詳細(xì)介紹
貴州工業(yè)污水處理IC厭氧反應(yīng)器
貴州工業(yè)污水處理IC厭氧反應(yīng)器
原理
在厭氧處理過(guò)程中,廢水中的有機(jī)物經(jīng)大量微生物的共同作用,,被比較終轉(zhuǎn)化為甲烷,、二氧化碳、水,、硫化氫和氨等,。在此過(guò)程中,不同微生物的代謝過(guò)程相互影響,,相互制約,,形成了復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。對(duì)高分子有機(jī)物的厭氧過(guò)程的敘述,,有助于我們了解這一過(guò)程的基本內(nèi)容,。高分子有機(jī)物的厭氧降解過(guò)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(jiǎn)單的溶解性單體或二聚體的過(guò)程。
高分子有機(jī)物因相對(duì)分子量巨大,,不能透過(guò)細(xì)胞膜,,因此不可能為細(xì)菌直接利用。它們?cè)谝浑A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,,淀粉被酶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(guò)細(xì)胞膜為細(xì)菌所利用,。水解過(guò)程通常較緩慢,,因此被認(rèn)為是含高分子有機(jī)物或懸浮物廢液厭氧降解的限速階段。多種因素如溫度,、有機(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)酵可定義為有機(jī)物化合物既作為電子受體也是電子供體的生物降解過(guò)程,,在此過(guò)程中溶解性有機(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(guò)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(jiǎn)單的化合物并分泌到細(xì)胞外,。發(fā)酵細(xì)菌絕大多數(shù)是嚴(yán)格厭氧菌,但通常有約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)物有揮發(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。
IC厭氧反應(yīng)器
一,、情況:
由于部門對(duì)餐廚垃圾,、廚余垃圾亟待處理的高度重視,加政污泥等等這樣機(jī)垃圾的厭氧消化的迫切需求,,江蘇千里和科研所一起研發(fā)了餐廚垃圾處理厭氧發(fā)酵罐,。
餐 廚垃圾的厭氧處理技術(shù);主要內(nèi)容分四塊,,*塊是餐廚垃圾的概念及性,,它由餐飲垃圾和廚余垃圾組成的,餐飲垃圾主要由餐館,、食堂它的剩余物,,包括油脂、 面點(diǎn)等加工過(guò)程中的廢棄物,。廚余垃圾就是在我們?nèi)粘I钪挟a(chǎn)生的,,我們丟棄的果蔬以及下腳料易腐的垃圾,。因?yàn)椴蛷N垃圾我們提倡單處理,它與其他城市垃圾 處理相比,,它的組成簡(jiǎn)單一點(diǎn),很多雜物在里邊,,成分更為簡(jiǎn)單,。所以它的毒害物質(zhì),例如重金屬的含量就比較少,,所以它相對(duì)于其他的城市垃圾來(lái)說(shuō),,是更 利于回收和利用的。
還 一個(gè)點(diǎn)就是它的油脂和鹽分含量比較高,,由于油脂含量比較高,,所以餐廚垃圾給人的感覺(jué)就是比較粘稠,所以它處理起來(lái)相對(duì)來(lái)說(shuō)也就比較困難一點(diǎn),。同時(shí)因?yàn)?鹽份含量高,,如果采用生物方法來(lái)處理的話,它對(duì)生物的活性也會(huì)一定的影響,。所以這個(gè)也會(huì)導(dǎo)致它的處理難度的提升,。對(duì)于來(lái)說(shuō),餐廚垃圾資源化利用它的 現(xiàn)狀目前主要的利用方式飼料化,、耗氧堆肥和厭氧發(fā)酵三種,,這是資源化利用的方式,。對(duì)于*種飼料化處理,,這個(gè)是目前比較常用的一種處理方法,,因?yàn)樗?的餐廚垃圾里面的營(yíng)養(yǎng)元素含量是非常豐富的,,但是以瘋牛病為特例的案例就揭示了餐廚垃圾作為動(dòng)物飼料,,它是存在安問(wèn)題的,。所以對(duì)于飼料化處理的話,,現(xiàn)在 明文是要控制的,。
二,、處理后的利用性能和可靠性
利 用方式就是做耗氧堆肥,;通過(guò)兩次發(fā)酵,通過(guò)耗氧的微生物,,把餐廚垃圾里面的機(jī)物轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì),,它主要的就是作為土壤的肥料,可以起到一個(gè)改土和增產(chǎn) 的,。同時(shí)這個(gè)餐廚垃圾堆肥做肥料也會(huì)存在一定的問(wèn)題,,*個(gè)就是因?yàn)椴蛷N垃圾里邊的芫分含量比較高,所以它如果說(shuō)適用到土壤里邊,,就可能會(huì)因?yàn)樘幚?不當(dāng)?shù)眠^(guò)程導(dǎo)致土壤的鹽堿化,。同時(shí)耗氧堆肥的處理工藝就決定了它的,,從它的收集一直到zui后制成肥料,這個(gè)周期是非常長(zhǎng)的,。同時(shí)它的占地面積比較大,,臭 也是比較惡劣的。所以同時(shí)zui后堆肥的產(chǎn)品在市場(chǎng)大家也都知道目前是存在一個(gè)銷路問(wèn)題,,所以從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)的話,,這個(gè)堆肥的工藝在目前的項(xiàng)目里邊,成 功的案例也不是太多,。
