厌氧反应器在国内外的进展研究
改良型UASB厌氧反应器研究进展
近三十多年来,我国社会经济的高速发展,由此也带来了环境污染问题,特别是在水资源环境问题上。
例如工业污水成分复杂,其主要成分为生产用料、生产副产品以及生产剩余物,废水中常常含有农药、重金属及放射物等有毒物质,对人类及环境都有很大危害。
城市污水中含有大量的有机物及病菌、病毒,处置不当会威胁人类的健康。
畜禽养殖场废水除排水量大、有机质浓度高、氮磷营养元素含量高等,污水中还常伴有消毒水、残留的兽药以及各种人畜共患病原体等污染物,处理难度大。
水资源的各种类型的点源污染,如工业废水、城镇生活污水、集中式畜禽养殖废水等大量产生,这类污水中含有大量的有机物、氮、磷等物质,且不同区域水质水量变化较大,如不经有效处理直接排放,不仅会引起水体富营养化,也会进一步导致地下水水质受到影响[3],进而影响我国的水生态环境安全[1-2]。
目前处理有机污水的方法主要有物化法(混凝沉淀、吸附、膜分离和化学氧化法等)、人工湿地法和生物法(活性污泥法、生物膜法、好氧氧化、厌氧消化)。
然而人工湿地占地面积大且处理效果受环境温度影响较大、膜分离工艺具有投资运行成本高的缺点。
厌氧消化技术是一种利用厌氧微生物将有机物降解转化为生物甲烷的生化过程,其具有占地面积小、有机物去除效率高且可获取生物甲烷的特点,已成为处理高浓度有机废水的主要工艺。
1970年,荷兰瓦赫宁根农业大学Lettinga教授发明了处理高浓度有机废水的UASB反应器[4],在该反应器中首次增加了三相分离器,使反应器厌氧污泥龄大大提高,进而提高了污水中有机物的生化效率,使厌氧发酵废水处理技术获得突破性的进展。
虽然UASB反应器具有较高的生化性能,然而在运行中也常会出现短流、死角和堵塞等一系列问题。
为解决上述问题,进一步增强厌氧微生物与废水的混合与接触,提高负荷及处理效率,适应不同类型的有机废水,90年代后研究人员在第一代UASB反应器基础上进行了改进[5],包括改进反应器进水布水系统减少堵塞、改进三相分离器减少污泥损失、在UASB反应器基础上设计新型反应器并增加循环装置等;同时对UASB反应器的处理性能进行了研究[6-7]。
厌氧氨氧化反应器
厌氧氨氧化反应器中的微生物通过厌 氧氨氧化反应,将氨和亚硝酸盐作为 电子供体和受体,进行氧化还原反应 ,生成氮气和能量。
厌氧氨氧化反应器的应用领域
01
02
03
污水处理
厌氧氨氧化反应器可用于 污水处理厂,提高脱氮效 率,减少能源消耗和温室 气体排放。
生物能源
厌氧氨氧化反应器可以用 于生产生物能源,如氢气 和甲烷,为可再生能源提 供新的途径。
。
03
与生物滤池结合
利用生物滤池提供生物膜载体,提高厌氧氨氧化反应器的处理能力。
CHAPTER
05
厌氧氨氧化反应器的未来展望
厌氧氨氧化反应器在污水处理领域的应用前景
高效脱氮
厌氧氨氧化反应器能够实现高效脱氮,降低污水处理过程中的氮 排放,有助于改善水体质量。
节能降耗
相较于传统的硝化反硝化过程,厌氧氨氧化反应器在处理过程中不 需要额外投加碳源,降低了能耗和物耗。
厌氧氨氧化反应器
汇报人:可编辑 2024-01-04
CONTENTS
目录
• 厌氧氨氧化反应器简介 • 厌氧氨氧化反应器的设计和运行 • 厌氧氨氧化反应器的微生物学 • 厌氧氨氧化反应器的研究进展 • 厌氧氨氧化反应器的未来展望
CHAPTER
01
厌氧氨氧化反应器简介
定义与工作原理
定义Байду номын сангаас
厌氧氨氧化反应器是一种生物反应器 ,用于在厌氧条件下将氨和亚硝酸盐 转化为氮气,同时产生能量。
生物质能利用
厌氧氨氧化反应器可以应用于生物质能利用领域,实现生 物质的厌氧发酵和产气,同时去除废水中的氨氮。
厌氧氨氧化反应器面临的挑战与解决方案
技术成熟度
厌氧反应器的研究与应用
5 )出水稳 定。
三 、技 术改 造的 实现
现 有厌 氧 反应 器的 内部结 构 中 ,三相 分离 器 的设
计 不尽 合理 ,泥 、水 、气分 离效果不好 。改进现有的I C
反应 器 ,提供一种高效的厌氧 反应 器 ,使反应器底部进
水 布水 更加 均匀 ,增 大第 二反 应室 三相 分离 的 反应空 间,防止颗粒污 泥随排水携带流 出 ,克服现有技术存在
后序污水处理效率 ,特别是好氧曝气处理效果 。其处理
有机污水负荷能力超过原有 的普通厌氧处理设备 ,改造
后的反应器容积小 ,投资少 ,占地面 积小 ,运 行稳 定 ,
是一种具有防止 出水携带污 泥功 能的高效 厌氧 反应 器。 I 的 内循 环技 术巧 妙地利 用污 泥颗 粒化 、污泥 回 c 流和分 级处理 ,大幅 度提 高 了C D 积负荷 ,实现 了 O 容
【 摘
要 】 在 国 内普 通厌 氧反 应 器 的基础 上 ,对
二、技术分析及改造思路
厌 氧反应 器结构 对厌 氧 消化过 程 有很 大的影 响 , 国内外在I 反应器 的工艺和 设备等方面做 了很 多研 究 , c 但在 反应器结构设计和优化 方面还 缺乏理论指导 ,许 多 投入生 产运行的反应 器都是 凭经验设计的 。一 方面 ,内
为增加 三相 在上 层反 应室 的停 留时 间 ,在 下 层反 应室的基础上减少三相分离 反应 室数 量 ,即增大每 个上
