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        厌氧发酵池发酵工艺分析

        2021-04-15 11:11:24

              沼气池(厌氧发酵池)采用技术分析和评价:在我国已建成的沼气工程中,所采用的厌氧消化工艺,主要有以下四类,即塞流式消化器,升流式固体反应器,升流式厌氧污泥床和污泥床滤器.

          

              1塞流式反应器(Plug Flow Reactor,简称PFR)

          塞流式反应器也称推流式反应器,是一种长方形的非完全混合式反应器.高浓度悬浮固体发酵原料从一端进入,从另一端排出.

          优点:1不需要搅拌,池形结构简单,能耗低;2适用于高SS废水的处理,尤其适用于牛粪的厌氧消化,用于农场有较好的经济效益;3运行方便,故障少,稳定性高.

          缺点:1固体物容易沉淀于池底,影响反应器的有效体积,使HRT和SRT降低,效率较低;2需要固体和微生物的回流作为接种物;3因该反应器面积/体积比较大,反应器内难以保持一致的温度;4易产生厚的结壳.

          实践表明,该反应器耐粗放管理,采用高温(55℃)发酵,产气率较高,并且可以杀灭有害生物.但因鸡粪沉渣较多,易生成沉淀而影响反应器的效率.

          

             2升流式固体反应器(Upflow Solids Reactor,简称USR)

          升流式固体反应器是一种结构简单、适用于高悬浮固体原料的反应器.原料从底部进入消化器内,与消化器里的活性污泥接触,使原料得到快速消化.未消化的生物质固体颗粒和沼气发酵微生物靠自然沉降滞留于消化器内,上清液从消化器上部溢出,这样可以得到比水力滞留期高得多的固体滞留期(SRT)和微生物滞留期(MRT),从而提高了固体有机物的分解率和消化器的效率.

          

          3升流式厌氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Bed,简称UASB)

          UASB是由Lettinga等于1974~1978年研究成功的一项新工艺,是世界上发展最快的消化器.由于该消化器结构简单,运行费用低,处理效率高而引起人们的普遍兴趣.该消化器适用于处理可溶性废水,要求较低的悬浮固体含量.北京环境科学院于1983年首先开展了利用UASB处理丙酮丁醇生产废水的工艺研究,至今我国已对COD为300~500mg/l的生活污水,1000~2000mg/l啤酒废水,3000~5000mg/l的屠宰废水,8000~10000mg/l的豆制品废水及30000~40000mg/l的酒醪滤液等进行了研究工作,并且多数已投产应用.该工艺将污泥的沉降与回流置于一个装置内,降低了造价.

        厌氧发酵池

          该工艺的优点为:1除三相分离器外,消化器结构简单,没有搅拌装置及供微生物附着的填料;2长的SRT和MRT使其达到了很高的负荷率;3颗粒污泥的形成,使微生物天然固定化,改善了微生物的环境条件,增加了工艺的稳定性;4出水的悬浮固体含量低.


          缺点:1需要安装三相分离器;2进水中只能含有低浓度的悬浮固体;3需要有效的布水器使其进料能均匀分布于消化器的底部;4当冲击负荷或进料中悬浮固体含量升高,以及遇到过量有毒物质时,会引起污泥流失,要求较高的管理水平.


          UASB是近年来在沼气发酵工程中应用较多的工艺,多用于工业废水和生活污水的厌氧消化.经过固液分离后的畜禽粪便污水也可以采用UASB进行厌氧消化处理.UASB工艺在工厂废水处理中已得到广泛应用.

          

              4污泥床滤器(UBF)

          它是将UASB和厌氧滤器结合为一体的厌氧发酵池.其下部为污泥床,上部设置纤维填料.由于附着于纤维填料上的生物膜补充了污泥床上部微生物的不足,所以效益较高.但每立方米填料价值300~500元,使工程造价上升.


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