí)間間從過(guò)去的的幾天或幾幾十天可以以縮短到幾幾小時(shí)或幾幾天。這一一系列厭氧氧反應(yīng)器被被稱為第二代厭氧氧反應(yīng)器。筑龍給排水水厭氧工藝的的類型和發(fā)發(fā)展高效厭氧處處理系統(tǒng)需需要滿足的的第二個(gè)條條件是獲得得進(jìn)水和保保持與污泥泥之間的良良好接觸。。為了在厭厭氧反應(yīng)器器內(nèi)滿足這這一條件，，應(yīng)該確保保反應(yīng)器布布水的均勻勻性，這樣樣才可最大大程度地避避免短流。。從另一方方面講，厭厭氧反應(yīng)器器的混合來(lái)來(lái)源于進(jìn)水水的混合和和產(chǎn)氣的擾擾動(dòng)。但是是對(duì)于進(jìn)水水在無(wú)法采采用高的水水力和有機(jī)機(jī)負(fù)荷的情情況下，UASB反反應(yīng)器的應(yīng)應(yīng)用負(fù)荷和和產(chǎn)氣率受受到限制；；為獲高的的攪拌強(qiáng)度度，必須采采用高的反反應(yīng)器或采采用出水回回流，獲得得高的上升升流速。正正是對(duì)于這這一問(wèn)題的的研究導(dǎo)致致了第三代厭氧氧反應(yīng)器的開(kāi)發(fā)和應(yīng)應(yīng)用。筑龍給排水水厭氧反應(yīng)器器的分類(1)第一代厭氧消化工工藝①普通厭氧氧消化池；；②厭氧接觸觸工藝。(2)第二代厭氧消化工工藝③上流式厭厭氧污泥床床(UASB)反應(yīng)應(yīng)器；④厭氧濾床床；⑤厭氧流化化床反應(yīng)器器；⑥厭氧生物物轉(zhuǎn)盤(pán)；⑦其它，如如厭氧混合合反應(yīng)器和和厭氧折流流反應(yīng)器。。(3)第三代厭氧反應(yīng)器器和其他改改進(jìn)工藝⑧厭氧顆粒粒污泥膨脹脹床(EGSB)反反應(yīng)器；⑨厭氧復(fù)合合床反應(yīng)器器(AF+UASB)；⑩水解工藝藝和兩階段段厭氧消化化(水解+EGSB)工藝。。筑龍給排水水①厭氧消化化池化糞池是最普及的的厭氧消化化池，用于于處理來(lái)自自廁所的糞糞便污水。。如教材P196所示示為化糞池池的一種構(gòu)構(gòu)造形式。。厭氧消化池池的形式見(jiàn)見(jiàn)圖15-1，污水水或污泥定定期或連續(xù)續(xù)加入消化化池，經(jīng)消消化的污泥泥和污水分分別從消化化池底部和和上部排出出，所產(chǎn)的的沼氣從頂頂部排出。。通常是間斷斷進(jìn)料，也也有采用連連續(xù)進(jìn)料方方式的。為為了使進(jìn)料料和厭氧污污泥密切接接觸而設(shè)有有攪拌裝置置，一般情情況下每隔隔2-4h攪拌一次次。在排放放消化液時(shí)時(shí)，通常停停止攪拌，，待沉淀分分離后從上上部排出上上清液。目目前，消化化工藝被廣廣泛地應(yīng)用用于城市污污水廠的污污泥處理上上。筑龍給排水水②厭氧接觸觸反應(yīng)器厭氧接觸工工藝(圖15-2)的反反應(yīng)器是完完全混合的的，排出的的混合液首首先在沉淀淀池中進(jìn)行行固液分離離，可以采采用沉淀池池或氣浮處處置。污水水由沉淀池池上部排出出，沉淀下下的污泥回回流至消化化池；這樣樣做既保證證污泥不會(huì)會(huì)流失，又又可提高消消化池內(nèi)的的污泥濃度度；從而在在一定程度度上提高了了設(shè)備的有有機(jī)負(fù)荷率率和處理效效率。與普普通消化池池相比，它它的水力停停留時(shí)間可可以大大縮縮短。厭氧氧接觸工藝藝在我國(guó)已已成功地應(yīng)應(yīng)用于酒精精糟液的處處理上。筑龍給排水水③厭氧濾池池厭氧濾池(AF)是是在Coulter等人(1955)工作的基基礎(chǔ)上由Young和McCarty于1969年重新新開(kāi)發(fā)的。。厭氧濾池池是在反應(yīng)應(yīng)器內(nèi)充填填有各種類類型的固體體填料，如如卵石、爐爐渣、瓷環(huán)環(huán)、塑料等等來(lái)處理有有機(jī)廢水。。廢水向上上流動(dòng)通過(guò)過(guò)反應(yīng)器的的厭氧濾池池稱為升流流式厭氧濾濾池；當(dāng)有有機(jī)物的濃濃度和性質(zhì)質(zhì)適宜時(shí)采采用的有機(jī)機(jī)負(fù)荷COD可高達(dá)達(dá)10～20kg/(m3··d)。另另外還有下下流式厭氧氧濾池。污污水在流動(dòng)動(dòng)過(guò)程中生生長(zhǎng)并保持持與厭氧細(xì)細(xì)菌的填料料相接觸；；因?yàn)榧?xì)菌菌生長(zhǎng)在填填料上，不不隨出水流流失。在短短的水力停停留時(shí)間下下可取得長(zhǎng)長(zhǎng)的污泥齡齡，平均細(xì)細(xì)胞停留時(shí)時(shí)間可以長(zhǎng)長(zhǎng)達(dá)100天以上。。厭氧濾池池的缺點(diǎn)是是載體相當(dāng)當(dāng)昂貴，據(jù)據(jù)估計(jì)載體體的價(jià)格與與構(gòu)筑物建建筑價(jià)格相相當(dāng)。其另另一個(gè)缺點(diǎn)點(diǎn)是如采用用的填料不不當(dāng)，在污污水中懸浮浮物較多的的情況下，，容易發(fā)生生短路和堵堵塞，這是是AF工藝藝不能迅速速推廣的原原因。筑龍給排水③厭氧濾池上流式厭氧濾濾池下流式厭氧濾濾池升流式厭氧污污泥床反應(yīng)器器圖l5-3上上流式和和下流式厭氧氧濾池和升流流式厭氧污泥泥床反應(yīng)器筑龍給排水④升流式厭氧氧污泥床反應(yīng)應(yīng)器升流式厭氧污污泥床(UASB)反應(yīng)器是由Lettinga在20世紀(jì)70年年代開(kāi)發(fā)的。。待處理的廢廢水被引入U(xiǎn)ASB反應(yīng)應(yīng)器的底部，，向上流過(guò)由由絮狀或顆粒粒狀污泥組成成的污泥床(圖15-3)。