层反应室三相分离 的反应空 间。经过 一级 沉降后 ,上升 水流 的主体部分继续 向上流入上层反应室 ,污水中残存 的生 物可 降解COD被进 一步 降解 ,由于在上 层反应 室
匀 ,颗粒污泥与进入厌氧反应器的污水接触更充分 ,反
EGSB反应器的生物特性及研究进展
。
但其运行及调试特性 , 响反应器工作的因素等一直是困扰其工程化的瓶颈 , 重综述 了 E S 影 着 G B的工 艺 特 性 、 响 反 应 影
器运行的参数及国内外的研究进展。 关 麓 词 E S G B反应 器 工 艺特 性 影 响 因 素
Bi —c ar c e itc nd Ree r h Pr grs fEGSB a t r o h a t rsis a s a c o e so Re c o
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工 业 安 全 与 环 保
・
20 06年第 3 2卷第 1 0期
Oco ̄i2 0 -lห้องสมุดไป่ตู้・ 0 6 I
8 ・
I d sr l ae y a d E vr n n a P tc in n u t a ft n n io me tl r e t i S o o
DU Z a e g L u g— X C ZHAO Mi MA i i n h n—p n I D n U n Jn— l g a
( o g hmcl ni e n Cl efC e i gn r g,Sax nesyo i c n ehooy Xa) n , hni 10 1  ̄ o aE ei hni i rt fS e ead Tcnl inn g Sa x 728 ) U v i cn g
s c s c a a t r t s o p r t n a d d b g i g fc o f c ig o e ai g e c I h s p p r s m ds u s n ae c n u t n t e u h a h r ce si n o ea i n e u gn , a tr a e t p r t . t . n t i a o e ic si s r o d ce o h i c o s n n e o d tc nc r p r e fE B,a tr e t n p r t n a d rs a c r ge s a o n b a e h ia p e t s o GS fco a ci g o a i n e r h p r s th me a d a r d. l o i s f o e o e o o Ke wo d EG B r ct r tc n c h a trsis af t gfc o y rs S e o e h ia c a ce i c f i tr l r t c e n a
国内厌氧反应器颗粒污泥研究进展
第l 2期
甘肃科 技
Ga u S i n e a d Te h o o ) ns ce c n c n lg
.
2 6
Ⅳ0 2 .1
21 00年 6月
fn u.
2 O 01
国 内厌 氧反 应器 颗粒 污 泥研 究进 展
赵 维成 吕建 国 , , 张明霞
图 2 反应 器 启 动 至 第 7天 透 视 电镜
第1 2期
赵维 成等 : 内厌 氧 反应器 颗粒 污泥 研究 进展 国
9 5
图 3 反应器启动至第 2 0天 时产 酸 颗 粒 污 泥 扫 描 电镜 图 4 反应器启 动至 第 2 O天时成 熟期产酸 颗粒污 泥扫描 电镜
12 颗粒 污 泥 的物理 特性 .
(. 1 中国核工业集团公 司 54厂 , 0 甘肃 兰州 70 6 ;. 30 5 2 甘肃省膜科学技术研究院 , 甘肃 兰州 7 02 ; 3 00
3 甘肃省膜分离工程技术研究 中心 , . 甘肃 兰州 7 02 ) 30 0 Nhomakorabea摘
要: 根据我国 目前厌氧反应器处理污水研究情况 , 论述了近几 年来 我国厌氧反应器颗粒 污泥研究发展 的现状和
厌氧颗粒污泥研究进展。 关键词: 厌氧反应器 ; 颗粒 污泥 : 生活污水
中图分 类号 : 73 x 0
厌氧废水处 理 是一 种 低 成本 的废 水处 理 技术 , 它又是 把废水 的处理 和能源 的 回收利 用相 结合 的一 种技术 。包括 中国有 内的大多 数发展 中国家面临严
浅 黄至黄 褐色 , 内核为黑 色. 时颗粒 的扫 描 电镜 照 此 片, 如图 1 所示 : 颗粒 中外层 及表 面以杆状产 酸菌 为 主 , 有一些死 亡 的 甲烷 菌 存 在 。透 射 电镜 照 片显 并 示 : 酸菌分泌 适量 胞 外 粘性 物 , 图 2所示 , 时 产 如 此 反应器 中 p H为 39 . 。反 应 器启 动 至第 2 0天 , 随 伴 着葡萄 糖 的近 似完 全转 化 和很 少 污泥 的洗 出 , 志 标 着启动基 本完 成 , 对 稳 态 已建 立。此 时 反应 器 中 相 的p H为 48 G .。A S的宏观特征 为 : 大多数 的颗粒 绝
ASBR反应器的特性及研究进展
ASBR 反应器的特性及研究进展扬州环境资源职业技术学院环境科学与工程系 宋 万 召摘要 本文介绍了ASBR 反应器的运行特性及其影响因素。
