厭氧塔

厭氧塔是一種常見的水處理設(shè)備，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活等領(lǐng)域。它主要用于處理高濃度有機(jī)廢水和生活污水中的有機(jī)物質(zhì)。厭氧塔是一種低能耗、高效率、環(huán)保的處理方法，因此備受青睞。

一、設(shè)備概述

厭氧塔的原理是利用厭氧菌對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分解和轉(zhuǎn)化，將有機(jī)廢水中的有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成沼氣和生物膠體等，同時(shí)去除有機(jī)物中的氮、磷等元素。厭氧塔內(nèi)的微生物群落是復(fù)雜的，一般包括產(chǎn)甲烷的古菌、硫酸鹽還原菌、硝化菌等各種微生物。

厭氧塔的種類有很多，根據(jù)處理方法可以分為固定床厭氧塔、懸浮再生式厭氧塔、內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器等。其中，固定床厭氧塔是最常見的一種，在工業(yè)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。固定床厭氧塔內(nèi)置有生物膜，底部有氣體收集管和循環(huán)水管，水流經(jīng)過生物膜反應(yīng)區(qū)域，沼氣和水經(jīng)過分離器后分別排出。

二、厭氧塔類型

目前厭氧塔的發(fā)展已經(jīng)歷了三代，下面夢(mèng)之潔環(huán)保給您分別進(jìn)行介紹。

一代厭氧塔

一代塔以厭氧消化池為代表，廢水與厭氧污泥完全混合，屬低負(fù)荷系統(tǒng)。包括：常規(guī)厭氧塔(CADT)、全混式塔(CSTR)、厭氧接觸消化器(ACP)等。

1、常規(guī)厭氧塔(CADT)

常規(guī)厭氧塔也叫常規(guī)沼氣池，是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、應(yīng)用廣泛的工藝類型。

該消化器無攪拌裝置，原料在其中呈自然沉淀狀態(tài)，一般分為 4 層，自上而下依次為浮渣層、上清液層、活性層和沉渣層，其中易于消化、活動(dòng)旺盛的場(chǎng)所只限活性層，因而效率較低。我國(guó)農(nóng)村較為常見。

2、全混式塔(CSTR)

全混式消化器是在常規(guī)消化器中安裝了攪拌裝置，使得原料處于完全混合狀態(tài)，因而，使得活性區(qū)域遍布于整個(gè)消化區(qū)，效率相比于常規(guī)消化器明顯提高，故又稱消化器。該消化器常采用恒溫連續(xù)投料或半連續(xù)投料運(yùn)行，適用于高濃度及含有大量懸浮固體原料的處理。

3、厭氧接觸消化器(ACP)

厭氧接觸工藝塔是完全混合式的，是在 CSTR 基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)的一種較的厭氧塔。塔排出的混合液首先在沉淀池中進(jìn)行固液分離，污水由沉淀池上部排出，沉淀池下部的污泥被回流至厭氧消化池內(nèi)。

第二代厭氧塔

第二代塔可以將固體停留時(shí)間和水力停留時(shí)間分離，能保持大量的活性污泥和足夠長(zhǎng)的污泥齡，并注重培養(yǎng)顆粒污泥，屬高負(fù)荷系統(tǒng)。包括：厭氧濾池(AF)、厭氧流化床和膨脹床塔(AFBR)、升流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧折流板塔(ABR)等。

1、附著膜型消化器

附著膜型消化器的特征是在塔內(nèi)安裝有惰性支持物(又稱填料)供微生物附著，并形成生物膜。進(jìn)料中的液體和固體在穿過填料時(shí)，滯留微生物附著在生物膜內(nèi)，并且在 HRT 相當(dāng)短的情況下，可阻止微生物沖出。因其具有短的 SRT 而影響固體物的轉(zhuǎn)化，這類塔只適用于處理低濃度、低 SS 有機(jī)廢水。這種消化器主要有厭氧濾器、流化床和膨脹床兩種。

1)厭氧濾器(AF)

AF 是采用填充材料作為微生物載體的一種高速厭氧塔，厭氧菌在填充材料上附著生長(zhǎng)，形成生物膜。生物膜與填充材料一起形成固定的濾床。厭氧濾床可分為上流式厭氧濾床和下流式厭氧濾床二種。

