1、厌氧生化法厌氧生化法The Anaerobic Processes15.1 15.1 概概 述述15.2 15.2 厌氧生物处理基本原理厌氧生物处理基本原理15.3 15.3 厌氧生物处理工艺和设备厌氧生物处理工艺和设备15.4 15.4 厌氧法的影响因素厌氧法的影响因素 15.5 15.5 产气量计算产气量计算15.6 15.6 厌氧法工艺的新进展厌氧法工艺的新进展15.1 15.1 概概 述述厌氧生物处理是环境工程与能源工程中的一项重要技术。厌氧生物处理是环境工程与能源工程中的一项重要技术。以前，多用于以前，多用于剩余污泥剩余污泥、有机废弃物有机废弃物及部分及部分高浓度有机废高浓度有机废水
2、水的处理。的处理。目前，不仅用于处理剩余污泥和高浓度有机废水，也用于目前，不仅用于处理剩余污泥和高浓度有机废水，也用于处理处理中、低浓度有机废水中、低浓度有机废水，包括，包括城市污水城市污水。1 1 厌氧法的主要特点厌氧法的主要特点（1 1）适用范围广适用范围广好氧法：中、低浓度有机废水。好氧法：中、低浓度有机废水。厌氧法：高、中、低浓度有机废水；好氧难降解有机物厌氧法：高、中、低浓度有机废水；好氧难降解有机物 （如固体有机物、某些偶氮染料等）。（如固体有机物、某些偶氮染料等）。（2 2）能耗低能耗低好氧法：曝气费用随着有机物浓度的增加而增大。好氧法：曝气费用随着有机物浓度的增加而增大。厌氧法
3、：不充氧，且沼气可作为能源。厌氧法：不充氧，且沼气可作为能源。 当原水当原水BODBOD5 5达到达到1500mg/L1500mg/L时，厌氧处理即有能量剩余。时，厌氧处理即有能量剩余。 厌氧法的动力消耗约为活性污泥法的厌氧法的动力消耗约为活性污泥法的1/101/10。（3 3）高负荷高负荷好氧：好氧：2-4 kgBOD/(m2-4 kgBOD/(m3 3d)d)厌氧：厌氧：2-lO kgCOD/(m2-lO kgCOD/(m3 3d)d)，高的可达，高的可达50 kgCOD/(m50 kgCOD/(m3 3d)d)。（4 4）剩余污泥产率低剩余污泥产率低，浓缩性、脱水性良好，浓缩性、脱水性良
4、好 好氧：好氧：0.4-O.60.4-O.6 kg kg生物量生物量/kgCOD/kgCOD 厌氧：厌氧：0.02-0.l0.02-0.l kg kg生物量生物量/l kgCOD/l kgCOD 消化污泥在卫生学和化学上是稳定的。消化污泥在卫生学和化学上是稳定的。（5 5）氮、磷营养需要量较少）氮、磷营养需要量较少好氧：好氧：BOD:N:PBOD:N:Pl00:5:1l00:5:1厌氧：厌氧：BOD:N:PBOD:N:Pl00:2.5:0.5l00:2.5:0.5（6 6）有杀菌作用）有杀菌作用（7 7）污泥易贮存）污泥易贮存（1 1）厌氧微生物增殖缓慢，厌氧设备启动和厌氧处理所需时）厌氧微生
5、物增殖缓慢，厌氧设备启动和厌氧处理所需时间比好氧长；间比好氧长；（2 2）出水达不到排放标准，需进一步处理，一般在厌氧处理）出水达不到排放标准，需进一步处理，一般在厌氧处理后串联好氧处理；后串联好氧处理；（3 3）厌氧处理系统操作控制因素较为复杂；）厌氧处理系统操作控制因素较为复杂；（4 4）厌氧过程产生气味对空气有污染。）厌氧过程产生气味对空气有污染。2 2 缺缺 陷陷 废水厌氧生物处理是指在废水厌氧生物处理是指在无分子氧无分子氧条件下通过条件下通过厌氧微生物厌氧微生物(anaerobic microbes)(anaerobic microbes)(包括兼氧微生物）的作用，将废水中包括兼氧微
