第三代厌氧反应器.ppt47
厌氧反应器组成及分类
3.厌氧反应器组成及分类：厌氧过程实质是一系列复杂的生化反应，其中的底物、各类中间产物、最终产物以及各种群的微生物之间相互作用，形成一个复杂的微生态系统，类似于宏观生态中的食物链关系，各类微生物间通过营养底物和代谢产物形成共生关系或共营养关系。
因此，反应器作为提供微生物生长繁殖的微型生态系统，各类微生物的平稳生长、物质和能量流动的高效顺畅是保持该系统持续稳定的必要条件。
厌氧反应器由密闭反应器、搅拌系统、加热系统以及固液气三相分离系统组成。
厌氧反应器常见类型：常规消化反应器（沼气池）、连续搅拌式反应器、推流式反应器、序批式反应器以及上流式污泥床反应器。
常见几种类型的消化罐1).欧美型：d/H>1,顶部具有浮罩，顶部和底部都有小的坡度，由四周向中心凹陷，形成一个小锥体。
图7.3.1.欧美型消化罐侧面图2).古典型：中间是一个d/H=1的圆桶，上下两头均为圆锥体。
底部锥体的倾斜度为1.0～1.7，顶部为0.6～1.0。
有助于消化污泥处于均匀、完全循环的状态。
图7.3.2.古典型消化罐侧面图3).蛋型：消化罐两端的锥体与中部罐体结合时是光滑的，逐步过渡的。
底部锥体比较陡峭，反应污泥与罐壁的接触面积比较小。
有利于消化污泥完全彻底的循环，不会形成循环死角。
图7.3.3.古典型消化罐侧面图4).平底型：介于欧美型和古典型之间。
施工费用比古典型低，直径与高度的比值比欧美型合理，在污泥循环设备方面，选择余地小。
图7.3.4.古典型消化罐侧面图循环系统搅拌设备1).机械搅拌①螺旋桨搅拌：在一个竖向导流管中安装螺旋桨。
图7.3.5.螺旋桨式搅拌装置②水射器搅拌：水射器搅拌也称喷射泵。
一般设置在池中心，用水泵将消化池底部的污泥抽出后压入水射器的喷嘴，当污泥射入水射器的喉咙时，形成很大的负压，将消化池液面的消化液吸入，通过扩散管从池子下部排出形成一个循环搅拌。
图7.3.6.水射搅拌装置2).沼气搅拌①气提式搅拌：将沼气压入设在消化池的导管流管中部或底部，使沼气与消化液混合，含气泡的污泥即沿导流管上升，起提升作用，使池内消化液不断循环搅拌。
厌氧折流板反应器ABR简介
厌氧折流板反应器ABR简介1、什么是ABR反应器？ABR被称为第三代厌氧反应器，其不仅生物固体截留能力强，而且水力混合条件好。
随着厌氧技术的发展，其工艺的水力设计已由简单的推流式或完全混合式发展到了混合型复杂水力流态。
第三代厌氧反应器所具有的特点包括：反应器具有良好的水力流态，这些反应器通过构造上的改进，使其中的水流大多呈推流与完全混合流相结合的复合型流态，因而具有高的反应器容积利用率，可获得较强的处理能力；具有良好的生物固体的截留能力，并使一个反应器内微生物在不同的区域内生长，与不同阶段的进水相接触，在一定程度上实现生物相的分离，从而可稳定和提高设施的处理效果；通过构造上改进，延长水流在反应器内的流径，从而促进废水与污水的接触。
厌氧折流反应器是在UASB基础上开发出的一种新型高效厌氧反应器，厌氧折流反应器（ABR）的优点：2、ABR反应器的基本原理及其工艺构造：ABR反应器中使用一系列垂直安装的折流板使被处理的废水在反应器内沿折流板作上下流动，借助于处理过程中反应器内产生的沼气应器内的微生物固体在折流板所形成的各个隔室内作上下膨胀和沉淀运动，而整个反应器内的水流则以较慢的速度作水平流动。
由于污水在折流板的作用下，水流绕折流板流动而使水流在反应器内的流径的总长度增加，再加之折流板的阻挡及污泥的沉降作用，生物固体被有效地截留在反应器内。
由此可见，虽然在构造上ABR可以看作是多个UASB的简单串联，但在工艺上与单个UASB有着显著的不同，UASB可近似看作是一种完全混合式反应器，ABR 则由于上下折流板的阻挡和分隔作用，使水流在不同隔室中的流态呈完全混合态（水流的上升及产气的搅拌作用），而在反应器的整个流程方向则表现为推流态。
在反应动力学的角度，这种完全混合与推流相结合的复合型流态十分利于保证反应器的容积利用率、提高处理效果及促进运行的稳定性，是一种极佳的流态形式。
同时，在一定处理能力下，这个复合型流态所需的反应器容积也比单个完全混合式的反应器容积低很多。