关键词 ASBR 运行特性 影响因素 废水处理一、引言随着世界能源的日益短缺和废水污染负荷及废水中污染物种类的日趋复杂化,废水厌氧生物处理技术以其投资省、能耗低、可回收利用沼气、负荷高、产泥少、耐冲击负荷等优点受到人们的重视。
1992年美国衣阿化州大学的Dague 教授及其合作者在SBR 工艺的基础上开发出了一种新型的厌氧反应器——ASBR (Anaerobic Sequencing Batch Reactor )即厌氧序批式反应器。
同其他连续运行的厌氧反应器(如UASB ,EGSB 等)相比,ASBR 反应器具有投资省、操作灵活、稳定高效等优点而越来越引起人们的关注[1]。
二、ASBR 反应器的基本操作生物气回流 生物气图 1 ASBR 反应器的基本操作模式ASBR 反应器的一个完整的运行操作周期按次序分为四个阶段,即进水期、反应期、沉淀期和排水期如图1所示。
1.进水期废水由进料泵注入反应器,同时进行搅拌,基质浓度迅速增加,根据Monod动力学方程,微生物代谢速率也相应增加。
进水到预先设定的液面线为止,进水体积与水力停留时间(HRT)和有机负荷(OLR)等因素有关。
2.反应期进水结束后反应器进入反应期,反应期是ASBR反应器一个运行周期中最重要的一个步骤。
在搅拌的作用下,基质与生物团充分混合,同时基质中的有机物转化为生物气。
在反应期搅拌方式的选择是很重要的。
搅拌的方式通常有三种:循环的生物气搅拌、机械搅拌和液体回流搅拌;其中最常用的是用循环的生物气进行搅拌。
反应的时间取决于基质和中间产物的消耗速率。
3.沉淀期反应结束后,停止搅拌,此时ASBR反应器的作用和沉淀池相同。
沉淀的时间与污泥的“自我固定化”情况有关,对于沉降性能良好的颗粒污泥来说,沉淀时间会很短;同时沉淀时间还得保证良好的出水水质和反应器内生物量的增加。
厌氧膜生物反应器污水处理技术的研究现状与发展前景
厌氧膜生物反应器污水处理技术的研究现状与发展前景1. 引言1.1 研究背景随着人口的增长和工业化进程的加速,城市污水处理厂面临着越来越严峻的挑战。
传统的生物反应器在处理有机物和氮、磷等污染物方面存在着效率低、占地面积大、运行成本高等问题,已经难以满足日益增长的污水处理需求。
迫切需要一种高效、节能、环保的新型污水处理技术来应对这一挑战。
在当前的环境保护和可持续发展的背景下,厌氧膜生物反应器污水处理技术的研究和应用具有极大的现实意义。
通过深入研究厌氧膜生物反应器技术,不仅可以提高污水处理效率,减少污染物的排放,还可以为城市污水处理厂的可持续发展提供技术支持和解决方案。
对厌氧膜生物反应器污水处理技术的研究具有重要的实际意义和广阔的应用前景。
1.2 研究目的研究目的是深入探究厌氧膜生物反应器污水处理技术的工作原理和处理效果,分析目前该技术在污水处理领域的应用现状和存在的问题,为进一步完善该技术提供理论基础和技术支持。
通过研究目的的明确,可以指导后续的研究工作,促进厌氧膜生物反应器污水处理技术的进一步发展与应用,推动解决污水处理领域的环境问题,提高污水处理效率和水质净化效果。
1.3 研究意义厌氧膜生物反应器是一种新型的污水处理技术,具有高效、节能、环保等优点,对于解决当前污水处理领域存在的问题具有重要意义。
厌氧膜生物反应器污水处理技术在实际应用中能够有效去除有机物、氮、磷等污染物,提高水质,保护环境,促进可持续发展。
厌氧膜生物反应器的研究与应用还可以促进科技创新,推动污水处理领域的发展,为我国环境保护事业做出贡献。
研究厌氧膜生物反应器污水处理技术的意义在于提高污水处理效率,改善水质,减少环境污染,推动环境保护事业的发展,为建设美丽中国、实现绿色发展提供技术支持和保障。
通过深入研究厌氧膜生物反应器污水处理技术,可以为推动我国环境保护事业的进步,推动环境友好型社会的发展贡献力量。
2. 正文2.1 厌氧膜生物反应器污水处理技术概述厌氧膜生物反应器是一种利用微生物在无氧条件下生长代谢能力来处理废水的技术。
新型厌氧复合反应器的研究进展与应用
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三 相 分 离和 出水 尽
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关 键 词 废 水 处理 ; 氧 生 物 处理 ; 厌 UBF反 应 器 中 图 分 类 号 X5 5 0 文 献 标 识 码 A 文 章 编 号 10 —5 3 (0 8 1 —0 8 —0 0 7 7 9 2 0 )4 2 5 2
上流 污泥 床一 过 滤器 ( f w l k t ie , Up o Ba e Fl r简称 UBF l n t ) 是加 拿大 人 G it 1 8 在 UAS uot 9 4年 吁 B和 AF的基础 上成 功 开发 的新 型 复合 式 厌 氧 反 应器 。 新 型 反应 器 可 以 充 分 发 该 挥 UAS B和 A F两种 高效 反 应器 的 优点 , 是一项 极 具 开发 应 用价 值 的新 型生物 处理 技 术 。
使 污 泥 停 留 时 间 ( RT) 水 力 停 留 时 间 ( S 与 HRT) 分 离 , 相 解 决 了 反 应器 内 生 物 量 保持 的 问题 。 UAS 的传 质 过 程 并 但 B