隨著污污水與污泥相相接觸而發(fā)生生厭氧反應(yīng)，，產(chǎn)生沼氣并并引起污泥床床擾動(dòng)。在污污泥床產(chǎn)生的的氣體中有一一部分附著在在污泥顆粒上上，自由氣泡泡和附著在污污泥顆粒上的的氣泡上升至至反應(yīng)器的頂頂部。污泥顆顆粒上升撞擊擊到脫氣擋板板的底部，這這引起氣泡釋釋放；脫氣的的污泥顆粒沉沉淀回到污泥泥層的表面。。自由氣體和和從污泥顆粒粒釋放的氣體體被收集在反反應(yīng)器頂部的的集氣室內(nèi)。。液體中包含含一些剩余的的固體物和生生物顆粒進(jìn)入入到沉淀室內(nèi)內(nèi)，剩余固體體和生物顆粒粒從液體中分分離并通過(guò)反反射板落回到到污泥層的上上面。筑龍給排水⑤流化床和膨膨脹床系統(tǒng)流化床系統(tǒng)由由Jcris在1982年開(kāi)發(fā)，厭氧流化床是一種具有很很大比表面積積的惰性載體體顆粒的反應(yīng)應(yīng)器，厭氧微微生物在其上上附著生長(zhǎng)。。它的一部分分出水回流，，使載體顆粒粒在整個(gè)反應(yīng)應(yīng)器內(nèi)處于流流化狀態(tài)(圖圖15-4)。最初采用用的顆粒載體體是沙子，但但隨后采用低低密度載體如如無(wú)煙煤和塑塑料物質(zhì)以減減少所需的液液體上升流速速，從而減少少提升費(fèi)用。。由于流化床床使用了比表表面積很大的的填料，使得得厭氧微生物物濃度增加。。根據(jù)流速大大小和顆粒膨膨脹程度可分分成膨脹床和和流化床，流流化床一般按按20％一40％的膨脹脹率運(yùn)行。膨膨脹床運(yùn)行流流速應(yīng)控制在在比初始流化化速度略高的的水平，相應(yīng)應(yīng)的膨脹率為為5％～20％。固定膜膜膨脹床(AAFEB)反應(yīng)器床僅僅膨脹10％％～20％(Jewen，1982)。由于載載體重量較大大，為便于介介質(zhì)顆粒流化化和膨脹需要要大量的回流流，這增加了了運(yùn)行過(guò)程的的能耗；并且且其三相分離離特別是固液液分離比較困困難，要求較較高的運(yùn)行和和設(shè)計(jì)水平，，所以實(shí)際應(yīng)應(yīng)用較少。筑龍給排水⑤流化床和膨膨脹床系統(tǒng)圖15-4厭厭氧流化化床反應(yīng)器筑龍給排水⑥厭氧生物轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤(pán)反應(yīng)器厭氧生物轉(zhuǎn)盤(pán)是與好氧生物物轉(zhuǎn)盤(pán)相類似似的裝置。在在這種反應(yīng)器器中，微生物物附著在惰性性(塑料)介介質(zhì)上，介質(zhì)質(zhì)可部分地或或全部浸沒(méi)在在廢水中(圖圖15-5a)。介質(zhì)在在廢水中轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)時(shí)，可適當(dāng)當(dāng)限制生物膜膜的厚度。剩剩余污泥和處處理后的水從從反應(yīng)器排除除。筑龍給排水⑥厭氧生物轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)盤(pán)反應(yīng)器ab圖15-5厭厭氧生物物轉(zhuǎn)盤(pán)和厭氧氧折流反應(yīng)器器筑龍給排水⑦厭氧折流反反應(yīng)器折流反應(yīng)器結(jié)構(gòu)如圖15-5b所示示。由于折板板的阻隔使污污水上下折流流穿過(guò)污泥層層，造成了反反應(yīng)器推流的的性質(zhì)，并且且每一單元相相當(dāng)于一個(gè)單單獨(dú)的反應(yīng)器器，各單元中中微生物種群群分布不同，，可以取得好好的處理效果果。筑龍給排水⑧厭氧顆粒污污泥膨脹床(EGSB)反應(yīng)器荷蘭Wageningen農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)進(jìn)行了關(guān)于于厭氧顆粒污泥泥膨脹床(EGSB)反應(yīng)器的研究究。EGSB反應(yīng)器實(shí)際際上是(改進(jìn)進(jìn)的)UASB反應(yīng)器，，其運(yùn)行在高高的上升流速速下使顆粒污污泥處于懸浮浮狀態(tài)，從而而保持了進(jìn)水水與污泥顆粒粒的充分接觸觸。EGSB反應(yīng)器的特特點(diǎn)是顆粒污污泥床通過(guò)采采用高的上升升流速(與小小于1～2m/h的UASB反應(yīng)器器相比)即6～12m/h，運(yùn)行在在膨脹狀態(tài)。。EGSB特特別適于低溫溫和低濃度污污水。當(dāng)沼氣氣產(chǎn)率低、混混合強(qiáng)度低時(shí)時(shí)，在此條件件下較高的進(jìn)進(jìn)水動(dòng)能和顆顆粒污泥床的的膨脹高度將將獲得比“通通常的”UASB反應(yīng)應(yīng)器好的運(yùn)行行結(jié)果。EGSB反應(yīng)器器由于采用高高的上升流速速因而不適于于顆粒有機(jī)物物的去除。進(jìn)進(jìn)水懸浮固體體“流過(guò)”顆顆粒污泥床并并隨出水離開(kāi)開(kāi)反應(yīng)器，膠膠體物質(zhì)被污污泥絮體吸附附而部分去除除。筑龍給排水⑧厭氧顆粒污污泥膨脹床(EGSB)反應(yīng)器厭氧內(nèi)循環(huán)反反應(yīng)器(IC):IC工藝是基基于UASB反應(yīng)器顆?；腿喾蛛x器的概念而改進(jìn)進(jìn)的新型反應(yīng)應(yīng)器，屬于EGSB的一一種。厭氧內(nèi)內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器器(IC)可可以看成是由由兩個(gè)UASB反應(yīng)器的的單元相互重重疊而成。