纯干货：最全厌氧反应器汇总及其优劣探析
纯干货：最全厌氧反应器汇总及其优劣探析食品、生物、化工等行业排放大部分废水都属于高浓度有机废水，仅利用常规的物化、生化处理较难达到处理目的，同时存在投资大，操作管理难，运行成本高等一系列问题。
随着科研的不断深入，厌氧反应器作为一种高效的生物膜处理方法渐渐登上舞台，它主要是利用微生物与污水中的有机物接触吸附分解有机物，以达到有效处理有机废水、废弃物的目的。
“目前厌氧反应器的发展已经历了三代，本期小沼将对这三代最具代表性的厌氧反应器及其优劣势进行梳理，望对君从事有机废水、废弃物处理及大中型沼气工程的建设有所帮助！”第一代厌氧反应器第一代反应器以厌氧消化池为代表，废水与厌氧污泥完全混合，属低负荷系统。
包括：常规厌氧反应器（CADT）、全混式反应器（CSTR）、厌氧接触消化器（ACP）等。
1常规厌氧反应器（CADT）常规厌氧反应器也叫常规沼气池，是一种结构简单、应用广泛的工艺类型。
CADT结构图该消化器无搅拌装置，原料在其中呈自然沉淀状态，一般分为4层，自上而下依次为浮渣层、上清液层、活性层和沉渣层，其中易于消化、活动旺盛的场所只限活性层，因而效率较低。
我国农村较为常见。
2全混式反应器（CSTR）全混式消化器是在常规消化器中安装了搅拌装置，使得原料处于完全混合状态，因而，使得活性区域遍布于整个消化区，效率相比于常规消化器明显提高，故又称高效消化器。
该消化器常采用恒温连续投料或半连续投料运行，适用于高浓度及含有大量悬浮固体原料的处理。
CSTR结构图搅拌器工作原理工艺优点1、原料适应性广。
适用于畜禽粪便等各种有机垃圾，城市污水厂污泥稳定化处理及高浓度、高悬浮物、难降解有机废水的处理。
2、消化池具有完全混合的流态，原料与底物接触充分，发酵速率高，容积产气率较高。
3、消化器内温度分布均匀。
4、厌氧消化反应与固液分离在同一个池内实现，结构简单、能耗低、运行管理方便。
5、由于有强制机械搅拌，在高浓度状态可有效控制原料的沉淀、分层以及表层浮渣结壳、气体溢出不畅和短流等问题。
EGSB厌氧反应器
产品名称： EGSB厌氧反应器产品型号：原产地：产品描述EGSB反应器即膨胀颗粒污泥床反应器，是第三代厌氧反应器，构造特点是具有很大的高径比，。
从外观上看，EGSB反应器由第一厌氧反应室和第二厌氧反应室叠加而成，每个厌氧反应器的顶部各设一个气-固-液三相分离器。
EGSB的特点：容积负荷率高，水力停留时间短EGSB反应器生物量大（可达到60g/L），污泥龄长。
特别是由于存在着内、外循环，传质效果好。
处理高浓度有机废水，进水容积负荷率可达15～30kgCOD/m3d。
主要设备有：EGSB三相分离器（两层）气水分离器泥水分离器水封器循环系统等Biobed EGSB 膨胀颗粒污泥床工艺百欧仕公司在多年经验的基础上,于上世纪80年代开发了高性能的先进的Biobed EGSB （膨胀颗运行原理Biobed EGSB（膨胀颗粒污泥床）是细高结构的反应器,可以处理不同种类的工业废水。
在调制池中废水和一部分再生厌氧的出水混合后泵入厌氧反应器。
经过调制的混合废水通过一个特殊设计的高级进水分配系统泵入反应器的底部，随后，废水流经颗粒污泥床，并在那里产生厌氧反应。
而在反应器的顶部，专利设计的三相分离器，即使在较高的水力负荷冲击的条件下，也确保将处理好的废水、沼气和污泥良好分离。
大量的厌氧出水稀释回流的原水，其中，原本在低浓度下才能降解的毒性物质处于高浓度时，也能在此系统中控制循环流量的情况下被处理。
性能得益于反应器内部特殊的结构，Biobed EGSB在比常规的厌氧反应器具有更高容积负荷（达到20 –25 kgCOD/m3/d）的同时，还能维持较高的去除效率。
由于使用颗粒污泥，Biobed EGSB的生物启动通常用1个月即可完成。
Biobed EGSB 优点占地少容积负荷高可达20-25KgCOD/m3/d对于毒性物质有降解作用抗SS的能力强不受腐蚀影响无需沼气缓冲罐启动迅速没有气味和噪音的散发沼气处理简单三相分离器能够自清洗抗水力负荷冲击强能耗省，维护费用低配套投资低EGSB结构图：。
