厭氧生物過(guò)濾池處理效率高，能耗低，一次性投資小，運(yùn)行成本低，輕松達(dá)國(guó)標(biāo)；工業(yè)廢氣處理設(shè)備費(fèi)用低,廢氣處理工程經(jīng)驗(yàn)豐富,可上門勘探現(xiàn)場(chǎng)；正州環(huán)保

概要

厭氧生物過(guò)濾器是美國(guó)Standford大學(xué)Young和Mc.Carty于1967年基于生物過(guò)濾器開(kāi)發(fā)的早期厭氧生物反應(yīng)器。

厭氧生物過(guò)濾池是內(nèi)部填充微生物載體(即過(guò)濾器)的厭氧生物反應(yīng)器。厭氧微生物部分附著在過(guò)濾器上生長(zhǎng)，形成厭氧生物膜，部分懸浮在過(guò)濾器的間隙中生長(zhǎng)。污水通過(guò)懸掛生物膜的過(guò)濾材料時(shí)，水中的有機(jī)物擴(kuò)散到生物膜表面，被生物膜中的微生物分解轉(zhuǎn)化為沼氣，凈化的水通過(guò)排水設(shè)備排出池外，產(chǎn)生的沼氣被收集利用。

過(guò)濾材料

在厭氧生物過(guò)濾池中，其結(jié)構(gòu)是過(guò)濾材料，過(guò)濾材料的主要功能是為厭氧微生物提供附著生長(zhǎng)的空間。過(guò)濾材料的形態(tài)、性質(zhì)和填充方式對(duì)過(guò)濾池的凈化效果和運(yùn)行有重要影響。

理想的過(guò)濾材料應(yīng)具備以下條件

(1) 比表面積大，一般比表面積大，能承受的有機(jī)負(fù)荷越高，有助于增加生物總量。

(2) 具有高孔隙率，孔隙率越高，在同一容積的反應(yīng)器中，處理水量一定時(shí)污水的實(shí)際停留時(shí)間越長(zhǎng)，反應(yīng)器的容積利用系數(shù)越高，高孔隙率有利于防止過(guò)濾器堵塞，防止短流。

(3) 有利于生物膜的附著生長(zhǎng)，表面粗糙的過(guò)濾器優(yōu)于表面光滑的過(guò)濾器。

(4) 具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，不易流失。

(5) 化學(xué)和生物穩(wěn)定性好，不易被污水中的化學(xué)物質(zhì)侵蝕和微生物分解破壞，無(wú)有害物質(zhì)溶解，壽命長(zhǎng)。

(6) 質(zhì)量輕，反應(yīng)器結(jié)構(gòu)負(fù)荷小。

(7) 價(jià)格便宜，采訪方便。

生產(chǎn)和試驗(yàn)研究中常用的過(guò)濾材料有實(shí)心塊狀過(guò)濾材料、中空塊狀過(guò)濾材料、管流型過(guò)濾材料、纖維過(guò)濾材料等。

(1) 實(shí)心塊狀過(guò)濾器:這種過(guò)濾器價(jià)格便宜，容易得到，但質(zhì)量重，比表面積小，孔隙率低。采用這種過(guò)濾材料的過(guò)濾池，生物量濃度低，限制有機(jī)負(fù)荷，僅為3-6kgCOD/(m3d)，運(yùn)行中容易發(fā)生局部過(guò)濾層堵塞和短流現(xiàn)象，影響運(yùn)行效果。常用的是直徑30-45mm的碎石、碎石等。

(2) 中空塊狀過(guò)濾器:圓柱形或球形，內(nèi)部有形狀、大小不同的孔隙。與表面積和孔隙率相比，實(shí)心塊狀過(guò)濾器大幅增加，可以增加生物量濃度和相應(yīng)的處理能力，減少過(guò)濾層的堵塞。這種過(guò)濾材料多由塑料制成，常用的有波爾環(huán)等。

(3) 管流型過(guò)濾器:形成管流，比表面積達(dá)到100-200m2/m3，孔隙率為80%-90%，分別為實(shí)心塊狀過(guò)濾器的2-5倍和1.5倍左右，采用這種過(guò)濾器可獲得較高的生物量濃度，厭氧生物過(guò)濾器的有機(jī)負(fù)荷達(dá)到5-15kgCOD/(m3該過(guò)濾材料質(zhì)量輕，穩(wěn)定，但價(jià)格高。

(4) 交叉流型過(guò)濾器:由不同傾斜方向的波紋管和蜂窩管構(gòu)成，傾斜角一般為60°。水流通過(guò)濾層時(shí)，呈交叉形(或折流形)流動(dòng)，比表面積和孔隙率接近管流型過(guò)濾材料，但COD去除率高，工作特性好，應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

(5) 纖維過(guò)濾材料:比表面積和孔隙率大，污水流過(guò)過(guò)濾池時(shí)，纖維隨水漂浮，提高其上生物膜與污水的接觸效果，提高有機(jī)物的傳質(zhì)效率。同時(shí)，由于水流的剪切作用，生物膜的厚度不太大，可以保證高生物活性和良好的傳質(zhì)條件。但是，采用軟纖維過(guò)濾材料時(shí)，生物膜容易產(chǎn)生團(tuán)結(jié)現(xiàn)象。常用的纖維過(guò)濾器有軟尼龍纖維過(guò)濾器、半軟聚乙烯、聚丙烯過(guò)濾器、彈性聚苯乙烯過(guò)濾器等。