它它的特點(diǎn)是在在一個(gè)高的反反應(yīng)器內(nèi)將沼沼氣的分離分分兩個(gè)階段。。底部一個(gè)處處于極端的高高負(fù)荷，上部部一個(gè)處于低低負(fù)荷。筑龍給排水⑧厭氧顆粒污污泥膨脹床(EGSB)反應(yīng)器厭氧升流式流流化床工藝(UFBBIOBED):厭氧升流式流流化床工藝是是由Bio-thane系統(tǒng)國(guó)際公公司所開(kāi)發(fā)的的一種新型反反應(yīng)器。其起起源于Biothane公司的厭氧氧流化床，在在其設(shè)計(jì)的生生產(chǎn)性流化床床裝置上，由由于強(qiáng)烈的水水力和氣體剪剪切作用，形形成載體的生生物膜脫落十十分厲害，無(wú)無(wú)法保持生物物膜的生長(zhǎng)。。相反地，在在運(yùn)行過(guò)程中中形成了厭氧氧顆粒污泥，，因此在實(shí)際際運(yùn)行中將厭厭氧流化床轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)镋GSB運(yùn)行形式式；UFB是是其商品名稱稱，在文獻(xiàn)上上有時(shí)該公司司也稱其為EGSB反應(yīng)應(yīng)器；這從另另一方面給出出了厭氧流化化床不成功的的例子，因此此它是EGSB反應(yīng)器的的一種。它可可以在極高的的水、氣上升升流速(兩者者都可達(dá)到5～7m/h)下產(chǎn)生和和保持顆粒污污泥，所以不不需采用載體體物質(zhì)。由于于高的液體和和氣體的上升升流速造成了了進(jìn)水和污泥泥之間的良好好混合狀態(tài)，，因此系統(tǒng)可可以采用CODl5～30kg/(m3·d)的高負(fù)荷。。筑龍給排水⑧厭氧顆粒污泥膨膨脹床(EGSB)反應(yīng)器圖l5-6厭厭氧內(nèi)循環(huán)(IC)反應(yīng)器示意圖圖圖l5-7Biobed厭氧氧反應(yīng)器示意圖筑龍給排水⑨復(fù)合床反應(yīng)器(UASB+AF)許多研究者為了充充分發(fā)揮升流式厭厭氧污泥床與厭氧氧濾池的優(yōu)點(diǎn)，采采用了將兩種工藝藝相結(jié)合的反應(yīng)器器結(jié)構(gòu)，被稱為復(fù)復(fù)合床反應(yīng)器(UASB+AF)，也稱為UBF反應(yīng)器。復(fù)合床床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)見(jiàn)見(jiàn)圖15-8，一一般是將厭氧濾池池置于污泥床反應(yīng)應(yīng)器的上部。一般般認(rèn)為這種結(jié)構(gòu)可可發(fā)揮AF和UASB反應(yīng)器的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)，改善運(yùn)行效效果。當(dāng)處理含顆粒性有有機(jī)物組分的污水水(如生活污水)時(shí)，采用兩級(jí)厭厭氧工藝可能更有有優(yōu)勢(shì)：第一級(jí)是是絮狀污泥的水解解反應(yīng)器并運(yùn)行在在相對(duì)低的上升流流速下。顆粒有機(jī)機(jī)物在第一級(jí)被截截留，并部分轉(zhuǎn)變變?yōu)槿芙庑曰衔镂?，重新進(jìn)入到液液相而在隨后的第第二個(gè)反應(yīng)器內(nèi)消消化。筑龍給排水⑨復(fù)合床反應(yīng)器(UASB+AF)圖l5-8厭厭氧復(fù)合床(AF+UASB)反反應(yīng)器圖示筑龍給排水⑩水解酸化水解酸化反應(yīng)器即即水解池，可以在在短的停留時(shí)間(HRT=2.5h)和相對(duì)高的的水力負(fù)荷下獲得得高的懸浮物去除除率(SS去除率率平均為85％),并可以改善和和提高原污水的可可生化性和溶解性性，以利于好氧后后處理工藝。其COD去除率相對(duì)對(duì)UASB較低，，僅有40％一50％筑龍給排水5．流化床和膨脹脹床系統(tǒng)厭氧流化床是一種種具有很大比表面面積的惰性載體顆顆粒的反應(yīng)器，厭厭氧微生物在其上上附著生長(zhǎng)。它的的一部分出水回流流，使載體顆粒在在整個(gè)反應(yīng)器內(nèi)處處于流化狀態(tài)。最最初采用的顆粒載載體是沙子，但隨隨后采用低密度載載體如無(wú)煙煤和塑塑料物質(zhì)以減少所所需的液體上升流流速，從而減少提提升費(fèi)用。由于流流化床使用了比表表面積很大的填料料，使得厭氧微生生物濃度增加。根根據(jù)流速大小和顆顆粒膨脹程度可分分成膨脹床和流化化床，流化床一般般按20％一40％的膨脹率運(yùn)行行。膨脹床運(yùn)行流流速應(yīng)控制在比初初始流化速度略高高的水平，相應(yīng)的的膨脹率為5％～～20％。筑龍給排水6．厭氧生物轉(zhuǎn)盤(pán)盤(pán)反應(yīng)器圖15-5厭厭氧生物轉(zhuǎn)盤(pán)在厭氧生物轉(zhuǎn)盤(pán)這種反應(yīng)器中，微微生物附著在惰性性(塑料)介質(zhì)上上，介質(zhì)可部分地地或全部浸沒(méi)在廢廢水中(圖15-5)。介質(zhì)在廢廢水中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可可適當(dāng)限制生物膜膜的厚度。剩余污污泥和處理后的水水從反應(yīng)器排除。。筑龍給排水7．厭氧折流反應(yīng)應(yīng)器圖15-6折流反應(yīng)器結(jié)構(gòu)如如圖15-6所示示。