解说厌氧反应器流体循环的原理2021专用PPT
• 我们都知道IC厌氧反应器是在UASB反应器 的基础上展开而来的，IC厌氧反应器和 UASB反应器相同，
• 可以构成高生物活性的厌氧颗粒污泥，但 进水由底部进入第一反应区与颗粒污泥混合，大多数有机物在此被降解，发作很多沼气，沼气被底层三相别离器搜集
解说厌氧反应器流体循环的原理
• 进水由底部进入第一反应区与颗粒污泥混 合，大多数有机物在此被降解，发作很多 沼气，沼气被底层三相别离器搜集
• 由于产气量大和液相上升流速较快，沼气、 废水和污泥不能极好别离，构成了气、固、 液混合流体。
• 又由于气液别离器中的压力小于反应区压
力，混合液体在沼气的夹藏作用下进入气 我们都知道IC厌氧反应器是在UASB反应器的基础上展开而来的，IC厌氧反应器和UASB反应器相同，
体循环，其构成进程如下： 在此大多数沼气脱离混合液外排，混合流体的密度变大，在重力作用下通过回流管回到第一反应区的底部。
内循环使得第一反应区的液相上升流速大大增加，可以到达10～20 m/h。 我们都知道IC厌氧反应器是在UASB反应器的基础上展开而来的，IC厌氧反应器和UASB反应器相同， 与第一反应区的废水、颗粒污泥混合，然后完成了流体在反应器内部的循环。 与第一反应区的废水、颗粒污泥混合，然后完成了流体在反应器内部的循环。 解说厌氧反应器流体循环的原理 可以构成高生物活性的厌氧颗粒污泥，但不相同的是这种反应器内部还可以构成流体循环，其构成进程如下： 我们都知道IC厌氧反应器是在UASB反应器的基础上展开而来的，IC厌氧反应器和UASB反应器相同， 又由于气液别离器中的压力小于反应区压力，混合液体在沼气的夹藏作用下进入气液别离器中。 以上就是以上介绍的知识就是IC厌氧反应器流体循环的形成过程小知识。 在此大多数沼气脱离混合液外排，混合流体的密度变大，在重力作用下通过回流管回到第一反应区的底部。 内循环使得第一反应区的液相上升流速大大增加，可以到达10～20 m/h。 又由于气液别离器中的压力小于反应区压力，混合液体在沼气的夹藏作用下进入气液别离器中。
第三代厌氧反应器
环境工程12-02 石来昊 类： 1.上流式污泥床-过滤器（Upflow Blanket Filter， UBF） 2.膨胀颗粒污泥床（Expanded Granular Sludge Blanket Reactor,EGSB） 3.内循环厌氧反应器（Internal Circulation，IC）
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5.具有缓冲pH值的能力：内循环流量相当于第1 厌氧区的出水回流，可利用 COD转化的碱度，对pH值起缓冲作用，使反应器内pH值保持最佳状态，同 时还可减少进水的投碱量。 6.内部自动循环，不必外加动力：普通厌氧反应器的回流是通过外部加压实 现的，而IC 反应器以自身产生的沼气作为提升的动力来实现混合液内循环， 不必设泵强制循环，节省了动力消耗。 7.出水稳定性好：利用二级UASB串联分级厌氧处理，可以补偿厌氧过程中K s高产生的不利影响。Van Lier在1994年证明，反应器分级会降低出水VFA 浓度，延长生物停留时间，使反应进行稳定。
1.上流式污泥床-过滤器（Upflow Blanket Filter）
上流式污泥床-过滤器(UBF)是加拿大人在厌氧过滤器 (Anaerobic Filter，AF)和上流式厌氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Blanket，UASB)的基础上开发的新型 复合式厌氧流化床反应器。UBF主要由布水器、污泥层和填 料层构成，下方是高浓度颗粒污泥组成的污泥床，上部是填 料。
3.内循环厌氧反应器（Internal Circulation）
结构： 反应器由下而上共分为5个区： 混合区、第1厌氧区、第2厌氧 区、沉淀区和气液分离区。
3.内循环厌氧反应器（Internal Circulation）
EGSB反应器使用说明书
