詳細(xì)介紹
株洲市IC厭氧反應(yīng)器
在厭氧反應(yīng)器中,常常會(huì)用到抑制劑。抑制劑是一種用來阻滯或降低化學(xué)反應(yīng)速度的物質(zhì),與負(fù)催化劑相同。它不能停止聚合反應(yīng),只是減緩聚合反應(yīng)。借以抑制或緩和化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)。下面小編為大一下厭氧反應(yīng)器的幾類常見抑制劑。
1、氨氮。
高濃度下,高pH下,直接抑制。一般來說,500ppm以下是沒問題的,500-1000ppm,顆粒污泥,運(yùn)行上幾個(gè)月看起來問題也不大,但是不下來不需要更換污泥,1000ppm以上,考慮放棄。氨氮個(gè)附加問題,就是同時(shí)存在P和Mg時(shí),容易發(fā)生鳥糞石結(jié)垢,這時(shí)IC比UASB,基本上只會(huì)在出水管緩慢結(jié)垢,而不是整個(gè)厭氧反應(yīng)器內(nèi)
2、VFA。
高濃度下,低pH下,直接抑制。當(dāng)然,VFA積累,本身也會(huì)促使pH下降,這就容易產(chǎn)生一個(gè)惡性循環(huán),所以厭氧反應(yīng)器系統(tǒng)檢測出水VFA是很必要的,一旦VFA出現(xiàn)不正常,而又沒采取效的措施去控制,很可能一酸到底。不過,過分的強(qiáng)調(diào)VFA的抑制性就偏激了,VFA中的乙酸,可是直接產(chǎn)甲烷的底物。
3、硫酸鹽。
硫酸鹽本身沒什么,除非上的濃度影響了滲透壓。但是SRB(硫酸鹽還原菌)這種細(xì)菌搞破壞,它把硫酸根轉(zhuǎn)化為H2S,還消耗產(chǎn)甲烷菌的碳源底物。一般來說,COD在5000mg/L,硫酸鹽在1500mg/L,顆粒污泥運(yùn)行沒問題。很多水友說碳硫比在某個(gè)數(shù)值合適,其實(shí)這樣做出來的厭氧實(shí)際會(huì)出麻煩。因?yàn)樘剂虮群线m只是了產(chǎn)甲烷可以正常進(jìn)行,不于被選擇性抑制。但是高的硫酸鹽含量下,還原形成的H2S濃度也會(huì)更高,當(dāng)然,H2S在低pH下毒性更強(qiáng)大。
厭氧消化的發(fā)酵條件控制
營養(yǎng)與環(huán)境條件
厭氧要求機(jī)物濃度較高,一般大于1000mg/L以上。所以厭氧適于處理高濃度機(jī)廢水和污泥處理。和好氧生物處理一樣,厭氧處理也要求供給面的營養(yǎng),但好氧細(xì)菌增殖快,機(jī)物50~60%用于細(xì)菌增殖,故對(duì)N、P要求高;而厭氧增殖慢,BOD5~10%用于合成菌體,對(duì)N、P要求低。
COD∶N∶P=200∶5∶1或C∶N=12~16
(好氧COD∶N∶P=100∶5∶1)
的工藝是用水解酸化+氧化(處理COD較低的廢水),的是UASB+氧化(一相厭氧,處理COD高的廢水),的是水解酸化+UASB+氧化(就相當(dāng)于兩相厭氧);對(duì)此分析如下:
1)水解+好氧工藝,處理的廢水濃度確實(shí)常見的要低一些,因?yàn)樗獠⒉荒芴峁┹^力的COD消解能力,當(dāng)然這個(gè)工藝相比較直接好氧而言,更多的可以用在進(jìn)水COD1k-2k之間的項(xiàng)目,這種水質(zhì)進(jìn)厭氧節(jié)約的曝氣能耗和提升水用的動(dòng)力能耗差不多,厭氧降解程度上也不明顯,但是直接進(jìn)好氧濃度又偏高。因此常搞出水解+好氧,利用水解過程微量講解和吸附去除COD來減少好氧的負(fù)擔(dān)。當(dāng)然這是在不討論改善生化性方面的前提下。
2)假如水解酸化+UASB+氧化就相當(dāng)于兩相厭氧,文章說“厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣過程可分為水解階段、酸化階段、乙酸化階段和甲烷階段等四個(gè)階段。水解池(水解池進(jìn)行的就是水解酸化反應(yīng)吧)是把反應(yīng)控制在二階段完成之前,不進(jìn)入三階段。"
那么水解酸化產(chǎn)生的應(yīng)該是機(jī)酸吧,那乙酸化階段在哪發(fā)生的?兩相厭氧的產(chǎn)酸相產(chǎn)的是什么酸?它的乙酸化階段又是在哪發(fā)生的呢?