由于折板的阻阻隔使污水上下折折流穿過(guò)污泥層，，造成了反應(yīng)器推推流的性質(zhì)，并且且每一單元相當(dāng)于于一個(gè)單獨(dú)的反應(yīng)應(yīng)器，各單元中微微生物種群分布不不同，可以取得好好的處理效果。筑龍給排水8．厭氧顆粒污泥泥膨脹床(EGSB)反應(yīng)器EGSB反應(yīng)器實(shí)實(shí)際上是改進(jìn)的UASB反應(yīng)器，，其運(yùn)行在高的上上升流速下使顆粒粒污泥處于懸浮狀狀態(tài)，從而保持了了進(jìn)水與污泥顆粒粒的充分接觸。EGSB反應(yīng)器的的特點(diǎn)是顆粒污泥泥床通過(guò)采用高的的上升流速(與小小于1～2m/h的UASB反應(yīng)應(yīng)器相比)即6～～12m/h，運(yùn)運(yùn)行在膨脹狀態(tài)。。EGSB特別適適于低溫和低濃度度污水。當(dāng)沼氣產(chǎn)產(chǎn)率低、混合強(qiáng)度度低時(shí)，在此條件件下較高的進(jìn)水動(dòng)動(dòng)能和顆粒污泥床床的膨脹高度將獲獲得比“通常的””UASB反應(yīng)器器好的運(yùn)行結(jié)果。。EGSB反應(yīng)器器由于采用高的上上升流速因而不適適于顆粒有機(jī)物的的去除。進(jìn)水懸浮浮固體“流過(guò)”顆顆粒污泥床并隨出出水離開(kāi)反應(yīng)器，，膠體物質(zhì)被污泥泥絮體吸附而部分分去除。下面是兩兩種不同類型的EGSB反應(yīng)器：：筑龍給排水a(chǎn)．厭氧內(nèi)循環(huán)反反應(yīng)器(IC)IC工藝是基于UASB反應(yīng)器顆顆粒化和三相分離離器的概念而改進(jìn)進(jìn)的新型反應(yīng)器，，屬于EGSB的的一種。厭氧內(nèi)循循環(huán)反應(yīng)器(IC)可以看成是由由兩個(gè)UASB反反應(yīng)器的單元相互互重疊而成。它的的特點(diǎn)是在一個(gè)高高的反應(yīng)器內(nèi)將沼沼氣的分離分兩個(gè)個(gè)階段。底部一個(gè)個(gè)處于極端的高負(fù)負(fù)荷，上部一個(gè)處處于低負(fù)荷。筑龍給排水b．厭氧升流式流流化床工藝(UFBBIOBED)厭氧升流式流化床床工藝是由Bio-thane系系統(tǒng)國(guó)際公司所開(kāi)開(kāi)發(fā)的一種新型反反應(yīng)器。它可以在在極高的水、氣上上升流速(兩者都都可達(dá)到5～7m/h)下產(chǎn)生和和保持顆粒污泥，，所以不需采用載載體物質(zhì)。由于高高的液體和氣體的的上升流速造成了了進(jìn)水和污泥之間間的良好混合狀態(tài)態(tài)，因此系統(tǒng)可以以采用CODl5～30kg/(m3·d)的高負(fù)荷。。筑龍給排水筑龍給排水9．復(fù)合床反應(yīng)器器(UASB+AF)許多研究者為了充充分發(fā)揮升流式厭厭氧污泥床與厭氧氧濾池的優(yōu)點(diǎn)，采采用了將兩種工藝藝相結(jié)合的反應(yīng)器器結(jié)構(gòu)，被稱為復(fù)復(fù)合床反應(yīng)器(UASB+AF)，也稱為UBF反應(yīng)器。復(fù)合床床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)見(jiàn)見(jiàn)圖15-8，一一般是將厭氧濾池池置于污泥床反應(yīng)應(yīng)器的上部。一般般認(rèn)為這種結(jié)構(gòu)可可發(fā)揮AF和UASB反應(yīng)器的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)，改善運(yùn)行效效果。當(dāng)處理含顆粒性有有機(jī)物組分的污水水(如生活污水)時(shí)，采用兩級(jí)厭厭氧工藝可能更有有優(yōu)勢(shì)：第一級(jí)是絮狀污泥的水解解反應(yīng)器并運(yùn)行在在相對(duì)低的上升流流速下。顆粒有機(jī)機(jī)物在第一級(jí)被截截留，并部分轉(zhuǎn)變變?yōu)槿芙庑曰衔镂?，重新進(jìn)入到液相而而在隨后的第二個(gè)個(gè)反應(yīng)器內(nèi)消化。筑龍給排水10．水解酸化水解酸化反應(yīng)器即即水解池，可以在在短的停留時(shí)間(HRT=2.5h)和相對(duì)高的的水力負(fù)荷下獲得得高的懸浮物去除除率(SS去除率率平均為85％),并可以改善和和提高原污水的可可生化性和溶解性性，以利于好氧后后處理工藝。其COD去除率相對(duì)對(duì)UASB較低，，僅有40％一50％，筑龍給排水第三節(jié)UASB厭氧反應(yīng)應(yīng)器一.UASB反反應(yīng)器的原理1.結(jié)構(gòu)形式圖15-9為UASB的結(jié)構(gòu)形式式。筑龍給排水2．工作原理廢水引入反應(yīng)器的的底部，污水向上上通過(guò)包含顆粒污污泥或絮狀污泥的的污泥床。厭氧反反應(yīng)發(fā)生在廢水與與污泥顆粒的接觸觸過(guò)程。在厭氧狀狀態(tài)下產(chǎn)生的沼氣氣(主要是甲烷和和二氧化碳)引起起了內(nèi)部的循環(huán)，，這對(duì)于顆粒污泥泥的形成和維持有有利。在污泥層形成的一一些氣體附著在污污泥顆粒上，附著著和沒(méi)有附著的氣氣體向反應(yīng)器頂部部上升。上升到表表面的污泥碰擊三三相分離器氣體發(fā)發(fā)射板的底部，引引起附著氣泡的污污泥絮體脫氣。氣氣泡釋放后污泥顆顆粒將沉淀到污泥泥床的表面，產(chǎn)生生的氣體被收集到到反應(yīng)器頂部的集集氣室。三相分離離器擋板的作用為為氣體反射器和防防止沼氣氣泡進(jìn)入入沉淀區(qū)，以免引引起沉淀區(qū)的紊動(dòng)動(dòng)，阻礙顆粒沉淀淀。