目录1、EGSB反应器介绍 (1)2、EGSB厌氧工艺原理 (1)3、EGSB反应器特点 (1)4、EGSB反应器启动运行 (2)1）菌种驯化 (2)2）颗粒污泥培养 (2)3）负荷提高 (2)3）试运行 (2)5、EGSB反应器主要参数控制 (2)1）反应器有机负荷 (2)2）上流速度 (3)3）环境因素的控制 (3)6、影响EGSB反应器的环境因素 (3)1）温度及温度的波动 (3)2）PH值范围及PH缓冲能力 (4)3）营养物与微量元素 (4)EGSB反应器使用说明书1、EGSB反应器介绍EGSB即膨胀颗粒污泥床反应器，系第三代厌氧反应器，反应器中颗粒污泥床处于部分或全部“膨胀化”的状态。
为了提高上流速度，EGSB反应器采用较大的高度—直径比和大的回流比。
在高的上流速度和产气的搅动下，废水与颗粒污泥间的接触更充分。
由于良好的混合传质作用，EGSB反应器内所有的活性的细菌，包括颗粒污泥内部的细菌都能得到来自废水的有机物，也就是说，在EGSB 内更多微生物参与了水处理过程。
因此可允许废水在反应器中有很短的水力停留时间。
2、EGSB厌氧工艺原理厌氧消化过程可划分为四个相对独立但密不可分的步骤：水解阶段、酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。
第一组微生物，酸化细菌完成厌氧消化过程的前两个步骤，即水解和酸化。
它们通过胞外酶将聚合物如蛋白质、脂肪和碳水化合物水解为能进入细胞内部的小分子物质，在细胞内部氧化降解而形成二氧化碳(CO2)、氢(H2)和主要产物－挥发性脂肪酸(VFA)。
第二组微生物，产氢产乙酸菌在酸化过程中把上述产物转化为乙酸盐、氢及二氧化碳。
第三组微生物是产甲烷菌，它们将乙酸盐或氢和二氧化碳转化为甲烷。
3、EGSB反应器特点1）BOD去除率高（90%～95%）；运行稳定，构造简单。
2）更易形成颗粒污泥且分布均匀，污泥床内生物量多（可达60g/l）；非常适用于中高浓度有机废水处理。
3）容积负荷率高（20～30kgCOD/m3.d），停留时间较短，因此所需容积大大缩小；反应器容积负荷率高出普通UASB反应器2-3倍以上。
EGSB
EGSBEGSB（Expanded Granular Sludge Bed），中文名膨胀颗粒污泥床，是第三代厌氧反应器，于20世纪90年代初由荷兰Wageingen农业大学的Lettinga等人率先开发的。
其构造与UASB反应器有相似之处，可以分为进水配水系统、反应区、三相分离区和出水渠系统。
与UASB反应器不同之处是，EGSB反应器设有专门的出水回流系统。
EGSB反应器一般为圆柱状塔形，特点是具有很大的高径比，一般可达3~5，生产装置反应器的高度可达15~20米。
颗粒污泥的膨胀床改善了废水中有机物与微生物之间的接触，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。
厌氧膨胀颗粒床反应器( Expanded Granular Sludge Bed , 简称EGSB) 是在上流式厌氧污泥床(UASB) 反应器的研究成果的基础上,开发的第三代超高效厌氧反应器,该种类型反应器除具有UASB反应器的全部特性外,还具有以下特征,即: ①高的液体表面上升流速和COD 去除负荷;②厌氧污泥颗粒粒径较大,反应器抗冲击负荷能力强;③反应器为塔形结构设计,具有较高的高径比,占地面积小;④可用于SS 含量高的和对微生物有毒性的废水处理。
⑤主要用于高浓度有机废水处理。
一、EGSB反应器结构简介EGSB厌氧反应器（内部根据功能划分为混合区、膨胀区、沉淀区和集气部分。
在多个工程实践的基础上优化布水系统和三相分离器，使得布水更加合理，三相分离器更加理想，确保了反应器在稳定的运行中获得更高的容积负荷。
二、EGSB反应器的工作原理EGSB厌氧反应器是继UASB之后的一种新型的厌氧反应器。
它由布水器、三相分离器、集气室及外部进水系统组成一个完整系统。
废水经过污水泵进入EGSB 厌氧反应器的有机物充分与厌氧罐底部的污泥接触，大部分被处理吸收。
高水力负荷和高产气负荷使污泥与有机物充分混合，污泥处于充分的膨胀状态，传质速率高，大大提高了厌氧反应速率和有机负荷。
EGSB反应器使用说明书知识讲解
