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厌氧消化的类型
按照厌氧消化池装置内的工作温度把污泥消化分为常温、中温和高温。
1、常温厌氧消化
典型的常温厌氧消化池装置是双层沉淀池,较长时间的历史,主要用于初次沉淀污泥的稳定及中水回用的化粪池。常温厌氧消化池由于没有污泥加热设备,所以操作简单,主要用于小型污水处理厂,更适宜用于生物滤池污泥的稳定, 但是需要注意的是厌氧消化池在操作不当时容易酸性发酵。
2、中温厌氧消化
中温污泥消化是常用的污泥厌氧消化形式,由于实际废水自身的温度低于所要求的工温度,所以需要对被消化的废水事行加热。中温厌氧消化过程是一个相对敏感的过程,这一过程要求有严格的边界条件,如要求加热设备和消化池的绝热效果都是有效,以保证消化池能够在稳定的温度下运行;为了使沼泥稳定运行,消化池内的混应连续搅拌,使消化池内不发生短流和死角,具有良好的接种条件和保证pH值在很小的范围内变化。
3、高温厌氧消化
高温厌氧消化的工作温度是50~55℃,高温下化学反应与生物反应比低温下快得多反应器内温度与其所生长的微生物的生长温度相一致,各类微生物都有其适宜生长温度和生长温度范围,其菌种不同于中温厌氧消化。其优点表现如下。
①高温下废水中的病源微生物可更好去除。
②相对高的生长率意味着高温下厌氧微生物有更高的活性。③高温下溶液黏度低,废水与污泥易混合,消化效果好。
④嗜热菌生长率高,由于其相对率也高,高温条件下污泥的净增长率较低,剩余污泥量少。
它的缺点是对温度的敏感性高、污泥加热及运行管理费用高,所需要的热量大。
厌氧消化池装置的优缺点
1、厌氧消化的优点
厌氧废水处理技术有其明显的优点。
①厌氧废水处理是把环境保护、能源回收与生态良性循环结合起来的综合系统的核心技术,具有较好的环境效益与经济效益。
②厌氧废水处理技术是一种非常经济的技术,它在废水处理成本上比好氧处理便宜得多,特别是对中等以上浓度(COD>1500mg/L)的废水。
③厌氧处理不但能源需求很少而且能产生大量的能源。据报道,每处理1t含COD的废水,厌氧法只需要耗电2.7x10°(75kW·h),而好氧法需耗电36x10°J(1000kW. h)。理论上,厌氧法每除去1kgCOD可产生035m的纯甲烷气(0℃、1.013x10°Pa下)。纯甲烷的燃烧值为393x10J/m,高于天然气353x10J/m的燃烧值,每立方米甲烷可发电864x10J(2.4kw·h),因此甲烷是很好的能源。含甲烷约60%~80%的沼气可用作锅炉或家用燃气。
④厌氧废水处理技术处理设备负荷高,占地少。厌氧反应器容积负荷比好氧法要高得多,单位反应器容积的有机物去除量也因此要高得多,特别是使用新一代的高速厌氧反应器。
⑤厌氧方法产生的剩余污泥量比好氧法要少得多,且剩余污泥脱水性能好,浓缩时不使用脱水剂,因此剩余污泥处理很容易。
⑥厌氧方法对营养物的需求小。一般认为,若以可生物降解的COD(CODaD)为计算依据。好氧法中氮、磷的需求量为CODu:N:P=100:5:1,而厌氧方法则为(350~500):5∶1。
⑦厌氧方法可处理高浓度的有机废水。
⑧厌氧方法的菌种可在终止供给废水与营养的情况下保留其生物活性与良好的沉淀性能至少一年以上。
⑨厌氧系统规模灵活,设备简单,易于制作,无需昂贵的设备。
2、厌氧消化池装置的缺点
厌氧方法用于大规模工业废水的处理只是近20年间的事,该技术的发展尚不充分,其经验与知识的积累有一定的局限性。作为一种新的技术,它的不足之处主要体现在如下几点。
①由于产甲烷菌的敏感性和专性厌氧微生物酶系统对氧的端不稳定性,使反应器中的菌群对环境微小的变化比好氧系统表现得更加敏感。因此,厌氧系统的启动时间较长,短的二三个月,长的达半年甚至一年之久,严重影响了厌氧工艺在污水处理中的应用。
②厌氧方法虽然负荷高,但其出水COD浓度高于好氧处理,原则上仍需要后处理才能达到较高的排放标准。
③厌氧微生物对有毒物质较为敏感。因此,对于有毒废水性质了解不足或操作不当,严重时可导致整个反应器运行条件的恶化,使反应器“酸化”。
参数及主要配置
环境温度:30℃~60℃、消化时间:视环境温度,3~7天、有机玻璃厌氧池、Ø 350mm×500m、装置外形尺寸:800mm×500mm×1200mm、电源 220V、 功率600W配置:有机玻璃管制成厌氧池 1套、不锈钢加热恒温水箱1套、温度控制仪1套、湿式气体流量计1套、串激电机搅拌器1台、调压器1只、水泵1台、循环水泵1台1台、配水箱1只、电控箱1只、漏电保护开关、按钮开关、连接管道和球阀、带移动轮子不锈钢台架等组成。
厌氧消化池装置的型式
污泥厌氧消化池装置的型式有许多种,按径高比可以把它们大致分为三类:高型、中型和低型。
径高比1:0.4~<1、顶盖和底板坡度比较平缓,10~20°,为低型池。其中许多顶盖是浮动盖。扁平型池属于此类。低型池适合于沼气搅拌,它的适径高比为1:0.4。
中型池的径高比是1:1~<1.4,龟甲型等属于此类,这类型消化池上、下圆锥角度比较陡,45~55°,上、下锥角度可以是一样的,也可以不一样。国内的消化池都属于此型,径高比大1:1~1.1之间。
高型池的径高比为1:1.4~2.0。卵型、梨型、高矩型属于此类型。卵型消化池比较细高,有利于底部沉淀物的排除和浮渣的。该类型消化池它的结构和施工都很复杂,造价昂贵,但其有许多优点:①污泥循环搅拌效果号,没有死区,容积利用率高。②底部没有污泥和沉砂堆积。③不易形成浮渣层,形成的浮渣容易打碎。④单位体积的表面积小,热损失少。⑤和其他池型相比,用于搅拌的能量消耗少 [2]
实际中应用的消化池的直径为6~38m,池高度6~45m,单池容积为300~14200m3 。
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