2)厭氧流化床和膨脹床塔(AFBR)

流化床和膨脹床塔屬于附著生長(zhǎng)型生物膜塔，在其內(nèi)部填有像砂粒一樣大小的(半徑 0、2～0、5mm)惰性顆粒供微生物附著，如焦炭粉、硅藻土、粉炭灰和合成材料等，當(dāng)有機(jī)污水自下而上穿過細(xì)小的顆粒層時(shí)，污水和所產(chǎn)氣體的升流速度足以使介質(zhì)顆粒呈膨脹或流動(dòng)狀態(tài)，每一個(gè)顆粒表面都被生物膜所覆蓋，能支持更多的微生物附著，使 MRT 比 HRT 更長(zhǎng)，因而使消化器具有更高的效率。

2、升流式厭氧污泥床塔(UASB)

UASB 是目前發(fā)展的消化器之一，其特征是自下而上流動(dòng)的污水流過膨脹的顆粒狀的污泥床。消化器分為三個(gè)區(qū)，即污泥床、污泥層和三相分離器。分離器將氣體分流并阻止固體物漂浮和沖出，使 MRT 比 HRT 大大增長(zhǎng)，產(chǎn)甲烷效率明顯提高，污泥床區(qū)平均只占消化器體積的 30%，但 80~90% 的有機(jī)物在這里降解。

三相分離器是 UASB 厭氧消化器的關(guān)鍵設(shè)備，主要功能是氣液分離、固液分離和污泥回流，但均由氣封、沉淀區(qū)和回流縫組成。

3、厭氧折流板塔(ABR)

在這種消化器里，由于擋板的阻隔使污水上下折流穿過污泥層。這樣每個(gè)單元就相當(dāng)于一個(gè)塔，塔的總數(shù)等于各塔之和。我國(guó)前些年曾引起該型消化器，用來處理酒精廢醪的丙酮丁醇廢醪，但在實(shí)際應(yīng)用過程中其效果一直欠佳。同時(shí)由于要造成折流，使得消化器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工難、造價(jià)高。目前難以在生產(chǎn)中獲得廣泛應(yīng)用。

第三代厭氧塔

第三代塔在將固體停留時(shí)間和水力停留時(shí)間相分離的前提下，使固、液兩相充分接觸，既能保持大量污泥又能使廢水和活性污泥之間充分混合、接觸，以達(dá)到真正的目的。包括：膨脹顆粒污泥床(EGSB)、內(nèi)循環(huán)厭氧塔(IC)、上流式污泥床過濾器(UBF)等。

1、膨脹顆粒污泥床塔(EGSB)

EGSB 與 UASB 塔的結(jié)構(gòu)相似，不同的是 EGSB 塔采用相當(dāng)高的流動(dòng)速度，因此，在 EGSB 塔中顆粒污泥處于完全或部分 “膨脹化” 的狀態(tài)，即污泥床的體積由于顆粒之間平均距離的增加而擴(kuò)大。為了提高上升速度，EGSB 塔采用較大的高度與直徑比和很大的回流比。

2、內(nèi)循環(huán)厭氧塔(IC)

內(nèi)循環(huán)厭氧塔，是目前世界上效率的厭氧塔。該塔集 UASB 塔和流化床塔于一身，利用塔內(nèi)所產(chǎn)生沼氣的提升力實(shí)現(xiàn)發(fā)酵料液的內(nèi)循環(huán)。

工藝優(yōu)點(diǎn)

1、 通過內(nèi)循環(huán)自動(dòng)稀釋進(jìn)水，保證反應(yīng)室進(jìn)水濃度的穩(wěn)定性。

3、 運(yùn)行穩(wěn)定，抗沖擊負(fù)荷效果好，容積負(fù)荷高，投資成本少。

2、 僅需要較短的停留時(shí)間，適用于可生化性較好的廢水處理。

4、 上升流速大，SS 不會(huì)在塔內(nèi)大量積累，可保持污泥較高活性。

3、上流式污泥床塔(UBF)