E G S B反应器使用说明书目录1、EGSB反应器介绍 (1)2、EGSB厌氧工艺原理 (1)3、EGSB反应器特点 (1)4、EGSB反应器启动运行 (2)1）菌种驯化 (2)2）颗粒污泥培养 (2)3）负荷提高 (3)3）试运行 (3)5、EGSB反应器主要参数控制 (3)1）反应器有机负荷 (3)2）上流速度 (4)3）环境因素的控制 (4)6、影响EGSB反应器的环境因素 (4)1）温度及温度的波动 (4)2）PH值范围及PH缓冲能力 (5)3）营养物与微量元素 (5)EGSB反应器使用说明书1、EGSB反应器介绍EGSB即膨胀颗粒污泥床反应器，系第三代厌氧反应器，反应器中颗粒污泥床处于部分或全部“膨胀化”的状态。
为了提高上流速度，EGSB反应器采用较大的高度—直径比和大的回流比。
在高的上流速度和产气的搅动下，废水与颗粒污泥间的接触更充分。
由于良好的混合传质作用，EGSB反应器内所有的活性的细菌，包括颗粒污泥内部的细菌都能得到来自废水的有机物，也就是说，在EGSB内更多微生物参与了水处理过程。
因此可允许废水在反应器中有很短的水力停留时间。
2、EGSB厌氧工艺原理厌氧消化过程可划分为四个相对独立但密不可分的步骤：水解阶段、酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。
第一组微生物，酸化细菌完成厌氧消化过程的前两个步骤，即水解和酸化。
它们通过胞外酶将聚合物如蛋白质、脂肪和碳水化合物水解为能进入细胞内部的小分子物质，在细胞内部氧化降解而形成二氧化碳(CO2)、氢(H2)和主要产物－挥发性脂肪酸(VFA)。
第二组微生物，产氢产乙酸菌在酸化过程中把上述产物转化为乙酸盐、氢及二氧化碳。
第三组微生物是产甲烷菌，它们将乙酸盐或氢和二氧化碳转化为甲烷。
3、EGSB反应器特点1）BOD去除率高（90%～95%）；运行稳定，构造简单。
2）更易形成颗粒污泥且分布均匀，污泥床内生物量多（可达60g/l）；非常适用于中高浓度有机废水处理。
EGSB(膨胀颗粒污泥床)
EGSB（ExpandedGranularSludgeBed），中文名膨胀颗粒污泥床，是第三代厌氧反应器，于20世纪90年代初由荷兰Wageingen农业大学的Lettinga 等人率先开发的。
其构造与UASB反应器有相似之处，可以分为进水配水系统、反应区、三相分离区和出水渠系统。
与UASB反应器不同之处是，EGSB 反应器设有专门的出水回流系统。
EGSB反应器一般为圆柱状塔形，特点是具有很大的高径比，一般可达3~5，生产装置反应器的高度可达15~20米。
颗粒污泥的膨胀床改善了废水中有机物与微生物之间的接触，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。
厌氧膨胀颗粒床反应器(ExpandedGranularSludgeBed，简称EGSB)是在上流式厌氧污泥床(UASB)反应器的研究成果的基础上，开发的第三代超高效厌氧反应器，该种类型反应器除具有UASB反应器的全部特性外，还具有以下特征，①高的液体表面上升流速和COD去除负荷；②厌氧污泥颗粒粒径较大，反应器抗冲击负荷能力强；③反应器为塔形结构设计，具有较高的高径比，占地面积小；④可用于SS含量高的和对微生物有毒性的废水处理。
中温EGSB厌氧处理玉米酒精废水粮食发酵生产酒精的过程中会产生大量的废糟液，废糟液的BOD和COD含量都相当高，如果直接排放，会对环境造成很大污染。
同时酒精废糟液中富含有机物和矿物质，具有很高的营养价值，可将其回收制成DDG饲料。
唐山市冀东溶剂有限公司有一条年产3.3万t食用酒精生产线，根据酒精废糟液的上述特性，公司采用DDG饲料十厌氧消化工艺来治理废糟液，即先将废糟液进行固液分离，得到DDG湿饲料，再将滤液即废水采用新型的中温厌氧颗粒污泥膨胀床工艺处理联产沼气，然后将所产沼气用来烘干DDG饲料。
经过处理的酒精废水，生物降解率达到96%以上，COD小于l000mg/L，BOD小于600mg/L，达到GB8978-1996《污水综合排放标准》污水三级排放标准，排放人城市污水管网。