厌氧生物处理法
厌氧生物处理具有能耗低(不需充氧)、有机物负荷高、氮和磷的需求量小、剩余污泥产量少且易于处理等优点,不仅运行费用较低,而且可以获得大量的生物能—沼气。
传统厌氧消化池
传统厌氧消化池适用于处理有机物及悬浮物浓度较高的废水,特点是在一个池内实现厌氧发酵反应以及液体与污泥的分离过程。
优点:能耗低,有机物负荷高,污泥产量少,营养需求低,具有一定的杀菌作用,运行灵活,产生可利用的沼气。
缺点:缺乏保留或补充厌氧活性污泥的特殊装置,故池内难以保持大量的微生物,且容积负荷低,反应时间长,消化池的容积大,处理效果不佳。
工艺流程:
传统厌氧消化池工艺流程:先将污水厂污泥、人畜粪便等有机物料经预处理去除杂物后,通过进料管道送入厌氧消化池;在池内依次经历水解、产酸、产甲烷过程;消化后的固液混合物从底部排出,经固液分离得沼渣和沼液,沼渣可作肥料,沼液进一步处理;产生的沼气从顶部排出,经气水分离、脱硫等处理后,用于发电、供热等。
厌氧接触法
厌氧接触法是在传统消化池的基础上开发的一种厌氧处理工艺。
优点:污泥浓度高,容积负荷高,启动容易,适用范围广,能耗低,可直接处理含较多悬浮物的废水,而且运行比较稳定,并有一定的抗冲击负荷的能力。
缺点:污泥在池内呈分散、细小的絮状,沉淀性能较差,因而难以在沉淀池中进行固液分离,所以出水中常含有一定数量的污泥。
工艺流程:
进水阶段:废水进入厌氧反应池,与池中已存在的厌氧污泥混合。
反应阶段:混合后的废水和污泥在厌氧条件下进行生物反应,有机污染物被厌氧微生物分解,产生沼气等副产物。
沉淀阶段:反应后的混合液流入沉淀池,沉淀池中的污泥与上清液分离。
回流阶段:部分沉淀后的污泥回流至厌氧反应池,以保持反应池中足够的生物量。
出水阶段:上清液作为处理后的水排出系统,进入后续处理或排放。
上流式厌氧污泥床
上流式厌氧污泥床是一种悬浮生长型的生物反应器,主要由反应区、沉淀区和气室三部分组成。
优点:上流式厌氧污泥床的体积较小,且不需要污泥回流,可直接处理含悬浮物较多的废水,不会发生堵塞现象。
缺点:结构比较复杂,特别是气-液-固三相分离器对系统的正常运行和处理效果影响很大,设计与安装要求较高。装置对水质和负荷的突然变化比较敏感,要求废水的水质和负荷均比较稳定。
工艺流程:
进水:待处理的污水从反应器底部进入,通过布水系统均匀分配到反应器的整个横截面上,使污水能与底部的污泥充分接触。
反应:污水向上流动过程中,与高浓度、高活性的污泥床内的厌氧微生物充分接触。在厌氧微生物作用下,污水中的有机物依次经历水解、酸化、产甲烷等阶段,被分解转化为沼气(主要成分是甲烷和二氧化碳)和水等。
三相分离:含有沼气、污泥和处理后水的混合液上升至反应器上部的三相分离器。沼气碰到分离器下部的反射板时,折向四周,穿过水层进入气室,通过导管导出;固液混合液则经过反射进入沉淀区。
沉淀回流:在沉淀区内,污水中的污泥发生絮凝,颗粒逐渐增大,在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区内,使反应区内维持高浓度的污泥;与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出,排出反应器。