UBF 塔是有 UASB 和 AF 結(jié)構(gòu)的復(fù)合式塔。塔的下面是高濃度顆粒污泥組成的污泥床，上部是填料及其附著的生物膜組成的濾料層。其突出優(yōu)勢(shì)是塔上部空間所架設(shè)的填料，不但在其表面生長(zhǎng)微生物，且在其空隙截留懸浮微生物，利用原有的無效容積增加了生物總量，防止生物量的突然洗出，且由于填料的存在，夾帶污泥的氣泡在上升過程中與之碰撞，加速了污泥與氣泡的分離，從而降低了污泥的流失。

其它幾種厭氧消化器

1、升流式固定床塔(USR)

USR 是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適用于高懸浮固體原料的塔。原料從底部進(jìn)入消化器內(nèi)，與消化器里的活性污泥接觸，使原料得到快速消化。未消化的生物質(zhì)固體顆粒和沼氣發(fā)酵微生物靠自然沉降滯留于消化器內(nèi)，上清液從消化器上部溢出，這樣可以得到比水力滯留期高得多的固體滯留期(SRT)和微生物滯留期(MRT)，從而提高了固體有機(jī)物的分解率和消化器的效率。在當(dāng)前畜禽養(yǎng)殖行業(yè)糞污資源化利用方面，有較多的應(yīng)用。許多大中型沼氣工程，均采用該工藝。

2、塞流式塔(PFR)

塞流式塔也稱推流式塔，是一種長(zhǎng)方形的非完全混合式塔。高濃度懸浮固體發(fā)酵原料從一端進(jìn)入，從另一端排出。消化器內(nèi)沼氣的產(chǎn)生可以為料液提供垂直的攪拌作用，料液在沼氣池內(nèi)無縱向混合，發(fā)酵后的料液借助于新鮮料液的推動(dòng)作用而排走。

3、纖維填料生物膜消化器

纖維填料固定床生物膜消化器實(shí)質(zhì)上是 AF 結(jié)構(gòu)形式的一種。采用維綸制成的纖維填料。

4、單元混合塞流式厭氧消化器(RPR)

RPR是在高濃度、塞流及攪拌三結(jié)合厭氧消化器(HCPF)基礎(chǔ)上根據(jù)厭氧發(fā)酵的不同階段，將消化器分解成若干個(gè)單元，并通過厭氧單元內(nèi)的不同攪拌強(qiáng)度及單元之間的料液混合，實(shí)現(xiàn)厭氧消化的過程。

三、厭氧塔優(yōu)點(diǎn)

固定床厭氧塔的處理效率高、占地面積小、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)，因此在廣泛應(yīng)用于高濃度有機(jī)廢水、飼料加工廢水、油脂廢水等領(lǐng)域。但是，固定床厭氧塔也存在一些問題，如反應(yīng)容易出現(xiàn)堵塞、氣液分離效果不佳等。因此，在使用和維護(hù)方面需注意一些關(guān)鍵問題，如固定床材料、反應(yīng)溫度、進(jìn)出水口設(shè)置等。

總之，厭氧塔是一種高效的水處理設(shè)備。在實(shí)踐中，根據(jù)實(shí)際情況選用不同種類的厭氧塔以及合適的處理方法，可以獲得理想的處理效果和效益。

四、常見問題及解決辦法

厭氧塔因?yàn)槠浣鉀Q水平高，通常用于解決高濃度有機(jī)污水處理，其在污水處理系統(tǒng)日常運(yùn)作中極為關(guān)鍵。在運(yùn)作厭氧塔的歷程中，常常會(huì)碰到顆粒污泥生長(zhǎng)過慢、產(chǎn)氣不足、跑泥等現(xiàn)象，今天我們就來聊聊這些常見問題及解決辦法。