包含一些剩余余固體和污泥顆粒粒的液體經(jīng)過(guò)分離離器縫隙進(jìn)入沉淀淀區(qū)。由于分離器的斜壁壁沉淀區(qū)的過(guò)流面面積在接近水面時(shí)時(shí)增加，因此上升升流速在接近排放放點(diǎn)降低。由于流流速降低污泥絮體體在沉淀區(qū)可以絮絮凝和沉淀。累積積在三相分離器上上的污泥絮體在一一定程度將超過(guò)其其保持在斜壁上的的摩擦力，其將滑滑回到反應(yīng)區(qū)，這這部分污泥又可與與進(jìn)水有機(jī)物發(fā)生生反應(yīng)。筑龍給排水二、UASB反應(yīng)應(yīng)器的構(gòu)成UASB反應(yīng)器包包括以下幾個(gè)部分分：進(jìn)水和配水系統(tǒng)、反應(yīng)器的池體和三相分離器。如果考慮整個(gè)厭厭氧系統(tǒng)還應(yīng)該包包括沼氣收集和利用系系統(tǒng)。三、三相分離器的的原理1．三相分離器的的功能在UASB反應(yīng)器器中的三相分離器器是UASB反應(yīng)應(yīng)器最有特點(diǎn)和最重要要的裝置。它同時(shí)具有兩個(gè)功功能：①能收集從分離器下下的反應(yīng)室產(chǎn)生的的沼氣；②使得在分離器之上上的懸浮物沉淀下下來(lái)。上述兩種功能均要要求三相分離器的的設(shè)計(jì)避免沼氣氣氣泡上升到沉淀區(qū)區(qū)，如其上升到表表面將引起出水混混濁，降低沉淀效效率，并且損失了了所產(chǎn)生的沼氣。。筑龍給排水2．設(shè)計(jì)三相分離離器的原則是：(1)間隙和出出水面的截面積比比影響到進(jìn)入沉淀淀區(qū)和保持在污泥泥相中的絮體的沉沉淀速度。(2)分離器相相對(duì)于出水液面的的位置確定反應(yīng)區(qū)區(qū)(下部)和沉淀淀區(qū)(上部)的比比例。在多數(shù)UASB反應(yīng)器中內(nèi)內(nèi)部沉淀區(qū)是總體體積的15％～20％。(3)三相分離離器的傾角要使固固體可滑回到反應(yīng)應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)，在在實(shí)際中是45°°～60°之間。。這個(gè)角度也確定定了三相分離器的的高度，從而確定定了所需的材料。。(4)分離器下下氣液界面的面積積確定了沼氣的釋釋放速率。適當(dāng)?shù)牡尼尫怕蚀蠹s是1～3m3／(m2·h)。速率低有有形成浮渣層的趨趨勢(shì)，非常高導(dǎo)致致形成氣沫層，兩兩者都導(dǎo)致堵塞釋釋放管。筑龍給排水四、布水系統(tǒng)要求求進(jìn)水系統(tǒng)兼有配水和水力攪拌的功能，需要滿足足如下原則：(1)

進(jìn)水裝置置的設(shè)計(jì)使分配到到各點(diǎn)的流量相同同，確保單位面積積的進(jìn)水量基本相相同，防止發(fā)生短短路等現(xiàn)象。(2)很容易觀觀察進(jìn)水管的堵塞塞，當(dāng)堵塞發(fā)現(xiàn)后后，必須很容易被被清除。(3)應(yīng)盡可能能滿足污泥床水力力攪拌的需要，保保證進(jìn)水有機(jī)物與與污泥迅速混合，，防止局部產(chǎn)生酸酸化現(xiàn)象。為確保進(jìn)水等量地地分布在池底，每每個(gè)進(jìn)水管僅與一一個(gè)進(jìn)水點(diǎn)相連接接是最理想狀態(tài)。。如圖15-10所示。筑龍給排水圖15-10連連續(xù)流布水器器筑龍給排水五．沼氣的處理厭氧反應(yīng)器中產(chǎn)生生的沼氣從污泥的的表面散逸出來(lái)，，聚集在反應(yīng)器的的上部。集氣室建建于厭氧反應(yīng)器的的頂部，頂部的集集氣室應(yīng)有足夠尺尺寸和高度，以保保持一定的容積，，并保持氣室的氣氣密性，防止沼氣氣外逸和空氣滲入入（為什么？）。沼氣中含有飽和蒸蒸汽和硫化氫，具具有一定的腐蝕性性。對(duì)于混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)的氣室應(yīng)進(jìn)行防腐蝕處理，，噴涂涂料，或內(nèi)內(nèi)襯環(huán)氧樹(shù)脂玻璃璃布等。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的的集氣室除進(jìn)行防防腐處理外，還應(yīng)應(yīng)防止電化學(xué)腐蝕（為什么？）。沼氣由集氣室室的最高處用管道道引出，集氣室至至貯氣柜間的沼氣氣管稱為輸氣管，貯氣柜至用戶之之間的沼氣管稱為為配氣管。沼氣管道一般采采用防腐鍍鋅鋼管管或鑄鐵管。在沼沼氣管道上的適當(dāng)當(dāng)?shù)攸c(diǎn)應(yīng)設(shè)水封罐罐，以便調(diào)整和穩(wěn)穩(wěn)定壓力，在厭氧氧UASB反應(yīng)器器、貯氣柜、壓縮縮機(jī)、鍋爐房等構(gòu)構(gòu)筑物之間起隔絕絕作用。筑龍給排水第六節(jié)水解酸酸化1．水解工藝的的基本原理水解工藝屬于升流流式厭氧污泥床反反應(yīng)器技術(shù)范疇，，伯力特等人根據(jù)據(jù)微生物的生理種種群，提出了厭氧氧消化三階段理論論，該理論是當(dāng)前前較為公認(rèn)的理論論模式。第一階段，是在水解與發(fā)酵酵細(xì)菌作用下，使使碳水化合物，蛋蛋白質(zhì)和脂肪水解解發(fā)酵轉(zhuǎn)化成單糖糖、氨基酸、脂肪肪酸、甘油及二氧氧化碳、氫等；第二階段，是在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸酸菌的作用下，把把第一階段的產(chǎn)物物轉(zhuǎn)化成氫、二氧氧化碳和乙酸；第三階段，是通過(guò)兩組生理理上不同的產(chǎn)甲烷烷菌的作用，一組組把氫和二氧化碳碳轉(zhuǎn)化成甲烷，另另一組是對(duì)乙酸脫脫羧產(chǎn)生甲烷。