6、生物）的作用，将废水中的各种复杂有机物分解转化成的各种复杂有机物分解转化成甲烷甲烷(methane)(methane)和二氧化碳和二氧化碳(carbon dioxide)(carbon dioxide)等物质的过程，也称为厌氧消化等物质的过程，也称为厌氧消化(anaerobic digestion)(anaerobic digestion)15.2 15.2 厌氧法的基本原理厌氧法的基本原理OHdedsbcnNOHCcban242092NOHCdsCOdedsCnCHde2752420858342020HCOdsCNHdsC一、基本原理一、基本原理第一阶段普通厌氧菌碳水化合物、脂肪、蛋白质消化
7、有机酸、乙醇、乙醛第二阶段绝对厌氧菌甲烷二氧化碳消化细胞合成新细胞酶细胞合成厌氧消化两阶段示意图1 1 两阶段理论（两阶段理论（30-6030-60年代）年代）图 1 厌氧反应的两阶段理论图示 内源呼 吸产物 碱性发酵阶段 酸性发酵阶段 水解胞外酶 胞内酶产甲烷菌 胞内酶产酸菌 不溶性有机物 可溶性有机物 细菌细 胞 脂肪酸、醇类、 H2、CO2 其它产物 细菌细胞 CO2、CH4 第一阶段：第一阶段：发酵阶段发酵阶段 又称产酸阶段或酸性发酵阶段；进行水解和酸化，产物主又称产酸阶段或酸性发酵阶段；进行水解和酸化，产物主要是脂肪酸、醇类、要是脂肪酸、醇类、COCO2 2和和H H2 2等；等；
8、主要参与主要参与微生物微生物：发酵细菌或产酸细菌发酵细菌或产酸细菌； 特点特点：1 1）生长快；）生长快； 2 2）适应性（温度、）适应性（温度、pHpH等）强。等）强。 第二阶段：第二阶段：产甲烷阶段产甲烷阶段 又称碱性发酵阶段；产甲烷菌将前一阶段的产物转化为又称碱性发酵阶段；产甲烷菌将前一阶段的产物转化为CHCH4 4和和COCO2 2； 主要参与主要参与微生物微生物：产甲烷菌产甲烷菌； 特点特点：1 1）生长慢；）生长慢； 2 2）对环境条件（温度、）对环境条件（温度、pHpH、抑制物等）敏感。、抑制物等）敏感。在厌氧消化系统中微生物主要分为两大类：非产甲烷菌（non-menthanog
9、ens）和产甲烷细菌（menthanogens）。 产酸菌和产甲烷菌的特性参数参数产甲烷菌产酸菌对pH的敏感性敏感，最佳pH为6.87.2不太敏感，最佳pH为5.57.0氧化还原电位Eh-350mv(中温)，-560mv(高温)2000Na35005500氨氮15003000Fe1710溶解性硫化物200Cr6+3Ca25004500Cr3+500Mg10001500Cd150K25004500酸碱度、酸碱度、pH值和消化液的缓冲作用值和消化液的缓冲作用 微生物活性与微生物活性与pHpH有密切的关系，有密切的关系，pHpH值变化直接影响着消值变化直接影响着消化过程和产物，过高或过低化过程和产物
10、，过高或过低pHpH对微生物是不利的。表现在：对微生物是不利的。表现在：1 1pHpH的变化引起微生物体表面电荷变化，影响微生物对营的变化引起微生物体表面电荷变化，影响微生物对营养物的吸收；养物的吸收；2 2pHpH可促使有机化合物的离子化作用，多数非离子状态化可促使有机化合物的离子化作用，多数非离子状态化合物比离子状态化合物更易渗入细胞；合物比离子状态化合物更易渗入细胞；3 3酶在最适宜的酶在最适宜的pHpH值时发挥最大活性。值时发挥最大活性。 15.3 15.3 厌氧法的工艺和设备厌氧法的工艺和设备1 1 化粪池（化粪池（Septic TankSeptic Tank）用于处理来自厕所的粪便
11、废水。曾广泛用于不设污水厂用于处理来自厕所的粪便废水。曾广泛用于不设污水厂的合流制排水系统。的合流制排水系统。2 2 厌氧消化池厌氧消化池 （Digester Digester ）常用密闭圆柱形池，废水定期或连续进入池中，经消化的污泥常用密闭圆柱形池，废水定期或连续进入池中，经消化的污泥和废水分别由池底和上部排出，所产沼气从顶部排出。和废水分别由池底和上部排出，所产沼气从顶部排出。池形：圆柱形和蛋形两种。池形：圆柱形和蛋形两种。构造：主要包括污泥的投配、排泥及构造：主要包括污泥的投配、排泥及溢流系统溢流系统，沼气排出、收，沼气排出、收集与集与贮气设备贮气设备、搅拌设备及、搅拌设备及加温设备加温
