高浓度有机废水厌氧处理反应器类型总结

高浓度有机废水厌氧处理反应器总结 1

厌氧生物滤池（AF）

厌氧生物滤池是一种内部装填有微生物载体（即滤料）的厌氧生物反应器。厌氧微生物部分附着生长在滤料上，形成厌氧生物膜，部分在滤料空隙间悬浮生长。污水流经挂有生物膜的滤料时，水中的有机物扩散到生物膜表面，并被生物膜中的微生物降解转化为沼气，净化后的水通过排水设备排至池外，所产生的沼气被收集利用。厌氧生物滤池值所以能够成为高速反应器，是在于它采用了生物固

定化技术，是污泥在反应器内停留时间（SRT）极大的延长。

1.1构造

（1）升流式厌氧生物滤池

升流式厌氧生物滤池的污水有底部进入，向上流动通过滤层，

处理水从滤池顶部的旁侧流出，沼气则通过设于滤池顶部的收集管排出滤池；

（2）降流式厌氧滤池

降流式厌氧滤池中，布水系统设于池顶，污水由顶部均匀向下直流到底部，生物反应产生的气体的流动可起一定的搅拌作用，因

而无需复杂的配水系统，微生物附着在定向排列的滤料上，起降解有机物的作用。

1.2反应器特点

（1）是一种内部填充有微生物载体的厌氧生物反应器。厌氧微生物部分附着生长在填料上，形成厌氧生物膜，部分在填料空隙间

处于悬浮状态。废水流过被淹没的填料，污染物被去除并产生沼气；

（2）AF 能承受较高的有机物体积负荷［生产性使用装置的最大有机负荷通常在10～16kgCOD/(m·d)之间］；

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（3）AF 具有良好的运行稳定性，较能承受水质或水量的冲击负荷。

（4）出水可不回流，但如果出水回流，可降低进水浓度，减小堵塞的可能性，使填料中生物量趋向于均匀分布；

（5）反应器内污泥产率低，运行启动快。

（6）AF 具有生物浓度高、微生物停留时间长、耐冲击负荷；停止运行后，再启动容易；无需污泥回流．运行管理简便等优点。

1.3 存在的问题

①反应器放大设计的相似理论问题；②加强反应器颗粒化规律及生物膜附着过程机理的研究，以缩短启动时间；③加强填料技术

的研究，以开发性能更好、价格低廉的新型填料；④从生态学角度深入研究AF中微生物的组成及其相互关系，以明了AF性能的本质因素等。

2 厌氧流化床反应器（AFB）

厌氧流化床( Anaerobic Fluidized-bed,AFB)反应器用于高浓度有机废水处理的优越性已为众多研究者证实。

这种反应器的典型结构是圆柱形,其中充填有载体粒子。载体

粒径一般为0.3-3.0mm。构成生物膜的厌氧微生物附着在其上生长而

形成生物粒子。污水作为流化介质流经床层使生物粒子克服重力和液体阻力而“流态化”。AFB反应器有如下一些基本优点:（1）生物量浓度高, 活性好;（2）处理速率快, 效率高;（3）运行稳定性好; （4）启动和再启动较容易。此外AFB 基本上解决了床层堵塞问题,且具有对各种废水适应性强和结构紧凑、占地少等优点。当然AFB 反应器也存在一些不足之处:主要是对载体性

能要求高,设备成本较高, 能耗较大, 运行管理较复杂等。尽管存在这些不足,AFB的研究、开发和应用仍是十分有前途的。

3 升流式厌氧污泥床反应器(UASB)

3.1 UASB 反应器基本构造

UASB反应器是目前各种厌氧处理工艺中所能达到的处理负荷最高的高浓度有机废水处理装置。

如图1 所示UA SB的基本构造. 分述如下

图1UASB 反应器工艺系统组成

如图1所示：UASB反应器由污泥床、污泥悬浮层、沉淀区、三相分离器组成。其中：

（1）污泥床位于整个UASB反应器的底部，污泥床内具有很高的污泥生物量,其污泥浓度(ML SS)一般为40 000～80

000mg/L。污泥床对反应器中有机物的降解量占到整个反应器全部降解量的70%～90%。

（2）污泥悬浮层位于污泥床的上部，污泥浓度要低于污泥床,

通常为15 000～30 000 mg/L。这一层污泥担负着整个UA SB 反应器有机物降解量的10%～30%。

（3）沉淀区位于UASB 反应器的顶部，其作用是使由于水流的夹带作用而随上升水流进入出水区的固体颗粒在沉淀区沉淀下来,

并沿沉淀区底部的斜壁滑下而重新回到反应区内,以保证反应器中污泥不致流失而同时保证污泥床中污泥的浓度。沉淀区的另一个作

用是可以通过合理调整沉淀区的水位高度来保证整个反应器集气室的有效空间高度而防止集气空间的破坏。

（4）三相分离器一般设在沉淀区的下部,但有时也可将其设在反应器的项部。三相分离器的主要作用是将气体(反应过程中产生的沼气)、固体(反应器中的污泥) 和液体(被处理的废水) 等三相加

以分离。三相分离器是UASB 反应器污水厌氧处理工艺的主要特点之一。

3.2 UASB的工作原理

如图1 所示, 废水由反应器的底部进入后, 由于废水以一定的流速自下而上流动以及厌氧过程产生的大量沼气的搅拌作用,废水与污泥充分混合, 有机质被吸附分解, 所产沼气经由反应器上部三相分离器的集气室排出,含有悬浮污泥的废水进入三相分离器的沉降区, 由于沼气已从废水中分离, 沉降区不再受沼气搅拌作用的影响.废水在平稳上升过程中,其中沉淀性能良好的污泥经沉降面返回反应器主体部分,从而保证了反应器内高的污泥浓度。含有少量较轻污泥的废水从反应器上方排出。

3.3优点：

1）具有工艺结构紧凑,处理能力大, 无机械搅拌装置, 处理效果好及投资省；

2）可实现污泥的颗粒化;

3) 生物固体的停留时间可长达100 d;

4）气、固、液的分离实现了一体化；

5) 通常情况下不发生堵塞, 因而他具有很高的处理能力和处理效率, 尤其适用于各种高浓度有机废水的处理。

3.4存在问题

大多数的UA SB 反应器出水水质还达不到传统二级处理工艺的出水水质,在处理固体悬浮物浓度较高的废水时易引起堵塞和短

流. 同时, 初次启动和形成稳定颗粒污泥用时较长。

4 上流式厌氧复合床(UBF)反应器

4.1 UFB反应器装置示意图如图2