不理 想 , 对 进一 步 提 高有 机 负荷 产 生负 面 影响 。 这 由于 污 泥 与 有 机 物 的 传 质 过程 主 要 依 赖 于 进水 与 产 气 的搅 动 , 因此
内外循环高效厌氧反应器的开发研究
内外循环高效厌氧反应器的开发研究摘要:该文主要介绍了一种新型内外循环高效厌氧反应器的突出特点、技术方案和实施方式,该新型产品占地少、有机负荷高、抗冲击能力更强,性能更稳定、操作管理更简单。
关键词:内外循环高效厌氧反应器技术开发研究厌氧反应器当前在造纸行业、人造板行业及化工行业应用较多,处理的目的包括实现一般的达标排放,通过治理后的废水回用,从而达到节水和治污的双重目的。
目前的厌氧厌氧反应器是一种高效的多级内循环反应器,我公司在第二代厌氧反应器基础上进行了改进,形成第三代厌氧反应器,与第二代厌氧反应器相比,它具有占地少、有机负荷高、抗冲击能力更强,性能更稳定、操作管理更简单。
当COD为10000~15000mg/1时的高浓度有机废水;第二代UASB反应器一般容积负荷为5~8kgCOD/m3;第三代厌氧反应器容积负荷率可达15-30kgCOD/m3。
第三代IECAR厌氧反应器特别适用于玉米淀粉废水、柠檬酸废水、啤酒废水、土豆加工废水、酒精废水、化工废水等有机高浓度废水的处理。
1 当前厌氧反应器的技术问题现有的厌氧反应器多采用两级,以钢材为材料,重量较重,体积庞大,具有占地大、有效容积只有总容积的一半,有机负荷低、抗冲击能力不强,性能不稳定、操作管理复杂等缺陷。
2 内外循环高效厌氧反应器突出特点(1)较高的容积负荷:内外循环高效厌氧反应器内存在内外循环,传质效果好,污泥浓度高,微生物量大,进水有机负荷可达到普通厌氧反应器的3倍以上。
(2)较强的抗冲击负荷能力:处理高浓度废水时,内外循环流量可达进水量的10~15倍,处理低浓度废水时,反应器内外循环流量可达进水量的2~3倍;进水和大量的循环水充分混合,其中的有害物质得到充分稀释。
(3)较少的投资和占地面积:内外循环高效厌氧反应器容积负荷率是普通UASB 反应器3倍左右,体积只有普通反应器的1/4~1/3左右,反应器的基建投资大大降低;同时内外循环高效厌氧反应器高径比达到3~8,占地面积较少。
两相厌氧工艺的研究进展
.an g11 1 1 oi 20 ) J n 0 m e os r i sa di l t d e l t t m h a l r e n u
a e h r e . er e m a h 9  ̄ r i p cs t at dpa e m oc o sh e o n s
2 朱吉 明. 陈辉 . 对于提高气浮法污水处理效果的探讨 . 辽宁城 乡环
境 科 技 .9 ( )3 1 2 :9—4 o
3 王静超 。 . 等 气浮净水技术住给水处理 中的应用及研究概况 . 工业 水处理 ,O 42 ()9—1 2O ,4 7 : 2
是为说明设备结构形式及应用之举. 请大家在实际工程选用
艺的研究方 向。
பைடு நூலகம்
关键词
Ree rh a d Deeo me to s ac n vlp n fTwo—P a eAn eo i r cs h s a rbcP oes G O Y h— i Z A h —l HUJ n A a jo H OSu i a i a
( . il nW ̄' u A tet ,ia n rit o 脚 o v g ngo l r ic l c i h tu 咖 fC iE o , d t t _ tg stef  ̄ a Ammc o n t l r e c t t n o t 一 lt t d u t s r su i s fw T f o e e 日 h iao o i i
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2 ・ 4
・
:业安全与 环保 【
Id s i1.ft n  ̄vrn nt rtc o n ut a S eya d F i met Poe t n r a n o d i
20 年第 3 卷第 1 06 2 期
厌氧技术——UASB处理工业废水的研究现状及发展趋势
文献标 识码 : A
文章编 号 : 1 6 7 2 — 9 0 6 4 ( 2 0 1 3 ) 0 2 — 0 8 1 — 0 4
糖加工 废水 、 啤酒和酒精 加工废水 、 生 活污水 、 牛 奶 废 水 的 处 理 等 .都 取 得 了较 好 的处 理 效 果 。 我 国于 1 9 8 1 年 开 始 了 对 U A S B反应器 的试验 研究 . 许 多单 位在处 理高浓 度有 机废水 时采用 U A S B反应器进行 处理 . 已取 得 了较 好 的 成 效 。 对 于
厌 氧生物 处理 是指 在没有 分子 氧及 化合 态氧 存在 的条
件 下 …. 兼性 细菌 与厌氧 细菌 降解和稳 定有 机物 的生 物处理 方法 。 在厌 氧生物处 理过程 中 , 复 杂的有机化 合物被 降解 、 转
化为 简单的化合 物 , 同时释放 能量 。 在 这个过程 中。 有 机物 的
其 他 工 艺 联 合 使 用 的 例 子 .如 U A S B — A F工 艺 处 理 维 生 素 C 废水 , 上流式 厌氧 污泥 床过滤 器处 理涤纶 废水 等 . 提高 了处
理效果 。
示。
1 . 2 UAS B 的产 生及 发 展