12、设备等。等。 溢流系统溢流系统（a）倒虹吸管式；（b）大气压式；（c）水封式排水槽（a）（b）hh=3050cm水封管200下流管7.007.409.008.50污泥面10.0集气罩顶4.70上清液排水槽常闭溢流管从池盖插入消化池10.0大气（c）消化池的溢流装置贮气设备贮气设备（a）低压浮盖式，1-水封柜；2-浮盖；3-外轨；4-滑轮；5-导气管；（b）高压球形罐，1-导气管；2-安全阀（b）（a）512432安全阀1 进出气管 贮气柜加温设备加温设备1-污泥入口；2-污泥出口；3-热媒进口；4-热媒出口水泥图19-8 套管式热交换器 主要应用：剩余污泥和固体含量很高的有机废水；主要应用：剩
13、余污泥和固体含量很高的有机废水； 主要作用：主要作用： 部分有机物转变为部分有机物转变为沼气沼气； 部分有机物形成部分有机物形成稳定性良好稳定性良好的腐殖质；的腐殖质； 提高污泥的提高污泥的脱水性能脱水性能； 减少污泥体积（可达减少污泥体积（可达1/21/2以上以上）；）； 致病微生物也得到了一定程度的致病微生物也得到了一定程度的灭活灭活。3 3 厌氧接触法（厌氧接触法（anaerobic contact processanaerobic contact process）消化池后设沉淀池，将沉淀污泥回流至消化池，形成厌消化池后设沉淀池，将沉淀污泥回流至消化池，形成厌氧接触法。氧接触法。回流污泥
14、 沉淀池 真空脱气器 消化池 废水 图19-9 厌氧生物接触法特点：特点：（1 1）污泥回流保持消化池内较高污泥浓度（）污泥回流保持消化池内较高污泥浓度（10-15g/L10-15g/L），），耐冲击能力强；耐冲击能力强；（2 2）容积负荷较普通消化池高（中温消化时为）容积负荷较普通消化池高（中温消化时为2-2-l0kgCOD/ml0kgCOD/m3 3d d），水力停留时间比普通消化池短（常温下普），水力停留时间比普通消化池短（常温下普通消化池为通消化池为15-3015-30天天，而接触法，而接触法小于小于1010天天）；）；（3 3）可直接处理悬浮固体含量较高或颗粒较大的料液，不）可直接处
15、理悬浮固体含量较高或颗粒较大的料液，不存在堵塞问题；存在堵塞问题；4 4 厌氧生物滤池（厌氧生物滤池（Anaerobic BiofilterAnaerobic Biofilter）优点优点：（：（1 1）生物固体浓度高，有机负荷高生物固体浓度高，有机负荷高, SRT, SRT长，可缩长，可缩短短HRTHRT， 耐冲击负荷能力强；耐冲击负荷能力强；（2 2）废水与生物膜接触面大，强化了传质过程，有机物去）废水与生物膜接触面大，强化了传质过程，有机物去除速度快；除速度快；处理水 原废水 处理水 沼气沼气滤料原废水 滤料厌氧生物滤池5 5 升流式厌氧污泥层升流式厌氧污泥层( (床床) )反应器反应器
16、UpflowUpflow Anaerobic Sludge Blanket (Bed) ReactorAnaerobic Sludge Blanket (Bed) Reactor配水系统污泥处理水沼气三相分离器出水堰水沼气污泥颗粒污泥区悬浮污泥区 升流式厌氧污泥床上流式厌氧污泥床反应器（上流式厌氧污泥床反应器（UASBUASB反应器），是荷兰反应器），是荷兰G. G. LettngaLettnga等人在等人在7070年代初研制开发的。污泥床反应器内没有载年代初研制开发的。污泥床反应器内没有载体，是一种悬浮生长型的消化器。体，是一种悬浮生长型的消化器。由反应区、沉淀区和气室三部分组成。由反应区、