結(jié)構(gòu)特征

厭氧生物過(guò)濾池根據(jù)水流方向分為上升式和下降式兩種，下降式厭氧生物過(guò)濾器也稱為下降式固定膜反應(yīng)器(DSFF)。近年來(lái)，升流式混合型厭氧反應(yīng)器也出現(xiàn)了。

厭氧生物過(guò)濾器除過(guò)濾材料外，還設(shè)有布水系統(tǒng)和沼氣收集系統(tǒng)。布水系統(tǒng)的作用是使供水分布均勻，為了防止堵塞，其孔的大小和流速應(yīng)適當(dāng)選擇和控制。沼氣收集系統(tǒng)的作用是收集產(chǎn)生的沼氣作為能源利用，沼氣收集系統(tǒng)設(shè)有水封、氣流計(jì)和火炬。厭氧生物過(guò)濾器多為封閉型，保證良好的厭氧環(huán)境，盡量收集沼氣，其中過(guò)濾層低于污水水位，處于淹沒(méi)狀態(tài)。

升流式厭氧生物過(guò)濾池的布水系統(tǒng)設(shè)置在池底，污水從底部進(jìn)入過(guò)濾池后均勻向上傳動(dòng)，在過(guò)濾材料表面附著的與過(guò)濾材料截留的大量微生物的作用下，污水中的有機(jī)物可以分解為甲烷和二氧化碳等，凈化后的出水從池頂引出池外，沼氣從上部的沼氣收集管收集，池內(nèi)的生物膜不斷代謝，脫落的生物膜隨著出水帶出，因此過(guò)濾池后需要設(shè)置沉淀分離裝置。目前運(yùn)行的厭氧過(guò)濾器大多是升流式厭氧過(guò)濾器。

在降流式厭氧過(guò)濾池中，布水系統(tǒng)設(shè)置在池頂，污水從頂部均勻直流到底部，生物反應(yīng)產(chǎn)生的氣體流動(dòng)起到一定的攪拌作用，因此不需要復(fù)雜的配水系統(tǒng)，微生物附著在方向性排列的過(guò)濾器上，發(fā)揮分解有機(jī)物的作用。這種反應(yīng)器不易堵塞，但固體沉積在濾池底部會(huì)給操作帶來(lái)一定的困難。

進(jìn)來(lái)出現(xiàn)的升流式混合型厭氧反應(yīng)器綜合了升流式厭氧污泥床和升流式厭氧生物過(guò)濾池的特點(diǎn)，減少了過(guò)濾層的厚度，在過(guò)濾層的布水系統(tǒng)和過(guò)濾層之間留出一定的空間，使懸浮狀態(tài)的粒子污泥在其中生長(zhǎng)、累積，增加了反應(yīng)器的總生物量，減少了過(guò)濾池堵塞的可能性。與升流式厭氧污泥床相比，不設(shè)置三相分離器，可以節(jié)基礎(chǔ)設(shè)施投資。其過(guò)濾層的高度與過(guò)濾池的總高度相比，應(yīng)采用2/3。

運(yùn)行特征

厭氧生物過(guò)濾池適用于不同類型、不同濃度的有機(jī)廢水處理，其有機(jī)負(fù)荷取決于污水的性質(zhì)和濃度，一般為0.2-16kgCOD/(m3tod)，過(guò)濾池中的生物膜厚度約為1-4mm，生物量濃度沿過(guò)濾層高度變化，升流式厭氧生物過(guò)濾池底部的生物量濃度達(dá)到頂部的幾十倍。實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明，在同一水質(zhì)條件和水力停留時(shí)間下，上升式厭氧生物濾池的COD去除率高于下降式，上升式混合型厭氧反應(yīng)器具有更多運(yùn)行優(yōu)點(diǎn)。

溫度是影響厭氧生物濾池處理效果的因素之一。厭氧生物濾池多在中溫條件(35℃)下運(yùn)行。溫度下降會(huì)影響處理效率，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，溫度急劇下降會(huì)增加效率下降幅度，長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定在低溫條件下運(yùn)轉(zhuǎn)的話，過(guò)濾器中的固體停留時(shí)間變長(zhǎng)，溫度的影響會(huì)減弱，為了節(jié)約加熱所需的能量，也可以在常溫下運(yùn)轉(zhuǎn)。

濾池的高度對(duì)處理效果有一定的影響。研究表明，大部分COD在0.4m以下被去除，濾池內(nèi)的填充高度不必超過(guò)1.2m。

采用升流式厭氧生物過(guò)濾器，污水中浮游固體濃度大于COD濃度的10%時(shí)，為了防止過(guò)濾層堵塞，應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理，降低浮游物濃度。

估值。

厭氧生物過(guò)濾器具有以下優(yōu)點(diǎn)

(1) 處理能力高于一般消化池；

(2) 生物濃度高，可獲得高有機(jī)負(fù)荷；

(3) 不需要特殊的攪拌設(shè)備，裝置簡(jiǎn)單，技術(shù)本身能耗低

(4) 微生物菌體停留時(shí)間長(zhǎng)，耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)

(5) 無(wú)需回流污泥，運(yùn)行管理方便

(6) 處理水量和負(fù)荷發(fā)生很大變化時(shí)，運(yùn)行可以保持很大的穩(wěn)定性。

厭氧生物過(guò)濾器的主要缺點(diǎn)是:

(1) 濾池容易堵塞，特別是底部，主要適用于懸浮物濃度低的溶解性有機(jī)廢水處理

(2) 對(duì)布水裝置要求高。否則，容易發(fā)生短流，影響處理效果

(3) 濾池清洗沒(méi)有簡(jiǎn)單有效的方法。