上流 式 厌氧 污 泥 床 ( U p— F l o w A n a e r o b i c S l u d g e B l a n k e t . 简 称 U A S B )反应 器 是 由 L e t t i n g a等 人 于 1 9 7 3 1 9 7 7年 间研 制 成 功 的 。 升 流 式
厌氧序批式反应器(ASBR)工艺研究进展
2 C e ia o lg , X a g a n v r i y X a g a ,H n n 4 10 , C ia . h m c lC l e e in tn U i e st , in tn u a 11 5 hn )
Ab ta tAsa n w d v lpn n eo i rc s,a a rbc s q e cn ac e co A B )h ls s me a — sr c : e e eo ig a a rbc po e s n e o i e u n ig b th ra tr(S R od o d
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第 术 开 发
T HN 0GI AL DE EC 0L C VE 0P L ME T RP S NT OF EN E RI E
20 0 7年 5月
M . .0 d 2 07 v
方 法
关键词 : 厌氧序批 式反 应器; 颗粒污泥 ; 难生物 降解废水 中图分类号: 7 33 X0. 文献标识码: A 文章编号:0 6 83 (07 0 — 0 5 0 10 — 97 2 6 ) 5 0 3 — 3
Ad a c s i h t d f a a r b c s q e cn v n e n t e s u y o n e o i e u n i g
b th r a t rAS R) ac e co ( B
HE Ja - u , ANG Mig in p HU n
厌氧反应器在国内外的进展研究
受 氢 体 , 时产 生有 能 源 价 值 的 甲烷 气 体 的一 种 处 理 技 术 。 同 厌
氧 生 物 处 理 过 程 的 实 质 是 一 系 列 复 杂 的 生 物 化 学 反 应 ,其 过
建造 与 运 行 成 本 低 , 冲 击 负 荷 能 力 非 常 强 等 优 点 , 是 由 于 耐 但 污 水 在 池 内 的 停 留 时 间较 短 、 度 较 低 ( 加 温 条 件 下 , 气 温 不 与 温 接 近 ) 污 水 与 厌 氧 微 生 物 的 接 触 也 较 差 , 而 化 粪 池 的 主 、 因
动 净 化 器 的 构 筑 物 , 命 名 为化 粪 池 I 化 粪 池 是 较 早 发 明 的 被 I 。 厌 氧 反 应 器 , 是 目前 最 常 用 的 污 水 原 地 处 理 预处 理 系 统 。 也 它 可 以单 独 或 者 与 其他 工 艺 组 合 起 来 处 理 污水 。 典 型 的化 粪 池 可 以去 除 污 水 中 可 沉 性 固 体 、 脂 等 , 除 率 可 以 达 到 6 %- 油 去 0
段 时 间 内 全 球 最 严 重 的 问题 之 一 。厌 氧 处 理 技 术 由 于 能 耗
留 时 间 为 目的 的 反 应 器 , 厌 氧 生 物 滤 池 ( F 、 氧 流 化 床 如 A )厌
( F )上 流 式 厌 氧 污 泥 床 ( A B 等 , 中 以 U S AB、 US) 其 A B的 发 展 最 引 人 注 目 , 是 它 电存 在 一 些 问 题 , 进 水 有 机 物 浓 度 低 、 但 当 产 气 量 小 时 , 机 污 染 物 与 厌 氧 菌 之 间 的传 质 效 果 不 佳 ; 3阶 有 第
处 理 水 质 , 大 其水 力 负 荷 和 有 机 负 荷 的适 用 范 围 而 开 发 的 。 扩
膜生物反应器(MBR)的应用研究及其国内外的应用现状
膜生物反应器(MBR)的应用研究及其国内外的应用现状刘武义一、我国的水资源及污水处理现状我国是一个严重缺水的国家,我国人均水资源量仅为世界人均拥有量的1/4其中华北地区人均水资源量小于400m3,已属于严重缺水地区。
我国是世界上严重缺水的十二个国家之一。
我国目前工业污水的再生回用率仅为6%,远远低于发达国家的水平,市政污水的回用率更低。
我国万元GDP用水量是世界平均水平的5倍,是美国的8倍,德国的11倍。
水资源的管理已经成为我国经济和社会协调发展的关键问题之一。
中国目前水资源浪费及污染现象相当严重,据统计,工业废水在2000年的排放量为194亿立方米,生活污水2000年的排放量为221亿立方米,按照这种速度,中国的水资源将在73年后被用尽,而如果水资源利用不加强管理、污水又得不到很好的处理与管理,进而污染到地下水,那么这个时间将会更短。
目前,我国的水环境污染已经到了“有河皆枯,有水皆污”的地步,其治理任务刻不容缓。
表1是对国内近年污水排放量的统计数据及2010年的预测数据。
表 1 国内近年污水排放量统计废水量污水排放量城市污水年度亿立方米亿立方米20004152212001428.4227.72002439.5 232.32003460.0247.62004482.4261.32005524.5281.42006536.8296.62010640—据统计,我国的江河湖泊和水库中,已经受污染的约占82.3%;全国设立有监测系统的1200条河流中,已有850条受到污染;七大水系中,一半以上受到不同程度的污染,达不到安全饮用水源的标准,已基本丧失直接使用得功能;沿海水体发生赤潮和富营养化现象增多。