17、沉淀区和气室三部分组成。池形有圆形、方形、矩形。小型装置常为圆柱形，底部呈锥池形有圆形、方形、矩形。小型装置常为圆柱形，底部呈锥形或圆弧形。形或圆弧形。大型装置为便于设置气、液、固三相分离器，一般为矩形，大型装置为便于设置气、液、固三相分离器，一般为矩形，高度一般为高度一般为3-8m3-8m，其中污泥床，其中污泥床1-2m1-2m，污泥悬浮层，污泥悬浮层2-4m2-4m，多用，多用钢结构或钢筋混凝土结构，钢结构或钢筋混凝土结构，(2)(2)反应区：反应区： 污泥床区污泥床区: :集中大部分高活性的集中大部分高活性的颗颗粒污泥粒污泥，是有机物的主要降解场所；，是有机物的主要降解场所； 污泥悬浮区
18、污泥悬浮区: :絮状污泥集中的区域。絮状污泥集中的区域。A A、组成：由沉淀区、回流缝和气封、组成：由沉淀区、回流缝和气封组成组成 ；B B、功能：、功能： 保证出水水质；保证出水水质； 将气体将气体( (沼气沼气) )、固体、固体( (污泥污泥) )、和、和液体液体( (出水出水) )分开；分开； 保证反应器内污泥量；保证反应器内污泥量； 有利于污泥颗粒化有利于污泥颗粒化; ;把沉淀区的处理后的废水均匀地加以把沉淀区的处理后的废水均匀地加以收集，并排出反应器；收集，并排出反应器；(5)(5)气室：也称集气罩，主要作用是气室：也称集气罩，主要作用是收集沼气；收集沼气；(1)(1)进水配水系统：
19、进水配水系统： 将废水均匀地分配到整个反应器将废水均匀地分配到整个反应器的底部；的底部； 水力搅拌；水力搅拌； UASB UASB反应器结构反应器结构工艺特征工艺特征 反应器上部设置反应器上部设置了气、固、液三相了气、固、液三相分离器；分离器； 在反应器底部设置了均在反应器底部设置了均匀布水系统；匀布水系统； 反应器内的污泥能形成颗粒反应器内的污泥能形成颗粒污泥：污泥： 颗粒污泥的平均浓度为颗粒污泥的平均浓度为50gVss/l50gVss/l以上；以上； 反应器的反应器的HRTHRT相应较短，相应较短，SRTSRT较长；较长； 反应器具有很高的容积负荷；反应器具有很高的容积负荷；适合于处理高浓
20、度的有机工业适合于处理高浓度的有机工业废水，废水， 具有良好的沉降性能和很高具有良好的沉降性能和很高的产甲烷活性。的产甲烷活性。上流式厌氧污泥床反应器特点上流式厌氧污泥床反应器特点: :（a a）污泥浓度高）污泥浓度高 平均浓度：平均浓度：30-40g/L30-40g/L， 底部：底部：60-80g/L60-80g/L 污泥悬浮层污泥悬浮层(sludge blanket)(sludge blanket)：5-7g/L5-7g/L 由颗粒污泥由颗粒污泥(sludge granules)(sludge granules)组成，直径在组成，直径在0.5-5.0mm0.5-5.0mm之间，之间，颗粒污
21、泥是颗粒污泥是UASBUASB反应器的一个重要特征反应器的一个重要特征。（b b）有机负荷高，水力停留时间短，中温消化，）有机负荷高，水力停留时间短，中温消化，CODCOD容积负荷容积负荷一般为一般为10-20kg COD/10-20kg COD/（m m3 3d d）；）；（c c）反应器内设三相分离器，被沉淀区分离的污泥能自动回流）反应器内设三相分离器，被沉淀区分离的污泥能自动回流到反应区，一般无污泥回流设备；到反应区，一般无污泥回流设备；（d d）无混合搅拌设备。利用本身产生的沼气和进水来搅动；）无混合搅拌设备。利用本身产生的沼气和进水来搅动；（e e）污泥床内不填载体，节省造价及避免堵