產(chǎn)乙酸這個(gè)詞和產(chǎn)乙酸階段是應(yīng)該分開的,因?yàn)樵诋a(chǎn)酸階段就會(huì)產(chǎn)生一部分乙酸了但并不一定作為過程的主體,這要看廢水的機(jī)物組成。產(chǎn)乙酸階段,這里面包含了兩類反應(yīng),一是更長碳鏈的VFA以及乳酸、丙酮酸和醇類等分解產(chǎn)生乙酸,二是同型產(chǎn)乙酸菌,利用CO2和H2的機(jī)組合進(jìn)行產(chǎn)乙酸。兩相的水解酸化過程中產(chǎn)生的機(jī)酸,可能是甲酸、乙酸、丙酸、丁酸…以及乳酸中的任一種,也可能是未完降解的長鏈脂肪酸。
個(gè)人認(rèn)為在實(shí)際工程中,兩相的分界線并不*分明,水解酸化相先后延伸產(chǎn)乙酸甚少量產(chǎn)甲烷都是經(jīng)常遇見的。于產(chǎn)甲烷相,它就沒不含水解酸化這兩個(gè)過程的時(shí)候,產(chǎn)甲烷相四個(gè)過程都會(huì)存在,只不過前兩個(gè)過程被之前的相分擔(dān)了一部分。乙酸化發(fā)生在哪里,這個(gè)過程應(yīng)該大部分在后一相,兩相的定義并不是“水解酸化階段+乙酸化產(chǎn)甲烷階段",只要在流程上將其主體分開即可叫做兩相,于分界線模糊,沒關(guān)系。
基于水解和酸化兩個(gè)過程法分開的事實(shí),三相取決于產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷是否可以分開。
對(duì)于三相分離器的工作原理大致可表述為:氣液固三相在氣體擾動(dòng)和液體升流的下從下方進(jìn)入三相分離器;污泥(固)撞擊在三相分離器上,上面吸附的沼氣氣泡釋放出來;沼氣氣體被三角形集氣罩收集;脫離氣體的泥水(固液相)穿過三相分離器集氣罩之間的縫隙,到達(dá)沉淀區(qū);污泥(固)在沒氣體擾動(dòng)的條件下沉淀,落回三相分離器下方。核心是氣體被收集和污泥沉淀
原理
在厭氧處理過程中,廢水中的機(jī)物經(jīng)大量微生物的共同,被終轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳、水、硫化氫和氨等。在此過程中,不同微生物的代謝過程相互影響,相互制約,形成了復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。對(duì)高分子機(jī)物的厭氧過程的敘述,助于我們了解這一過程的基本內(nèi)容。高分子機(jī)物的厭氧降解過程可以被分為四個(gè)階段:水解階段、發(fā)酵(或酸化)階段、產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段。
水解階段
水解可定義為復(fù)雜的非溶解性的聚合物被轉(zhuǎn)化為簡單的溶解性單體或二聚體的過程。
高分子機(jī)物因相對(duì)分子量巨大,不能透過細(xì)胞膜,因此不可能為細(xì)菌直接利用。它們在*階段被細(xì)菌胞外酶分解為小分子。例如:纖維素被纖維素酶水解為纖維二糖與葡萄糖,淀粉被分解為麥芽糖和葡萄糖,蛋白質(zhì)被蛋白質(zhì)酶水解為短肽與氨基酸等。這些小分子的水解產(chǎn)物能夠溶解于水并透過細(xì)胞膜為細(xì)菌所利用。水解過程通常較緩慢,因此被認(rèn)為是含高分子機(jī)物或懸浮物廢液厭氧降解的限速階段。多種因素如溫度、機(jī)物的組成、水解產(chǎn)物的濃度等可能影響水解的速度與水解的程度。水解速度的可由以下動(dòng)力學(xué)方程加以描述:ρ=ρo/(1+Kh.T)
ρ ——可降解的非溶解性底物濃度(g/L)
ρo———非溶解性底物的初始濃度(g/L)
Kh——水解常數(shù)(d^-1)
T——停留時(shí)間(d)
發(fā)酵或酸化階段
發(fā)酵可定義為機(jī)物化合物既作為電子受體也是電子供體的生物降解過程,在此過程中溶解性機(jī)物被轉(zhuǎn)化為以揮發(fā)性脂肪酸為主的末端產(chǎn)物,因此這一過程也稱為酸化。
在這一階段,上述小分子的化合物發(fā)酵細(xì)菌(即酸化菌)的細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為更為簡單的化合物并分泌到細(xì)胞外。發(fā)酵細(xì)菌大多數(shù)是嚴(yán)格厭氧菌,但通常約1%的兼性厭氧菌存在于厭氧環(huán)境中,這些兼性厭氧菌能夠起到保護(hù)像甲烷菌這樣的嚴(yán)格厭氧菌免受氧的損害與抑制。這一階段的主要產(chǎn)物揮發(fā)性脂肪酸、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等,產(chǎn)物的組成取決于厭氧降解的條件、底物種類和參與酸化的微生物種群。與此同時(shí),酸化菌也利用部分物質(zhì)合成新的細(xì)胞物質(zhì),因此,未酸化廢水厭氧處理時(shí)產(chǎn)生更多的剩余污泥。
在厭氧降解過程中,酸化細(xì)菌對(duì)酸的耐受力必須加以考慮。酸化過程pH下降到4時(shí)能可以進(jìn)行。但是產(chǎn)甲烷過程pH值的范圍在6.5~7.5之間,因此pH值的下降將會(huì)減少甲烷的生成和氫的消耗,并進(jìn)一步引起酸化末端產(chǎn)物組成的改變。
株洲市IC厭氧反應(yīng)器
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