因此,水环境的保护和治理已成为我国实现可持续社会发展的重要任务。
2005年,全国废水排放总量524.5亿吨,比上年增加8.7%。
其中工业废水排放量243.1亿吨,比上年增加10.0%。
城镇生活污水排放量281.4亿吨,比上年增加7.7%。
国内外厌氧消化模型研究进展_杨双春
0引言先进的水处理技术不仅包括水质的处理、污染物的资源化,还包括技术的低能耗。
如何使城市污水处理工艺实现低能耗、高效率、剩余污泥量少、脱氮除磷已经是目前水处理技术研究的方向。
在众多的处理工艺中,人们逐渐认识到采用厌氧生物处理工艺处理有机废水和有机废物的优势,厌氧法适于处理高浓度的有机废水,而且厌氧生物法可把有机物转化为生物能———沼气。
但由于对厌氧处理技术的理论研究远远不够,在以往的污水厂处理工艺和运行管理中,技术人员由于缺乏理论的指导,在设计中出现问题,导致很大的资源浪费[1]。
数学模型法是现代科学研究的重要手段,利用数学模型预测进水水质和水量变化的影响以及适应这些变化所需要采取的运行措施,能够使处理效果最优化。
它有助于描述和理解生物处理系统的反应过程,对设计提供理论上的指导;还有助于工艺的优化和控制,从而更好地指导实际生产运行[2]。
国内外厌氧消化模型研究进展杨双春,邓丹,梁丹丹,潘一辽宁石油化工大学环境与生物工程学院,辽宁抚顺113001摘要厌氧生物法是一种适用于处理高浓度有机废水的高效低能耗的处理工艺,厌氧消化模型是表述兼性细菌和厌氧细菌将可生物降解的有机物分解成二氧化碳、甲烷和水的过程模型。
它是一个具有分解和水解、产酸、产乙酸和产甲烷等过程的复杂的结构化模型。
本文主要介绍了国内外污泥厌氧消化模型的研究现状及其进展,模型包括厌氧消化1号模型(ADM1)、好氧活性污泥-厌氧消化模型(ASM1-ADM1)、单相中温-厌氧消化模型(SPMT-ADM1)、单相高温-厌氧消化模型(SPHT-ADM1)、两相-厌氧消化模型(TP-ADM1)、厌氧消化-活性污泥复合模型(ADM1-ASMs)、硫酸盐还原-厌氧消化模型(SR-ADM1)、硝酸盐还原-厌氧消化模型(NR-ADM1)、产气-厌氧消化模型(GPAE-ADM1)、沉淀池-厌氧消化模型(ST-ADM1)和抑制因子-厌氧消化模型(IK-ADM1)。
厌氧膜生物反应器污水处理技术的研究现状与发展前景
厌氧膜生物反应器污水处理技术的研究现状与发展前景厌氧膜生物反应器污水处理技术是一种新型的污水处理技术,具有独特的优势和巨大的发展潜力。
本文将从研究现状和发展前景两个方面进行探讨,希望能够带领读者更加深入地了解这一领域的技术和发展动向。
一、研究现状1. 厌氧膜生物反应器污水处理技术概述厌氧膜生物反应器是一种集生物膜和厌氧条件下微生物生长的污水处理设备。
相比于传统的厌氧生物反应器,厌氧膜生物反应器能够更好地利用厌氧条件下微生物的特殊代谢能力,对于高浓度有机废水和难降解有机废水具有更好的处理效果。
2. 技术应用现状目前,厌氧膜生物反应器技术已经在多个领域得到了广泛的应用。
在城市污水处理中,厌氧膜生物反应器已经成为提高污水生物处理效率和减少对化学药剂的依赖的重要手段。
在工业废水处理中,厌氧膜生物反应器也已经得到了广泛的应用,尤其是对于含有高浓度有机废水和难降解有机废水的处理效果更为显著。
3. 研究方向和难点尽管厌氧膜生物反应器技术已经在应用中取得了一定的成果,但是在研究中仍然存在许多难点和待解决的问题。
膜的材料和结构、微生物与膜的附着、膜的清洗和维护等方面都需要进行更深入的探索和研究。
二、发展前景1. 技术优势厌氧膜生物反应器技术具有一系列独特的优势。
通过优化厌氧条件下微生物的生长环境,可以有效降解高浓度有机废水和难降解有机废水。
通过生物膜的形成和固定,可以实现对微生物的高效利用,提高生物处理效率。
由于不需要额外添加化学药剂,可以减少对环境的二次污染。
2. 发展趋势未来,厌氧膜生物反应器技术将会朝着以下几个方向得到进一步发展。
将进一步优化膜的材料和结构,提高膜的运行效率和寿命。
将进一步深入研究微生物与膜的附着机制,提高膜的抗污染能力。
将进一步完善运行管理技术,降低设备的运行成本和维护难度。
3. 应用前景随着城市化进程和工业化发展的不断加快,厌氧膜生物反应器技术将会在城市污水处理和工业废水处理中得到更广泛的应用。
厌氧膜生物反应器的发展和应用现状
2 0 1 3 年 第3 5 期l 科技创新与应用
厌氧 膜 生物 反 应器 的发展 和应用现 状
康 健
( 哈 尔滨 市 市政 工程 设 计 院 , 黑 龙 江 哈 尔滨 1 5 0 0 0 0 )
摘 要: 厌氧膜生物反应器将厌氧工艺与膜过 滤工 艺有效地结合在一起 , 可以克服传统厌氧工艺存在 的缺点, 具有污泥停留时间 长, 抗冲击负荷能力强等特点, 在 工业废 水和生活污水处理领域应用十分广泛。文章介绍 了厌氧膜生物反应 器的主要技术特点 ,
1厌 氧 膜 生 物反 应 器 的 主要 特 点
