高效厭氧反應(yīng)器開發(fā)與應(yīng)用研究.pdf

1、高效厭氧反應(yīng)器是節(jié)能環(huán)保型的有機(jī)污染解決設(shè)施。在全世界，水污染和能源日益成為焦點問題，而有機(jī)物污染是水污染的核心問題。其中高濃度有機(jī)廢水是人們關(guān)心的有機(jī)物處理的重點，第二代和第三代厭氧反應(yīng)器又是高濃度有機(jī)廢水處理在國內(nèi)外近期研究和應(yīng)用的重點。然而，目前高濃度有機(jī)廢水處理反應(yīng)器存在一定的制約因素。本文試圖解決某些限制厭氧反應(yīng)器應(yīng)用的關(guān)鍵理論和技術(shù)問題，提高厭氧反應(yīng)器的設(shè)備開發(fā)能力。 本文設(shè)計了四種形式的反應(yīng)器：普通UASB反應(yīng)器

2、、水射器內(nèi)循環(huán)UASB反應(yīng)器、水射器內(nèi)循環(huán)隔板UASB反應(yīng)器和機(jī)械攪拌UASB反應(yīng)器。這四種反應(yīng)器是通過漸進(jìn)原理設(shè)計的，試驗周期達(dá)到三年時間，最終通過層次分析評估可開發(fā)的產(chǎn)品對象是水射器內(nèi)循環(huán)隔板UASB反應(yīng)器和機(jī)械攪拌UASB反應(yīng)器。通過對四種反應(yīng)器保有的污泥量、污泥觀察、對有機(jī)物的去除能力、設(shè)備的水力條件、設(shè)備酸化問題等方面的對比研究，引伸到反應(yīng)器內(nèi)的污泥特性、污泥結(jié)構(gòu)特征問題探討。 本課題設(shè)計的水力循環(huán)復(fù)合UASB反應(yīng)器

3、和機(jī)械攪拌UASB反應(yīng)器是對常規(guī)厭氧處理的一次大膽嘗試。它的設(shè)計結(jié)構(gòu)形成了污泥循環(huán)分離型特點，結(jié)構(gòu)簡單、操作控制易于實現(xiàn)、運行條件相對寬松、處理負(fù)荷高，因此，設(shè)備開發(fā)是可以實現(xiàn)的。本試驗研究產(chǎn)生了一種新的反應(yīng)器概念—水力梯度替代上升流速，在確保基質(zhì)和污泥充分接觸、高速生化反應(yīng)的同時，保證了污泥的高濃度。 本課題以水力循環(huán)復(fù)合UASB反應(yīng)器和機(jī)械攪拌UASB反應(yīng)器為中心研究對象，利用人工配制的有機(jī)水(面粉水)，對反應(yīng)器的啟動和運

4、行進(jìn)行了研究。并進(jìn)行了現(xiàn)場實驗驗證。通過1000多個數(shù)據(jù)的試驗及理論分析，得出了如下主要結(jié)論： 1.為了促成生長高效厭氧反應(yīng)器內(nèi)顆粒污泥，認(rèn)為保證甲烷菌快速生長是基本條件，傳質(zhì)動力是高效厭氧反應(yīng)器的基本要求。 2.水射器內(nèi)循環(huán)隔板UASB反應(yīng)器和機(jī)械攪拌UASB反應(yīng)器具備了第三代反應(yīng)器的優(yōu)點；通過層次分析，證明了水射器內(nèi)循環(huán)隔板UASB反應(yīng)器和機(jī)械攪拌UASB反應(yīng)器的優(yōu)勢。 3.認(rèn)為機(jī)械攪拌UASB反應(yīng)器和

5、內(nèi)循環(huán)水射器隔板UASB反應(yīng)器在泥水接觸方式上都具有循環(huán)污泥分離型；而EGSB和IC反應(yīng)器的泥水接觸方式是懸浮污泥過濾型。從傳質(zhì)和泥水分離方面進(jìn)行了反應(yīng)器的改進(jìn)。 4.認(rèn)為高效反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)體系具有pH自調(diào)節(jié)能力，探討了通過反應(yīng)器的酸化現(xiàn)象持續(xù)情況判斷：污泥量不足需繼續(xù)生長以及反應(yīng)器達(dá)到承載能力。 5.高效厭氧反應(yīng)器處理不同濃度有機(jī)物和適應(yīng)有機(jī)物負(fù)荷具有一定優(yōu)勢。 6.三相分離器過流量少，精處理區(qū)流態(tài)穩(wěn)定，可