22、塞问题；）污泥床内不填载体，节省造价及避免堵塞问题；（f f）短流现象影响处理能力。进水中的悬浮物应比普通消化池）短流现象影响处理能力。进水中的悬浮物应比普通消化池低得多，特别是难消化的有机物固体不宜太高，以免对污泥颗低得多，特别是难消化的有机物固体不宜太高，以免对污泥颗粒化不利或减少反应区的有效容积，甚至引起堵塞；粒化不利或减少反应区的有效容积，甚至引起堵塞；（g g）运行启动时间长，对水质和负荷突然变化比较敏感。）运行启动时间长，对水质和负荷突然变化比较敏感。Anaerobic Sludge Granules6 6 厌氧挡板反应器厌氧挡板反应器挡板进水回流沼气循环泵出水上向流下向流厌氧挡板
23、反应器工艺流程图 主要特点主要特点： 与厌氧生物转盘相比，可省去转动装置；与厌氧生物转盘相比，可省去转动装置； 与与UASBUASB相比，可不设三相分离器而截流污泥；相比，可不设三相分离器而截流污泥； 反应器启动运行时间较短，远行较稳定；反应器启动运行时间较短，远行较稳定； 不需设置混合搅拌装置；不存在污泥堵塞问题；不需设置混合搅拌装置；不存在污泥堵塞问题；7 7 两相厌氧生物处理与两级厌氧生物处理两相厌氧生物处理与两级厌氧生物处理两相厌氧消化：根据消化机理设计。两相厌氧消化：根据消化机理设计。 目的：改善厌氧消化条件，从而减少池容与能耗。目的：改善厌氧消化条件，从而减少池容与能耗。 特点：特
24、点： 第一相：第一相： 处于水解与发酵、产氢产乙酸阶段（即消化的第一、二阶段）。处于水解与发酵、产氢产乙酸阶段（即消化的第一、二阶段）。 需加热、搅拌。需加热、搅拌。 第二相：第二相： 处于产甲烷阶段（即消化的第三阶段）需加热、搅拌。处于产甲烷阶段（即消化的第三阶段）需加热、搅拌。 优点：优点： （1 1） 总容积小总容积小 （2 2） 加热耗热量少，搅拌能耗少加热耗热量少，搅拌能耗少 （3 3） 运行管理方便运行管理方便两相工艺最本质的特征：两相工艺最本质的特征：实现相的分离实现相的分离。 方法主要有：方法主要有： 化学法化学法：投加抑制剂或调整氧化还原电位，抑制产甲烷菌在产酸相中生长；：投
25、加抑制剂或调整氧化还原电位，抑制产甲烷菌在产酸相中生长； 物理法物理法：选择性的半透明膜使进入两个反应器基质有显著差别，实现相分离；：选择性的半透明膜使进入两个反应器基质有显著差别，实现相分离； 动力学控制法动力学控制法：利用产酸菌和产甲烷菌在生长速率上的差异，控制两个反应：利用产酸菌和产甲烷菌在生长速率上的差异，控制两个反应器的水力停留时间，使产甲烷菌无法在产酸相中生长；器的水力停留时间，使产甲烷菌无法在产酸相中生长；主要优点主要优点： 有机负荷比单相工艺明显提高；有机负荷比单相工艺明显提高； 产甲烷相中产甲烷菌活性得到提高，产气量增加；产甲烷相中产甲烷菌活性得到提高，产气量增加； 运行更加
26、稳定，承受冲击负荷的能力较强；运行更加稳定，承受冲击负荷的能力较强；两级消化：根据沼气产生的规律（如下）设计。两级消化：根据沼气产生的规律（如下）设计。 目的：节省能量（节省污泥加温与搅拌的部分能量）目的：节省能量（节省污泥加温与搅拌的部分能量） 特点：第一级：加热（特点：第一级：加热（33333535）、搅拌；）、搅拌； 第二级：不加热（第二级：不加热（20202626）、不搅拌（可视为污泥浓缩池用）。）、不搅拌（可视为污泥浓缩池用）。 消化时间 （d)048121620242830102030405060708090100产气率（%）30C图19-5 消化时间与产气率关系根据废水有机物化学
27、组成计算产气量根据废水有机物化学组成计算产气量 用化学经验方程式计算产气量，对不含氮的有机物可用以用化学经验方程式计算产气量，对不含氮的有机物可用以下巴斯维尔（下巴斯维尔（BuswellBuswell和和MuellerMueller）通式计算）通式计算: : 根据根据CODCOD与产气量关系计算与产气量关系计算 在标准状态下，在标准状态下，1mol1mol甲烷相当于甲烷相当于2mol2mol（或（或64g64g）CODCOD，则，则还原还原1gCOD1gCOD相当于生成相当于生成22.4/64=0.35L22.4/64=0.35L甲烷。甲烷。 4224181214181212141CHbanC