的有机 物去 除率 , 而且膜组件对微生物有很 强的截 留能力 , 所 以对 很高 , 一般反应器不能够达 到完全密封 , 还可能 因为臭气的溢 出造 ( 5 ) 反 应 器 的能 耗 问题 , 这 个 问题 主要 针对 外置 式 的 , 有 毒 化 合 物 和物 质 具 有较 强 的去 除 能 力 。 由于 厌 氧 M B R采 用膜 组 成 二 次 污 染 ; 体式的很少 , 这就需要额外 的能量来进行反应 器内液体的循环来 件 系统 , 水力状态较好 , 不易堵塞 , 此外 还有出水水质稳定 , 操作 简 单, 易 于 自动 管理 等 优 点 。 厌 氧 MB R是将 厌 氧 处 理工 艺 和 膜分 离 改 善 膜污 染 情况 ; ( 6 ) 理 论 和实 际运 行 参 数都 相 对缺 乏 。目前世 界 上 只有少许一部分是厌氧 技术结合 的产物 ,克服 了单纯 的厌氧处理工艺 的不足 。以前影 响 运行的膜生物反应器绝大多数都是好氧的 , 这 就造 成 了各 种 经 验 参数 的缺 乏 , 此外 实 验 室 规 模 的 反 应 器 的 M B R发展 的主要限制因素是高昂的膜材料价格 ,但 由于近年来膜 的 , 尤其 是 污 泥负 荷 , H R T等方 面 的 。 材 料技 术迅 猛发 展 , 膜材料价格也迅速降低 , 同时 胜能 也 变 得 越 来 运 行 参数 也 比较缺 乏 , 越好 , 可以实现膜组件的经济更换 , 运行费用大大降低 。 所 以在满足 针对 这些 问题 厌氧 M B R 的研 究 和发 展 方 向会 朝 以下 几个 方 面 来进行 : 达标要求下 , MB R是一种经济 、 环保 、 有效 的处理技术 。 2 厌 氧膜 生 物 反应 器 的发展 及 国 内外 研 究 现 状 ( 1 ) 加 强 厌 氧 MB R在 高 浓 度有 机 污 水领 域 的工 程应 用 , 并 注 意 近 年 来 厌 氧 膜 生 物 工 艺 越 来 越 多 地 被 应 用 到 有 机 高 浓 度 废 水 积 累大 量 的 工 程 运行 经 验 参 数 ,积极 探 索 各 种 经 济 合 理 的操 作 条 处理 中 , 其 在 国外 已 经 成 为诸 如水 环境 研 究 基 金 会 等 基 金 、 协 会 研 件 ; ( 2 ) 注重 实 验 室 研 究 , 积 累 实 验 室 运行 参数 , 特 别 加 强 对 膜 污 染 究 的重 课题之一 , 但是在我 国, 此项技术 的研究才I I I I 起步。 的各种积累的研究 , 完善膜污染理论 , 提出有效解决膜污染问题的 A n MB R这 一 工 艺是 于 上 世 纪 7 O年 代 首 次 被 提 出 的 , G r e t h l e i n 办法 ; ( 3 ) 继续 加 强 膜 技 术 和 膜科 学 方 面 的研 究 , 开 发 出 性 能更 好 , 等人 最 早 在厌 氧 处 理 工艺 中引 入 膜 组 件 , 他 们 利用 外 置 的膜 装 置处 价格更低廉的膜组件 , 积极将最新的膜科学技术理论结合实际应用 理 桶 来 装 有机 污 水 , 意 外 的发 现 这 一 处 理 方法 可 以达 到 较好 的 出水 到 我 们 的厌 氧膜 生 物反 应 器 污 水处 理 实 践 中 , 促 进 各 种 膜 滤 系统 和 有机物和硝酸盐 的处理效果 , 自此第一次引入了 A n MB R概念 。 由于 高效厌氧 MB R的有效结合 , 使得厌氧 M B R得到更广泛的应用 ; ( 4 ) 其相对好氧 M B R的独 特 优 势 , 自从 诞 生 之 日开始 就 受 到 了 各 国专 加强对厌氧膜生物反应器结构的研究 , 使一体式反应器更多应用到 解 决 高 能 耗 问题 ; ( 5 ) 加 强 常 温 下 厌 氧 MB R污 水 处 理 家 学者 的普 遍关 注 , 围绕 A n MB R的 研 究也 相 当普 遍 。上 世纪 8 0年 生 产 实 践 中 , 降 低 能耗 节能 减 排 。 代 ,美 国 D o r r — O l i v e r 开 发 出名 为 MA R S的厌 氧 MB R处 理 工 艺 , 此 技 术 的研 究 ,
厌氧处理技术现状及发展趋势
厌氧处理技术现状及发展趋势摘要:厌氧生物处理技术是在厌氧条件下,利用厌氧微生物降解作用将有机污染物转化为甲烷、水、二氧化碳、硫化氢和氨等复杂的生化过程。
厌氧生物处理技术在污水处理中的应用己有一个多世纪,其中厌氧反应器是该处理技术发展最快的领域之一。
本文简介了污泥厌氧消化技术的情况,对该技术在国内外的主要研究进展和应用现状做了较详细的描述;提出了国内的污泥厌氧消化技术研究重点,展望了该技术的发展趋势。
关键词:厌氧处理技术;现状;发展趋势1 厌氧生物反应器的发展历程1.1第一代厌氧反应器第一代厌氧生物反应器的典型特征是没有专门的污泥持留机制。
以传统消化器和高速消化器为典型代表。
传统厌氧消化器没有设置加热和搅拌装置,存在易分层、效率低的缺陷。
废水从池子一端连续输入,从另一端连续输出,由于泥水分层,基质与微生物接触不良,容积效能较低。
1.2第二代厌氧反应器第二代厌氧生物反应器的典型特征是设置了专门的污泥持留机制,以厌氧接触(AC)反应器、厌氧滤池(AF)、上流式厌氧污泥床(UASB)反应器为典型代表。
其主要特点有:SRT长于HRT,装置内生物量很高。