從從原理上講，水解解是厭氧消化過(guò)程程的第一、二兩個(gè)個(gè)階段。筑龍給排水水解反應(yīng)器將厭氧氧消化控制在反應(yīng)時(shí)間較短的水水解(酸化)段，將污水中懸浮有有機(jī)污染物溶解、、可溶有機(jī)物中部部分復(fù)雜污染物（（長(zhǎng)鏈分子）轉(zhuǎn)化化成小分子有機(jī)物物，使其易于穿越越細(xì)胞膜而被細(xì)胞胞吸收。水解作用用的最終產(chǎn)物主要要是短鏈的揮發(fā)性性酸，如乙酸、丙丙酸、戊酸和己酸酸等。在水解反應(yīng)器中，，起作用的主要是是兼氧微生物，它們?cè)谧匀唤缰兄械臄?shù)量較多，繁繁殖速度較快。因因此水解反應(yīng)器可可在較短的停留時(shí)時(shí)間（HRT=2.5h）和相對(duì)高的水力力負(fù)荷下（＞1.0m3/m2·h）獲得較高的有機(jī)機(jī)物和懸浮物去除除率。筑龍給排水2.水解池的結(jié)構(gòu)構(gòu)和運(yùn)行結(jié)構(gòu)：水解池內(nèi)分污泥床床區(qū)和清水層區(qū)，，待處理污水由反反應(yīng)器底部進(jìn)入池池內(nèi)，并通過(guò)帶反反射板的布水器與與污泥床快速而均均勻地混合。污泥泥床較厚，類似于于過(guò)濾層，從而將將進(jìn)水中的顆粒物物質(zhì)與膠體物質(zhì)迅迅速截留和吸附。。運(yùn)行：由于污泥床內(nèi)含有有高濃度的兼氧微微生物，在池內(nèi)缺缺氧條件下，被截截留下來(lái)的有機(jī)物物質(zhì)在大量水解——產(chǎn)酸菌作用下，，將不溶性有機(jī)物物水解為溶解性物物質(zhì)，將大分子、、難于生物降解的的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于于生物降解的物質(zhì)質(zhì)（如有機(jī)酸類））；經(jīng)過(guò)水解后的的污水可生化性進(jìn)進(jìn)一步提高，并通通過(guò)清水區(qū)而排出出池外并進(jìn)入后續(xù)續(xù)好氧系統(tǒng)進(jìn)一步步處理。在水解酸酸化池中，主要以以兼氧微生物為主主，另含有部分甲甲烷菌。水解酸化池中COD的降低，主要是由于微生物物的生長(zhǎng)過(guò)程中吸吸收有機(jī)污染物作作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，以以及大分子物質(zhì)降降解為有機(jī)酸過(guò)程程中產(chǎn)生二氧化碳碳，同時(shí)還包括硫硫酸鹽的還原、氫氫氣的產(chǎn)生及少量量的甲烷化過(guò)程等等所致。筑龍給排水3．水解酸化池的的特點(diǎn)水解（酸化）工藝藝具有以下特點(diǎn)：：①在城市污水處理中中，多功能的水解解（酸化）池較功功能專一的傳統(tǒng)初初沉池對(duì)各類有機(jī)機(jī)物的去除效率高高，節(jié)能降耗。水解（酸化）池對(duì)對(duì)各類有機(jī)物的去去除率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳傳統(tǒng)的初沉池，其其COD、BOD、SS去除率分分別達(dá)到25-30%、15-25%、65-75%，從數(shù)量上上降低了對(duì)后續(xù)處處理構(gòu)筑物的負(fù)荷荷。水解池用較短短的時(shí)間和較低的的能耗完成了部分分有機(jī)污染物的凈凈化過(guò)程較常規(guī)工工藝節(jié)能35-40%。②污泥量減少少，污泥穩(wěn)定水解（酸化）工藝藝較常規(guī)初沉工藝藝污泥量減少了25-30%，整整個(gè)工藝的剩余污污泥最終從水解酸酸化池排除，由于于采用厭氧處理技技術(shù)，在處理水的的同時(shí)，也完成了了對(duì)大部分污泥的的減容處理，使得得污水、污泥處理理一體化，簡(jiǎn)化了了傳統(tǒng)處理工藝流流程，水解（酸化化）池內(nèi)污泥齡達(dá)達(dá)15～20d，，污泥穩(wěn)定，剩余余污泥量少，容易易處理與處置。③基建費(fèi)用低低，運(yùn)轉(zhuǎn)管理方便便水解（酸化）工藝藝基建費(fèi)用較常規(guī)規(guī)初沉池基建費(fèi)用用低，且不需要大大量的水下設(shè)備維維護(hù)，處理效果穩(wěn)穩(wěn)定，管理方便。。筑龍給排水4.水解（酸化化）池的計(jì)算（1）水解（酸化化）池池體計(jì)算a.有效池容V有效的計(jì)算水解（酸化）池有有效池容V有效是根據(jù)污水在池內(nèi)的的水力停留時(shí)間計(jì)計(jì)算的。水解（酸化）池內(nèi)內(nèi)水力停留時(shí)間需根據(jù)污水可生化化性、進(jìn)水有機(jī)物物濃度、當(dāng)?shù)氐钠狡骄鶜鉁厍闆r綜合合而定，一般為2.5～～4.5hr。對(duì)對(duì)于待處理污水可可生化性較好，且且工程建設(shè)地處南南方，氣溫較高，，一般設(shè)計(jì)中水力力停留時(shí)間取中間間值HRT=3.5hr。〔例〕某工程設(shè)計(jì)計(jì)流量Q=1667m3/h，取HRT=3.5hr，則則有效池容為：V有效=QT式中：V有效—水解酸化池的有有效容積，單位m3;Q—進(jìn)入水解酸化化池的廢水平均流流量,單位m3/h；T—廢水在水解酸酸化池中的水力停停留時(shí)間，單位hr;本工程Q=1667m3/h；T=3.5hr，代入公式式后：V有效=Q×HRT=1667×3.5=5834.5(m3)。