厭氧接觸工藝的原理
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發布日期：2023-05-15
厭氧接觸工藝的原理
氧接觸工藝是在傳統的完全混合反應器的基礎上發展而來的，其工藝流程如圖6-1所示。傳統的完全混合反應器體積大，負荷低，其根本原因是它的污泥停留時間等于水力停留時間，即 SRT=HRT 。由于SRT很低，它不能在反應器中積累起足夠濃度的污泥。因此傳統上僅用于城市污水污泥、好氧處理剩余污泥以及糞肥的厭氧消化。而厭氧接觸工藝在厭氧完全混合反應器基礎上增加了污泥分離和回流裝置，從而使SRT
大于 HRT，有效地增加了反應器中的污泥濃度。其消化池是一個完全混合厭氧活性污泥反應器或帶有攪拌的槽罐。廢水進入完全混合厭氧活性污泥反應器，在攪拌作用下與厭氧污泥充分混合并進行消化反應處理后的水與厭氧污泥的混合液從上部流出。
厭氧接觸工藝反應器內的污泥濃度通過沉淀器中污泥的回流來保證，一般可達到5~10gVSS/L左右。例如在處理造紙廢水的厭氧接觸工藝中，Schlnutzler
和 Walters報道的反應器污泥濃度分別為3~5gVSS/L和10gVSS/L
，相應的反應器負荷為 1~2kgBOD/(m3·d) BOD 去除率大于90%
，反應器運行溫度為 30~40℃。反應器內污泥和廢水的混合多數通過連續的或間歇的機械攪拌來實現。攪拌器的功率根據經驗約為0.005kW/m3反應器容積?；旌弦部梢圆捎靡恍┢渌姆绞?，例如在反應器內裝射流泵，其原理類似于文丘里管，進液在高壓下通過射流泵，在泵的收縮部分由于流速的急劇增加將反應器內的液體與污泥吸入并與進液混合。也有的工藝采用低壓泵從反應器內抽出液體進行循環或通過所產沼氣的回流達到攪拌的目的。
與其他的高速厭氧反應器相比較，厭氧接觸工藝負荷率較低，其負荷率僅相當于UASB反應器的1/3~1/5。厭氧接觸工藝的負荷率受其中污泥濃度的制約。在高的污泥負荷下，厭氧接觸工藝也會產生污泥膨脹問題。一般認為反應器中污泥的體積指數 (SVI)應在70~150mL/g。當反應器的污泥負荷(SLR)超過
025kgCD/(kgVSSd) 時，污泥的沉淀即可發生惡化。反應器內厭氧污泥的濃度也是有限度的，當反應器內污泥濃度超過18gVSS/L時污泥的固液分離會更加困難。這是厭氧接觸工藝負荷率不能提高的重要原因之一。在一般情況下，完全混合厭氧反應器的污泥活性要低于厭氧升流反應器的厭氧顆粒污泥活性，這也是厭氧接觸工藝負荷率不高的原因。
在厭氧接觸工藝中不能形成顆粒污泥，只能形成絮狀厭氧污泥，反應器中的正壓使懸浮液體中的溶解氣體過于飽和，當廢水進入沉淀池中，這些氣體將釋放出并被絮狀污泥吸附，同時絮狀污泥在反應器中吸附的殘余有機物在沉淀池中仍繼續轉化為少量氣體，這些氣體也會吸附于污泥上，從而使原本難于沉降的絮狀污泥，沉降更加困難。若不控制污泥的流失，污泥本身會給出水帶來一定的BOD 和COD值。另外，系統的SRT會降低，相對會提高消化池的F/M
值，有可能進一步降低污泥的沉降性能。目前除了采用有效的沉淀裝置外，對固液分離問題尚沒有滿意的解決方法，一般在沉淀前采用真空脫氣處理或使出水溫度急劇冷卻從而使產氣過程停止。
從研究和生產實踐表明，厭氧接觸工藝適宜處理含有懸浮固體在10000~20000mg/L COD在2000~10000mg/L的廢水。 Benefield等認為由于高濃度的懸浮顆粒有利于微生物的絮集和附著，所以在二次沉淀池內易于固液分離和污泥回流到消化池中。但大量的懸浮固體積累會影響污泥的分離，同時會引起污泥中細胞物質比例的下降，從而會降低反應器的負荷率或降低處理效率，所以對含懸浮固體濃度較高的廢水，在厭氧接觸工藝之前采用固液分離預處理是必須的，使進人反應器的懸浮固體濃度在
10000~20000mg/L 之間，確保反應器的處理效果和運行效率。
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