厌氧接触(AC)反应器由于厌氧微生物生长较慢,分离流失污泥以延长成为提高反应器效能的关键。
Shrorfer在高效厌氧消化器后增设了沉淀池,用以分离流失污泥并将其返回至反应器内,实现HRT与SRT分离,由此诞生了厌氧接触消化器。
在厌氧接触反应器中,废水先进入消化池与回流的厌氧污泥相混合,废水中的有机物被厌氧污泥所吸附、分解,厌氧反应所产生的沼气由顶部排出;消化池于沉淀池内完成固液分离,上清液由沉淀池排出,同时将部分污泥回流至厌氧消化池,部分作为剩余污泥进行处置。
上流式厌氧污泥床USAB反应器:在USAB反应器中,有机废水由底部布水器进入反应器,然后经过颗粒污泥床以及悬浮污泥层后继续向上流动。
此过程中,有机废水与污泥充分接触,废水中部分有机物最后被转化为沼气。
产生的沼气以气泡的形式上逸,并将反应器内污泥向上托起,最终致使污泥床发生膨胀。
全混式厌氧发酵反应器(cstr)研究进展
(黑龙江八一农垦大学,黑龙江大庆 163319)
摘要:国内关于全混式厌氧发酵反应器(CSTR)的研究较为匮乏,对其结构各方面的设计参数大多是参考国外设 计。重点对 CSTR的结构等应用进展进行综述,主要针对在沼气工程应用以及实验装置中的全混式厌氧发酵反应器 的形状进行对比,概述圆柱形反应器和卵形反应器的研究进展;同时还对反应器的高径比与挡板结构进行归纳;最后 对厌氧发酵过程中混合技术(搅拌器)的主要类型和搅拌速率进行一定的整理,分析各搅拌形式的优缺点以及适用范 围。综合梳理全混式厌氧发酵反应器的主要结构及搅拌的研究现状,以期为 CSTR反应器的结构优化设计提供参考。 关键词:CSTR;反应器形式;混合技术;综述 中图分类号:S216.4 文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2019)21-0095-05
江苏农业科学 2019年第 47卷第 21期
赵兰兰,郭占斌,王心语,等.全混式厌氧发酵反应器(CSTR)研究进展[J].江苏农业科学,2019,47(21):95-99. doi:10.15889/j.issn.1002-1302.2019.21.021
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全混式厌氧发酵反应器(CSTR)研究进展
目前我国的反应器发展尚处于初期阶段可供设计参考的试验资料比较匮乏相关规范对设计的指导也明显滞后对于不同混合原料厌氧发酵的反应器装置结构设计方面存在些许不足因此以提高混合效果与增加反应器原料适应性为目的表12种反应器特点对比反应器形式优点缺点样图圆柱形反应器设计简单便于操作混合不均匀存在低速死区易产生结壳卵形反应器水力条件好搅拌均匀清洗方便能耗低沼气产量高维护费用高结构和施工较复杂造价昂贵对反应器的结构特性等参数需进一步深入研究
Zingoni等对卵 形 反 应 器 的 应 力 和 变 形 情 况 作 了 详 尽 的 分析,研究了开口薄壁球壳在不同的对称荷载、不同边界和变 化的壳 几 何 参 数,特 别 是 壳 厚 对 壳 中 峰 值 应 力 的 影 响 作 用[11-12];Pavlovic等分析了边界条件、材料因素对卵形反应器 结构性能的影响 。 [13]
国内外干发酵研究现状及展望
国内外干发酵研究现状及展望一般认为干物质含量25%-40%为干式发酵,干式厌氧消化与传统厌氧消化比具有能耗低、无需预处理、反应器占地省、设备少、沼液产生量小等优点。
本文通过对国外干湿研究消化技术进行分析和对比,总结出各种技术的优点和实用性,为国内干发酵技术的研究提供参考。
标签:国外;干发酵;研究按照厌氧底物含固率的高低,厌氧发酵被分为湿式、半干式和干式发酵。
一般认为:干物质含量25%-40%为干式发酵。
从20世纪40年代起,欧洲一些发达国家就开始尝试研究和使用干式厌氧消化技术,到20世纪80年代,干式厌氧消化技术在德国、荷兰、瑞士和比利时等国家开始市场化应用。
1、国外干式厌氧发酵技术1.1 Dranco竖式推流发酵技术Dranco(Dry anaerobic composting)工艺是比利时OWS(有机垃圾系统公司)于20世纪80年代末在Gent开发出来的一项工艺,该工艺于1983年开始研发,OWS于1988年成立。
该技术获得了国际专利证书,专利号WO 02102966。
1.2 V ALORGA竖式气体搅拌干发酵工艺V ALORGA工艺是由法国的V ALORGA INTERNATIONAL S.A.S 公司于1981年研发并应用于有机固体废弃物和城市生活垃圾处理方面。
有高温和中温两种形式。
1.3 Kompogas卧式推流发酵工艺Kompogas BRV工艺是由瑞士的W. SCHMID AG公司于1981年代研究开发的,目前该系统有两个系列产品,分别为15000和25000 MT/y,如果遇到较大规模的工程,可以通过采用多个平行的反应器共同组合来完成。
1.4 LARAN?卧式推流发酵工艺Linde-KCA工艺最早是由德国的Linde-KCA Umweltanlagen GmbH公司研究开发的,于1985年开始实现工业化应用,主要应用于含水率15-45%的有机固体废弃物的处理,属于单级干式卧式推流厌氧消化工艺,有高温和中温两种形式,是厌氧干发酵工艺中一种具有代表性的工艺。