筑龍給排水b.水解池中的的流速及高度的計(jì)計(jì)算為了保持處理的高高效率，必須保持持池內(nèi)足夠多的活活性污泥，同時(shí)要要使進(jìn)入反應(yīng)器的的廢水盡量快地與與活性污泥均勻混混合，增加活性污污泥與進(jìn)水有機(jī)物物的接觸，這就要求上升流速越高高越好。但過(guò)高的上升流速速又會(huì)破壞活性污污泥層對(duì)進(jìn)水中SS的生物截留作作用，并對(duì)活性污污泥床進(jìn)行沖刷，，從而將活性污泥泥帶入反應(yīng)器的出出水系統(tǒng)中，使活活性污泥流失并使使出水效果變差，，所以保持合適的上升流流速是必要的。根據(jù)實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)，水解酸化池內(nèi)內(nèi)上升流速v上升一般控制在0.8～1.8m/h較合適。本工程程的上升流速v上升取1.6m/h，，所以水解酸化池池的有效高度為：：H1=V上升×HRT=1.6×3.5=5.6m為了保證污水進(jìn)入入池內(nèi)后能與活性性污泥層快速均勻勻地混合，所以本本設(shè)計(jì)在池體下部部專門(mén)設(shè)有多槽布布水區(qū)。每條布水水槽的截面為上寬寬下窄的梯形，其其高度為0.9m，下部水力流速速為2.2m/h，上部水力流速速為1.6m/h。池內(nèi)實(shí)際有效高度度為：H有效=H1+0.9=6.5m，加上池內(nèi)超超高取0.5m，，水解池實(shí)際總高高度為H=H有效+0.5=6.5+0.5=7m。筑龍給排水c.池體平面尺尺寸的確定按有效池容計(jì)算，，水解池有效截面面積為：S截面1=V有效/H有效=5834.5÷÷6.5=897.62(m2)按上升流速計(jì)算，，水解池有效截面面積為：S截面2=Q/V上升=1667÷1.6=1041.875(m2)由于S截面2〉S截面1，水解池實(shí)際截面面積取S截面=1041.875(m2)考慮到有效截面積積太大不利于布水水，同時(shí)考慮到設(shè)設(shè)備檢修、池體清清洗，擬將水解池池分成四格，每格格截面積為：S單池=1041.875÷4=260.47(m2)，取單格池寬10m，則單格池池長(zhǎng)26m。水解（酸化）池的的四格為聯(lián)體建造造，并在每?jī)筛耖g間設(shè)計(jì)有一條管廊廊，管廊長(zhǎng)度為26m，凈寬為3.3m，用于布布水、排泥管及閥閥門(mén)的安裝。筑龍給排水（2）水解（酸酸化）反應(yīng)池布水水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本工程選用帶反射射翼板的單孔反射射布水器的一管多多孔配水方式，沿沿配水槽槽長(zhǎng)方向向間隔布置配水干干管，干管兩側(cè)沿沿槽寬方向?qū)ΨQ布布置配水支管。每每根配水支管下部部間隔開(kāi)有布水孔孔，布水孔正對(duì)池池底，布水孔兩側(cè)側(cè)安裝有45。反射翼板（導(dǎo)流板板），使出水均勻勻散布于池底。配水支管的布置應(yīng)應(yīng)滿足下列條件：：a.配水支管出出水口向下距池底底約20cm，位位于所服務(wù)面積的的中心，一般單孔孔服務(wù)面積約0.5～1.5m2。b.出水孔最小小孔徑∮25mm，以免進(jìn)水中的的雜物堵塞孔眼，，孔口流速不小于于1.5m/s。。c.出水孔處須須設(shè)45。反射翼板（導(dǎo)流板板），使出水均勻勻散布于池底，出出水孔正對(duì)池底。。d.為增加出水水孔的流速，有條條件時(shí)可采用脈沖沖間隙進(jìn)水。根據(jù)上述原則，本本工程水解酸化池池的布水管設(shè)計(jì)示示意圖見(jiàn)下圖：筑龍給排水筑龍給排水（3）出水收集集系統(tǒng)水解酸化池的出水水收集系統(tǒng)與常規(guī)規(guī)二沉池的出水收收集系統(tǒng)類似，即即采用三角堰匯水水槽出水，出水負(fù)負(fù)荷參考二沉池負(fù)負(fù)荷計(jì)算，在出水水堰前宜設(shè)置浮渣渣擋板。但考慮到到水解池為長(zhǎng)方形形結(jié)構(gòu)，且單池面面積過(guò)大，所以出出水采用多組平行行出水堰的多槽出出水方式，最終四四格池的出水匯集集到總出水槽，并并經(jīng)管道流入后續(xù)續(xù)處理設(shè)施。筑龍給排水（4）排泥系統(tǒng)統(tǒng)一般在水解酸化反反應(yīng)器中，污泥層層上部的污泥活性性較差，而底部又又可能截留有無(wú)機(jī)機(jī)雜質(zhì)，所以排泥泥應(yīng)在污泥層上部部和反應(yīng)器底部進(jìn)進(jìn)行，一般均利用用水壓排泥?？偟膩?lái)說(shuō)，水解酸酸化池的排泥系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計(jì)建議滿足以以下條件：a.水解酸化池中污泥泥層的高度一般在在2.5～4m，，清水區(qū)高度在污污泥層頂面以上1.5～2.5m。本設(shè)設(shè)計(jì)中污泥層高度度設(shè)定約3.6m，清水區(qū)高度約2m。b.污泥的排放可采用用定時(shí)排泥，日排排泥夏季一般1～～2次，冬季一般般每2天排1次。。具體排泥次數(shù)最最好根據(jù)泥層界面面高度和污泥濃度度綜合而定，或根根據(jù)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)而定。c.最好在反應(yīng)器中設(shè)設(shè)置泥層界面儀和和污泥濃度計(jì)，可可根據(jù)泥層高度或或污泥濃度確定排排泥時(shí)間。d.