28、ObanOHbanOHCban1 1 理论产气量计算理论产气量计算15.5 15.5 厌氧产气量计算厌氧产气量计算 产气率受物料的性质、工艺条件以及管理技术水平等多种产气率受物料的性质、工艺条件以及管理技术水平等多种因素的影响。因素的影响。物料的性质物料的性质：脂类（类脂物）蛋白质碳水化合物：脂类（类脂物）蛋白质碳水化合物CODCOD浓度浓度：浓度越低，单位有机物的甲烷产率越低：浓度越低，单位有机物的甲烷产率越低甲烷含量甲烷含量：甲烷含量越高，在水中的溶解度越大，实际产气率：甲烷含量越高，在水中的溶解度越大，实际产气率越低。越低。生物相生物相：硫酸盐还原菌及反硝化细菌等使产气率下降。：硫酸盐还
29、原菌及反硝化细菌等使产气率下降。工艺条件工艺条件：不同的工艺条件产气率不同。：不同的工艺条件产气率不同。2 2 实际产气率分析实际产气率分析发展思路发展思路：处理效能与微生物活性与数量直接相关：处理效能与微生物活性与数量直接相关1.1.持留厌氧活性污泥持留厌氧活性污泥 增设搅拌装置增设搅拌装置，发展高效厌氧消化器，但，发展高效厌氧消化器，但SRTSRT与与HRTHRT相等，相等，提高水力负荷，导致污泥流失。延长提高水力负荷，导致污泥流失。延长SRTSRT成为提高效能的关成为提高效能的关键。键。 泥水分离泥水分离：增设沉淀池，如厌氧接触反应器。：增设沉淀池，如厌氧接触反应器。 克服分离难题克服分
30、离难题：通过培养颗粒污泥和设置三相分离器等措：通过培养颗粒污泥和设置三相分离器等措施，如施，如UASBUASB。2.2.提高厌氧污泥活性提高厌氧污泥活性 三大类厌氧消化菌群三大类厌氧消化菌群：发酵菌群、产氢产乙酸菌群和产：发酵菌群、产氢产乙酸菌群和产甲烷菌群。甲烷菌群。 为提高微生物活性，采用两相厌氧工艺。为提高微生物活性，采用两相厌氧工艺。15.6 15.6 厌氧生物处理工艺的新进展厌氧生物处理工艺的新进展 高效厌氧反应器的条件高效厌氧反应器的条件：一是保持大量的厌氧污泥和足够的：一是保持大量的厌氧污泥和足够的活性；二是保持废水与污泥之间的充分接触。活性；二是保持废水与污泥之间的充分接触。
31、为了满足第一个条件，可以采用为了满足第一个条件，可以采用固定化（生物膜）固定化（生物膜）或沉或沉淀性能良好的淀性能良好的活性污泥（颗粒污泥）活性污泥（颗粒污泥）的方式。这一类反应器的方式。这一类反应器可以划分为第二代厌氧反应器。如：厌氧滤器、厌氧流化床、可以划分为第二代厌氧反应器。如：厌氧滤器、厌氧流化床、UASBUASB反应器。反应器。 为了满足第二个条件，必须采用为了满足第二个条件，必须采用高搅拌强度高搅拌强度，措施包括，措施包括高的反应器高的反应器或者或者出水回流出水回流，这类反应器称为第三代厌氧反应，这类反应器称为第三代厌氧反应器。如：厌氧颗粒膨胀床反应器（器。如：厌氧颗粒膨胀床反应器
32、（EGSBEGSB）、厌氧内循环反应）、厌氧内循环反应器（器（ICIC）、厌氧折板反应器（）、厌氧折板反应器（ABRABR）、厌氧序批式反应器）、厌氧序批式反应器（ASBRASBR）等。）等。1 1 内循环厌氧反应器内循环厌氧反应器(Internal Circulation,IC(Internal Circulation,IC) ) 由荷兰由荷兰PAQUESPAQUES公司于公司于2020世世纪纪8080年代中期研制；年代中期研制； 基于基于USABUSAB概念而改进的新概念而改进的新型反应器；型反应器； 第三代厌氧生物反应器；第三代厌氧生物反应器；基本构造基本构造ICIC反应器由反应器由和和
