厭氧接觸工藝是在普通厭氧消化池基礎上發展而成的,普通厭氧消化池用于處理高濃有機廢水時,由于污泥停留時間SRT等于水力停時間HRT,SRT較短,因此不能在反應器中積累足夠濃度的污泥,存在著容積負荷率低或水力停留時間長等問題。為了克服普通消化池不能持留或補充厭氧活性污泥的缺點,1955年Schroepter提出了采用污泥回流的,即在消化池后設置沉淀池,將沉淀池內的污泥回流至消化池,發展了厭氧接觸工藝(Anaerobic
Contact Process),屬于第一代厭氧反應器。
(1)工藝流程,厭氧接觸工藝主要由普通厭氧消化池(接觸池)、脫氣器、沉淀分離和回流裝置組成。
(2)工作原理,廢水進入厭氧消化池后,利用池內大量厭氧微生物降解廢水中的有機物,池中設有攪拌裝置,泥水混合液進入沉淀分離裝置進行分離,污泥按照一定比例回流至厭氧消化池,使池內存有大量的厭氧活性污泥,反應器中厭氧污泥的停留時間大于水力停留時間,提高了負荷與處理效率。
為了提高沉淀池中混合液的固液分離效果,目前采用以下幾種方法脫氣。
①真空脫氣,由消化池排出的混合液經真空脫氣器(真空度為5kPa),將污泥絮體上的氣泡除去,改善污泥的沉淀性。
②熱交換器急冷法,將從消化池排出的混合液進行急速冷卻,如中溫消化液從35℃冷卻到15~25℃,可以控制污泥繼續產氣,使厭氧污泥有效地沉淀。
③絮凝沉淀,向混合液中投加絮凝劑,使厭氧污泥凝聚成大顆粒,加速沉降①用超濾器代替沉淀池,以改善固液分離效果。
(3)工藝特點與應用,厭氧接觸工藝的水力停留時間比普通消化池大大縮短,如常溫下,普通消化池為10~30d,而接觸工藝小于10d;可以直接處理懸浮固體含量較高或顆粒較大的料液,不存在堵塞問題:混合液經沉淀后,出水水質好,但需增加沉淀池、污泥回流和脫氣等設備,此外,還存在混合液難于在沉淀池中進行固液分離的缺點。
混合液在沉淀池中難以實現固液分離的原因主要表現在兩個方面:其一由于混合液中污泥上附著大量的微小沼氣泡,易于引起污泥上浮;其二,由于混合液中的污泥仍具有產甲烷活性,在沉淀過程中仍能繼續產氣,妨礙污泥顆粒的沉降和壓縮。
厭氧接觸工藝除在處理高濃度有機廢水方面獲得較為廣泛的應用外,還在污泥等固體廢棄物處理方面得到應用。此外,也有人開始應用厭氧接觸法處理低濃度城市污水的試驗研究。
(2)
設計參數厭氧接觸消化池可采用容積負荷或污泥負荷法進行設計計算。其設計負荷及池內的MLVSS可以通過實驗確定,也可以利用已有的經驗數據,一般容積負荷為2~6kgCOD/(m°·d),污泥負荷一般不超過0.25kgCOD/(kgVSS·d)池內MLVSS一般為6~10g/L。污泥的回流比可通過試驗確定,一般取2~3:沉淀池內表面負荷應比一般廢水沉淀池表面負荷小,一般不大于1m/h,混合液在沉淀池內停留時間比一般廢水沉淀時間要長,可采用4h。