剩余污泥的排泥點(diǎn)點(diǎn)宜設(shè)在污泥層中中上部，底部應(yīng)設(shè)設(shè)無(wú)機(jī)顆粒物質(zhì)和和沙礫排放點(diǎn)。排排泥宜設(shè)置穿孔管管多點(diǎn)排泥，底部部排泥管可與進(jìn)水水布水管合用。筑龍給排水第一章緒論論1.研究背景2.ASBR反反應(yīng)器的工藝特性性和特點(diǎn)3.反應(yīng)器的設(shè)設(shè)計(jì)4.研究?jī)?nèi)容污泥的脫水與利用用主要內(nèi)容污泥的分類污泥的濃縮污泥的脫水污泥的利用筑龍給排水第一章緒論論1.研究背景2.ASBR反反應(yīng)器的工藝特性性和特點(diǎn)3.反應(yīng)器的設(shè)設(shè)計(jì)4.研究?jī)?nèi)容一、污泥污泥的分類及其指指標(biāo)1、污泥的分類類污泥根據(jù)其來(lái)源可可分為：（1）初次沉淀污污泥污水一級(jí)處理過(guò)程程中產(chǎn)生的污泥（2）剩余余活性污泥泥和腐殖污污泥污水二級(jí)處處理過(guò)程中中產(chǎn)生的污污泥（3）熟污污泥（或稱稱消化污泥泥）初次沉淀、、二次沉淀淀和剩余污污泥經(jīng)消化化處理（4）化學(xué)學(xué)污泥化學(xué)法處理理污水所產(chǎn)產(chǎn)生的污泥泥筑龍給排水水第一章緒緒論論1.研究究背景2.ASBR反應(yīng)應(yīng)器的工藝藝特性和特特點(diǎn)3.反應(yīng)應(yīng)器的設(shè)計(jì)計(jì)4.研究究?jī)?nèi)容2、測(cè)定指指標(biāo)（1）污泥泥含水率與與含固率當(dāng)含水率變變化時(shí)，可可近似地用用下式計(jì)算算污泥體積積：式中V1，，V2———分別是含含水率pw1、pw2時(shí)的的濕污泥的的體積。筑龍給排水水第一章緒緒論論1.研究究背景2.ASBR反應(yīng)應(yīng)器的工藝藝特性和特特點(diǎn)3.反應(yīng)應(yīng)器的設(shè)計(jì)計(jì)4.研究究?jī)?nèi)容（2）揮發(fā)性性固體和灰灰分揮發(fā)性固體體（或稱灼灼燒減重，，用VSS表示）是指指污泥中在在600℃℃的燃燒爐爐中能被燃燃燒，并以以氣體逸出出的那部分分固體。它通常表示示污泥中有有機(jī)物的量量，單位mg/L。?；曳郑ɑ蚍Q稱灼燒殘?jiān)┍硎疚畚勰嘀袩o(wú)機(jī)機(jī)物的含量量。（3）可消消化程度可消化程度度表示污泥泥中可被消化降降解的有機(jī)機(jī)物數(shù)量。。筑龍給排水水第一章緒緒論論1.研究究背景2.ASBR反應(yīng)應(yīng)器的工藝藝特性和特特點(diǎn)3.反應(yīng)應(yīng)器的設(shè)計(jì)計(jì)4.研究究?jī)?nèi)容（4）濕污污泥相對(duì)密密度濕污泥相對(duì)對(duì)密度等于濕污泥泥質(zhì)量與同同體積水的的質(zhì)量之比比，其中濕污污泥質(zhì)量等等于污泥所所含水分質(zhì)質(zhì)量與干固固體質(zhì)量之之和。（5）污泥泥中有毒有有害物質(zhì)如：病菌、、病毒、寄寄生蟲(chóng)卵、、重金屬等等筑龍給排水水第一章緒緒論論1.研究究背景2.ASBR反應(yīng)應(yīng)器的工藝藝特性和特特點(diǎn)3.反應(yīng)應(yīng)器的設(shè)計(jì)計(jì)4.研究究?jī)?nèi)容二、污泥濃濃縮的方法法污泥的含水水率很高，一般為96%~99.8%，體積很大，，增加了對(duì)對(duì)污泥處理理、利用及及輸送的難度，所以以必須先進(jìn)進(jìn)行濃縮。。污泥中所含含水分可分分為以下幾幾種：顆粒間空隙隙水（約70%）顆粒間毛細(xì)細(xì)管內(nèi)的水水（約20%）污泥顆粒吸吸附水和顆顆粒內(nèi)部水水（約10%）筑龍給排水水第一章緒緒論論1.研究究背景2.ASBR反應(yīng)應(yīng)器的工藝藝特性和特特點(diǎn)3.反應(yīng)應(yīng)器的設(shè)計(jì)計(jì)4.研究究?jī)?nèi)容筑龍給排水水第一章緒緒論論1.研究究背景2.ASBR反應(yīng)應(yīng)器的工藝藝特性和特特點(diǎn)3.反應(yīng)應(yīng)器的設(shè)計(jì)計(jì)4.研究究?jī)?nèi)容濃縮法自然干化法法機(jī)械脫水法法干燥與焚燒燒法降低污泥含含水率的方方法：筑龍給排水水第一章緒緒論論1.研究究背景2.ASBR反應(yīng)應(yīng)器的工藝藝特性和特特點(diǎn)3.反應(yīng)應(yīng)器的設(shè)計(jì)計(jì)4.研究究?jī)?nèi)容1、重力濃濃縮重力濃縮是是污泥濃縮縮處理中使使用最廣泛泛和最簡(jiǎn)便便的一種濃濃縮方法。。優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行費(fèi)用用低缺點(diǎn)：濃縮池體積積大，濃縮縮時(shí)間長(zhǎng)可可能引起污污泥腐化化；；上清液BOD濃度度較高，若若回流到污污水處理系系統(tǒng)中，將將增加其BOD負(fù)荷荷筑龍給排水水第一章緒緒論論1.研究究背景2.ASBR反應(yīng)應(yīng)器的工藝藝特性和特特點(diǎn)3.反應(yīng)應(yīng)器的設(shè)計(jì)計(jì)4.研究究?jī)?nèi)容重力濃縮法法的分類:重力濃縮法法按照運(yùn)行行方式可分分為連續(xù)式和間間歇式兩種。前者者常采用沉沉淀池的形形式，一般般為豎流式式（或輻流流式），多多用于大、、中型污水水處理廠；；后者可建建成矩形或或圓形，常常用于小型型污水處理理廠。筑龍給排水水第一章緒緒論論1.研究究