1、厭氧塔顆粒污泥生長(zhǎng)過度遲緩

原因：因?yàn)闋I(yíng)養(yǎng)成分與微量元素不夠;進(jìn)水預(yù)酸化度過高;污泥負(fù)荷過低;顆粒污泥洗出;顆粒污泥分裂。

解決方法：提升漏液營(yíng)養(yǎng)成分與微量元素的濃度值;減少預(yù)酸化程度;提升反應(yīng)器負(fù)荷。

2、反應(yīng)器過負(fù)荷

原因：因?yàn)榉磻?yīng)器泥量不夠或淤泥產(chǎn)甲烷活性不夠。

解決方法：提升淤泥活性;提升淤泥量;提升種泥量或促進(jìn)淤泥生長(zhǎng);減少淤泥洗出。

3、淤泥產(chǎn)甲烷活性不夠

原因：營(yíng)養(yǎng)成分與微量元素不夠;產(chǎn)酸菌生長(zhǎng)過度旺盛;有機(jī)懸浮物在反應(yīng)器中積累;反應(yīng)器中溫度減少;污水處理中存在有毒物或產(chǎn)生控制活性的環(huán)境條件，無機(jī)化合物，如鈣離子造成沉淀。

解決方法：添加營(yíng)養(yǎng)成分與微量元素;提升污水處理預(yù)酸化度;減少反應(yīng)器負(fù)荷;提升溫度;減少懸浮物濃度值;減少漏液中鈣離子濃度;在厭氧反應(yīng)器前選用沉淀池。

4、顆粒污泥洗出

原因：氣體集聚于空的顆粒物中，在低溫、低負(fù)荷、低漏液濃度值易產(chǎn)生大而空的顆粒污泥;顆粒產(chǎn)生分層構(gòu)造，產(chǎn)酸菌在顆粒污泥外大量遮蓋使產(chǎn)氣菌集聚在顆粒內(nèi);顆粒污泥因污水處理中含大量蛋白質(zhì)和脂肪而有上浮的趨勢(shì)。

解決方法：加大污泥負(fù)荷;使用更穩(wěn)定的工藝條件，提升污水處理預(yù)酸化程度;選用預(yù)處理(沉淀或化學(xué)絮凝)除去蛋白與脂肪。

5、絮狀的淤泥或表層松散“起毛”的顆粒污泥產(chǎn)生并被洗出

原因：因?yàn)槁┮褐袘腋∥锏漠a(chǎn)酸菌的功效，顆粒污泥集聚在一起;在顆粒表層或以懸浮狀態(tài)大量的生產(chǎn)產(chǎn)酸菌;表層“起毛”顆粒產(chǎn)生，產(chǎn)酸菌大量附著于顆粒表層。

解決方法：從漏液除去懸浮物;提高污水處理預(yù)酸化度。

6、顆粒污泥破碎分散

原因：厭氧塔由于負(fù)荷或進(jìn)液濃度值忽然轉(zhuǎn)變;預(yù)酸化度忽然提升，使產(chǎn)酸菌處在饑餓狀態(tài);或有毒物質(zhì)存有于存有中。

解決方法：運(yùn)用更平穩(wěn)的預(yù)酸化條件;開展脫毒的預(yù)處理;延長(zhǎng)馴化時(shí)長(zhǎng)稀釋進(jìn)液;減少負(fù)荷與上升流速度及其水流剪切力，選用出水循環(huán)以加大挑選壓力，使絮狀物污泥洗出。

7、厭氧污泥上浮

原因：三相分離器氣室有浮泥，導(dǎo)致沼氣排氣不順;負(fù)荷忽然提升，脹氣過大，高過厭氧塔分離器工作能力;溫度忽然提高，脹氣過大，高過分離器工作能力;水封相對(duì)高度有問題;厭氧塔存有中蛋白質(zhì)形成泡沫及其其他有機(jī)物的降解過程中形成的中間產(chǎn)物可能減少了液態(tài)的表面張力，進(jìn)而形成泡沫。

解決辦法：降水位，沖洗;降負(fù)荷;慢升溫，回流;調(diào)節(jié)水封水位。

厭氧塔也叫厭氧處理工藝，是一種的生物膜處理方法，利用砂等大表面積的物質(zhì)為載體，厭氧微生物以膜形式結(jié)在砂或其它載體的表面，在污水中成流動(dòng)狀態(tài)，微生物與污水中的有機(jī)物進(jìn)行接觸吸附分解有機(jī)物，從而達(dá)到處理的目的。厭氧塔，ic厭氧塔，egsb厭氧塔，uasb厭氧塔。

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