生物反应器研究进展

第三代生物反应器
•EGSB——厌氧膨胀颗粒污泥床
第三代生物反应器
EGSB的结构示意图及优点
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。 • 有机负荷高 EGSB厌氧反应器的有 机负荷是UASB有机负荷的2-5倍。 • 占地面积少 因EGSB有机负荷UASB 高，EGSB高径比>UASB高径比，因此 处理同样规模的有机废水，EGSB所占 的地面面积远远少于UASB厌氧反应器 的占地面积。 • 运行成本低 ,EGSB反应器的待正常 运行时可以用回流水调配pH值，需要 很少的调配药剂，因此节省了运行成 本。
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。 IC 反应器容积 负荷率高出普通 UASB 反应器3倍 左右，其体积相 当于普通反应器 的1/4—1/3 左 右，大大降低了 反应器的基建投 资；而且IC反应 器高径比很大 （一般为4—8）， 所以占地面积少
工作原理
高分子有机物的厌氧降解过程可以被分为四个阶段：水 解阶段、发酵(或酸化)阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。
水解阶段
发酵阶段
产甲烷阶段
产乙酸阶段
第一代生物反应器
• AF——厌氧消化池
第二代生物反应器
•生物滤池
1、厌氧消化池原理 在微生物作用下通过液化、酸性发酵和碱性发酵三个阶段后产生沼气的过程。 2、厌氧消化池的作用 ①将污泥中的一部分有机物转化为沼气； ②将污泥中的一部分有机物转化成为稳定性良好的腐殖质； ③提高污泥的脱水性能； ④使得污泥的体积减少1/2以上； ⑤使污泥中的致病微生物得到一定程度的灭活，有利于污泥的进一步处理和利用。 3、优点： 适用于高浓度废水和好氧难降解的有机废水。 有一定杀菌作用，生产灵活、适应性强。 可季节性、间歇性运转，可产生有价值的副产物：如沼气。 4、缺点： 厌氧微生物生长繁殖慢，设备启动、处理时间长。出水水质达不到排放标准，需进 一步好氧处理。操作控制因素比较复杂。
第三代生物反应器
• IC反应器——IC反应器是新一代高效厌氧 反应器，即内循环厌氧反应器，相似由2层 UASB反应器串联而成。
第三代生物反应器
IC 反应器的构造及其工作原理决定 了其在控制厌氧处理影响因素方面比其 它反应器更具有优势。
•（1）容积负荷高 •（2）节省投资和占地面积 •（3）内部自动循环，不必外加 动力 •（4）沼气利用价值高：反应器 产生的生物气纯度高，CH4为 70%～80%，CO2为20%～30%，其 它有机物为1%～5%，可作为燃料 加以利用等。
第三代生物反应器
• UBF——厌氧上流污泥床-过滤器 • 是在AF和UASB基础上开发出来的，其下 层为UASB,上层为AF。
第三代生物反应器
• ASBR——厌氧序批式间歇反应器
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污源自文库厌氧生物处理研究进展
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第一代生物反应器
第二代生物反应器 第三代生物反应器
产生的背景
在相当长的一段时间内，厌氧消 化在理论、技术和应用上远远落后 于好氧生物处理的发展。20世纪60 年代以来，世界能源短缺问题日益 突出，这促使人们对厌氧消化工艺 进行重新认识，对处理工艺和反应 器结构的设计以及甲烷回收进行了 大量研究，使得厌氧消化技术的理 论和实践都有了很大进步，并得到 广泛应用。
钢化粪池
亚洲最大卵形污泥厌氧消化池在武汉建成
• UASB反应器：即升流式厌氧污泥床，由进 水和配水系统、反应器的池体和三相分离器 组成。
工作原理
污水向上通过污泥床，在厌氧 状态下会产生沼气(主要是甲烷和 二氧化碳)引起了内部的循环，这 对于颗粒污泥的形成和维持有利。 在污泥层形成的一些气体附着在 污泥颗粒上，附着和没有附着的 气体向反应器顶部上升。上升到 表面的污泥撞击三相反应器气体 发射器的底部，引起部分附着气 泡的污泥絮体脱气。气泡释放后 污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面， 其余气体被收集到反应器顶部的 三相分离器的集气室。置于集气 室单元缝隙之下的挡板的作用为 气体发射器和防止沼气气泡进入 沉淀区，否则将引起沉淀区的絮 动，会阻碍颗粒沉淀。进入沉淀 区组成包含一些剩余固体和污泥 颗粒的液体。