1. 两相厌氧反应器
两相厌氧发酵工艺,又称为两阶段厌氧消化,其本质是实现生物相的分离,将沼气的水解酸化阶段和产甲烷阶段加以分离。
通过调控产酸相和产甲烷相反应器的运行控制参数,使产酸相和产甲烷相成为两个独立的处理单元,各自形成产酸发酵微生物和产甲烷发酵微生物的最佳生态条件,实现完整的厌氧发酵过程,从而大幅度提高沼气产气率及其运行稳定性。
2. 两相厌氧反应器上层温度比较高
两相厌氧消化的定义及工艺特点
两相厌氧消化指的是根据厌氧分解的理论,讲产酸阶段和产气阶段分开,使之分别在两个反应器内完成的消化工艺。
至于两相厌氧消化和两级厌氧消化的不同,两相反应器是把整个厌氧过程分割成产酸阶段和产甲烷阶段,这两个阶段在不同反应器内进行,但是两级消化虽然也分级,但是每一级内都是一个完整的厌氧消化过程,既包括产酸阶段也包括产甲烷阶段。
从反应效率上来讲,两相厌氧消化效率要高于两级厌氧消化,相同水质达到相同处理效果时,两相厌氧的反应器容积要小于两级厌氧反应器。毕竟两级厌氧消化,如果不延长总体消化时间,两级总容积和单级厌氧消化一样,而两相厌氧消化因为产酸相的水力停留时间小于产甲烷相,进行相分级时总容积比单级厌氧消化容积要小。
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两相厌氧消化的原理和方法
(1)相分离的原理
产酸相与产甲烷相的分离使得他们的分工更加明确,产酸相的主要功能是改变基质的可生化性,为产甲烷提供适宜的基质,COD的去除主要由产甲烷相来完成。许多研究者对两相厌氧消化工艺和单相厌氧消化工艺进行了对比试验研究,研究结果表明,两相厌氧消化系统的产甲烷活性明显高于单相厌氧消化的产甲烷菌活性。
(2)相分离方法
物理学方法:主要是在产酸相反应器中加入产甲烷菌的抑制剂,或者通入一定量的氧气、调整产酸相pH值,来破坏产甲烷相最适生长环境,达到抑制产甲烷菌的目的。
动力学方法:动力学方法原理就是产酸菌和产甲烷菌的时代时间不一样,产甲烷菌的时代时间要长于产酸菌,因此通过控制产酸相反应器中的SRT,使其<产甲烷菌时代时间,就可以达到抑制产甲烷菌生长目的。
目前工程商多采用动力学方法+物理学方法中调整pH值联用,通过这两种方法的共同作用达到两相分离的目的。
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两相厌氧消化的应用
两相厌氧工艺流程及装置的选择主要取决于所处理废水的水质及其生物降解性能,通常采用的工艺流程主要有以下三种:
(1)主要用于处理易降解的、含低悬浮物有机工业废水的两相厌氧工艺流程,其中产酸相反应器一般可以是完全混合式的CSTR、UASB、上流式厌氧滤池等不同形式的厌氧反应器,产甲烷相反应器则主要是UASB反应器,也可以是上流式厌氧滤池。
两相厌氧工艺处理易降解的低悬浮物有机废水工艺:(a)产酸相(b)产甲烷相
(2)主要用于处理难降解、含高浓度悬浮物的有机物废水或有机污泥的两相厌氧工艺流程,其中的产酸相和产甲烷相反应器采用完全混合式CSTR反应器,产甲烷相反应器的出水是否回流则需要根据实际运行的情况而定。
两相厌氧工艺处理难降解有机废水或有机污泥工艺:(a)产酸相(b)产甲烷相
(3)主要用于处理固体含量很高的农业有机废弃物或城市有机垃圾的两相厌氧工艺流程,其中产酸相反应器主要采用浸出床反应器,而产甲烷相反应器则采用UASB、CSTR、上流式厌氧滤池等反应器,产甲烷相反应器的部分出水回流到产酸相反应器,以提高产酸相反应器的运行效果。
3. 两相厌氧反应器 生物质
两相厌氧法是一种新型的厌氧生物处理工艺,1971年Ghosh和Pohland首次提出两相两相发酵概念,即把产酸和产甲烷两阶段独立反应器在各自最佳环境条件并将两反应器串联形成两相厌氧发酵系统即两相厌氧流化床。特点:1 产酸和产甲烷两阶段独立,提高各自反应速率。 2 酸化反应器有一定缓冲作用,缓解冲击负荷对后续产甲烷反应器的影响。 3 酸化反应器反应进程快,水力停留时间短,COD浓度可去除20%—25%,能够大大减轻产甲烷反应器的负荷。 4 负荷高,反应器容积小,基建费用低。射流循环新型厌氧生物流化床反应器以该反应器(JLAFB)为酸化相(或称硫酸盐还原相)厌氧颗粒污泥流化床(AGSBF)为产甲烷相组成两相厌氧工艺处理高浓度硫酸盐有机废水
4. 两相厌氧反应器原理图
AAO代表AAO法,又称A2O法,是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称(厌氧-缺氧-好氧法),是一种常用的污水处理工艺,可用于二级污水处理或三级污水处理,以及中水回用,具有良好的脱氮除磷效果。
本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺,总水力停留时间少于其他类工艺;在厌氧(缺氧)、好氧交替运行条件下,丝状菌不能大量增殖,不易发生污泥丝状膨胀,SVI值一般小于100;污泥含磷高,具有较高肥效;运行中勿需投药,两个A段只用轻轻搅拌,以不增加溶解氧为度,运行费用低。扩展资料:解决问题1、除磷效果难再提高,污泥增长有一定限度,不易提高,特别是C/BOD值高时更是如此;
2、脱氮效果也难再进一步提高,内循环量一般以2Q为限,不宜太高;(内循环范围为2Q-4Q)
3、进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧,减少停留时间,防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现,但溶解氧浓度也不宜过高,以防循环混合液对缺氧反应器的干扰。
5. 两相厌氧反应器活跃区
厌氧生物处理法适用于高浓度有机废水,进水BOD浓度可达数万mg/L也可适用于低浓度有机废水,如城市污水等。
对于一般有机废水,当水温在30℃时,容积负荷可达10-20kg(COD)/(m3.d)。
目前已广泛用于高浓度有机废水(如工业废水、精细化工、制药、焦化、啤酒、屠宰废水等)、城市污水的处理,COD去除率可达50-80%。UASB反应器主要有:厌氧接触法、厌氧滤池、上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧流化床、颗粒污泥膨胀床(EGSB)等。UASB反应器是一种运用广泛、设计成熟、的厌氧处理装置,据统计,全球及我国在运行的各类厌氧反应器中,UASB厌氧反应器占60%。