33、叠加而成叠加而成. .每个厌氧反应室的顶部各设有一个每个厌氧反应室的顶部各设有一个气气固固液液 ，如，如单元上下单元上下。1-1-进水气液分离器进水气液分离器7-7-出水管出水管2-2-沉淀区沉淀区3-3-集气管集气管5-5-沼气导管沼气导管6-6-回流管回流管4-4-三相分离器三相分离器工作原理工作原理第一个第一个UASBUASB反应器产生的反应器产生的沼气作为动力，实现下部沼气作为动力，实现下部混合液的内循环，使废水混合液的内循环，使废水获得强化的预处理；获得强化的预处理；ICIC反应器实际上是由两个反应器实际上是由两个上下重叠的上下重叠的UASBUASB反应器串反应器串联组成。联组成。第
34、二个第二个UASBUASB反应器对废水反应器对废水继续进行后处理，使出水继续进行后处理，使出水可达到预期的处理要求。可达到预期的处理要求。ICIC反应器的技术特点反应器的技术特点A A、优点：、优点：（1 1）容积负荷率高，水力停留）容积负荷率高，水力停留 时间短；时间短；（2 2）基建投资省，占地面积小；）基建投资省，占地面积小；（3 3）节省能耗；）节省能耗；（4 4）具有缓冲）具有缓冲pHpH变化的能力；变化的能力；（5 5）出水水质稳定；）出水水质稳定；B B、缺点：、缺点：（1 1）出水中含较多的细微颗粒出水中含较多的细微颗粒，加，加重后续处理的负担；重后续处理的负担；（2 2）反应
35、器）反应器内部结构较复杂，增加内部结构较复杂，增加了安装和维护困难了安装和维护困难； 二、厌氧颗粒污泥膨胀床（二、厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSBEGSB） 工艺流程工艺流程废水由底部进入反应器，通废水由底部进入反应器，通过富含厌氧菌的颗粒污泥，过富含厌氧菌的颗粒污泥，膨胀区，在厌氧菌的作用下，膨胀区，在厌氧菌的作用下，CODCOD大量去除，同时产生大大量去除，同时产生大量沼气，在反应器的顶部通量沼气，在反应器的顶部通过三相分离器的作用，气体过三相分离器的作用，气体和出水分别排出，部分处理和出水分别排出，部分处理水流，污泥则沉降回污泥区水流，污泥则沉降回污泥区能在高负荷下取得高处理效能在高负荷下取
36、得高处理效率，尤其是在低温条件下，率，尤其是在低温条件下，对低浓度有机废水的处理对低浓度有机废水的处理； EGSBEGSB反应器内维持很高的上反应器内维持很高的上升水流速度；升水流速度； 颗粒污泥性能良好，呈膨颗粒污泥性能良好，呈膨胀状态；胀状态； EGSB EGSB对布水系统要求较为对布水系统要求较为宽松，但对三相分离器要求宽松，但对三相分离器要求比较严格；比较严格； 采用处理水回流技术采用处理水回流技术工艺特点工艺特点研究和应用研究和应用 EGSBEGSB厌氧工艺是在厌氧工艺是在UASBUASB厌氧工艺的基础上发展厌氧工艺的基础上发展起来的新工艺，具有高负荷、高去除率（起来的新工艺，具有高
37、负荷、高去除率（CODCOD去去除率大于除率大于8585）、抗冲击负荷能力强、容积产气）、抗冲击负荷能力强、容积产气率高、可设置完全自控等优点。适用于淀粉废水、率高、可设置完全自控等优点。适用于淀粉废水、酒精废水和其他轻工食品等废水。酒精废水和其他轻工食品等废水。研究和应用研究和应用 处理废水处理废水温温度度 反应器反应器容积容积L进水进水COD浓度浓度mg/L水力水力停留停留时间时间hCOD容积容积负荷负荷kgCOD/(m3.d)COD去除去除率率%脂肪酸废水脂肪酸废水蔗糖废水蔗糖废水酒精废水酒精废水啤酒废水啤酒废水30830203.958.62.5225.5600-2700550-1100100-200666-886240.09-2.11.6-2.4305.1-6.74.7-39.29-10.183-9190-9783-9870-91 作业：P337 2