另外一種利用方式就是厭氧消化,。厭氧消化是在定的厭氧環(huán)境下,利用厭氧微生物對(duì)其中的機(jī)物進(jìn)行降解,,它主要通過(guò)預(yù)處理和后端的主體厭氧發(fā)酵過(guò)程,,使 餐廚垃圾里邊的機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄楹投趸肌D敲次覀冎饕厥盏木褪撬漠a(chǎn)物之一甲烷,。通過(guò)這個(gè)厭氧發(fā)酵的過(guò)程,,可以回收甲烷體,同時(shí)可以對(duì)甲烷體 進(jìn)行利用,,例如熱電聯(lián)產(chǎn)或者做焚燒等等,,不同的利用方式。所以這種資源化利用的方式,,它基本上沒(méi)尾的污染,。同時(shí)經(jīng)過(guò)發(fā)酵之后,剩余的發(fā)酵殘?jiān)?,就?我們通常說(shuō)的沼渣,、沼液,它同樣可以作為機(jī)肥來(lái)進(jìn)行利用的,。對(duì)于厭氧發(fā)酵來(lái)說(shuō),,一個(gè)問(wèn)題就是因?yàn)椴蛷N垃圾里面含大量水分和油脂,用厭氧發(fā)酵的工藝來(lái) 進(jìn)行處理的話,,就會(huì)增加它的處理難度,,因?yàn)槔镞呏饕揽康木褪俏⑸锏幕顒?dòng)。
所 以,,在進(jìn)行厭氧發(fā)酵的時(shí)候,,同時(shí)因?yàn)椴蛷N垃圾,雖然我們是單收集的,,但是大家知道在收集的過(guò)程中,,像餐館里邊還是會(huì)混合進(jìn)很多的塑料,像餐盤,、勺子等等 這樣一些雜質(zhì)在里邊,,如果這些物料部進(jìn)到厭氧發(fā)酵罐里邊的話,,厭氧菌越是承*的。所以比較重要的一點(diǎn)就是前邊的預(yù)處理這塊,,必須對(duì)進(jìn)罐的物料進(jìn)行重 化,,分理處其中的雜質(zhì)。這個(gè)就是目前在進(jìn)行餐廚垃圾資源化利用主要方式,,它的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)的分析,。
三、厭氧發(fā)酵罐的:
因 為我們現(xiàn)在對(duì)于餐廚垃圾資源化利用這塊比較重視,,在我批的33個(gè)試點(diǎn)城市里邊,初步統(tǒng)計(jì)大概2/3以上的城市都是比較主張采用厭氧消化作為餐廚 垃圾資源化利用的技術(shù),。同時(shí),,想改用厭氧消化作為主要技術(shù)的城市還在增加,因此比較目前的餐廚垃圾利用的現(xiàn)狀來(lái)說(shuō),,我們可以說(shuō)江蘇千里研發(fā)的厭氧發(fā)酵 已經(jīng)成為了它的主流技術(shù),。
對(duì)于餐廚垃圾厭氧發(fā)酵它的主要工藝流程,在的話,,我們這個(gè)流程主要是由這樣幾部分構(gòu)成,,*個(gè)是餐廚垃圾的預(yù) 處理,它主要功能就是去除餐廚垃圾里邊的雜質(zhì),,這是一個(gè)提純的過(guò)程,,我們不需要的那部分雜質(zhì)。然后在因?yàn)椴蛷N垃圾含油量比較高,,所以它的油脂提取 也是比較重要的一塊,,就是預(yù)處理,要提取其中的油脂進(jìn)行回收利用,,它可以作為化工原料,,會(huì)生物柴油作為原料來(lái)利用。經(jīng)過(guò)提純之后的餐廚垃圾的漿液,,就 會(huì)送到厭氧發(fā)酵進(jìn)行厭氧發(fā)酵,。zui后產(chǎn)生甲烷體進(jìn)行回收利用,zui后發(fā)酵之后的產(chǎn)物還一個(gè)處理的過(guò)程,。所以主要的餐廚垃圾它的厭氧發(fā)酵就是由這樣幾個(gè) 部分組成,。
前面其實(shí)已經(jīng)提到了餐廚垃圾它的一些性,由于它具前面我所提到的這樣一些性,,利用它來(lái)做這個(gè)厭氧發(fā)酵的話,,必然也會(huì)存在一 些難點(diǎn),所以接下來(lái)我想對(duì)這個(gè)餐廚垃圾厭氧發(fā)酵的難點(diǎn)進(jìn)行一些分析,,*個(gè)是餐廚垃圾,,其實(shí)厭氧發(fā)酵技術(shù)對(duì)于我們來(lái)說(shuō)是一個(gè)比較成熟的技術(shù),,在污水處 理領(lǐng)域利用率也是非常高。現(xiàn)在把這個(gè)厭氧消化技術(shù)到餐廚垃圾里邊就如下幾個(gè)問(wèn)題是我們需要考慮的,,*餐廚垃圾它的含固率相對(duì)于我們?cè)瓉?lái)處理的污水 來(lái)說(shuō),,它的含固率比較高。如果說(shuō)我們用傳統(tǒng)的厭氧消化技術(shù)來(lái)進(jìn)行處理的話,,先要想到的一個(gè)問(wèn)題就是我要降低這個(gè)含固率,,因此就會(huì)加入大量的清水或者回流 的沼液進(jìn)行稀釋,這樣處理之后,,zui后終端出來(lái)的廢液它的產(chǎn)量就會(huì)增高,,這是*個(gè)問(wèn)題。
二因?yàn)椴蛷N垃圾是高油比較粘稠的狀態(tài),,同時(shí)在里邊 不可避免還存在著塑料,、瓷器等等這樣一些雜質(zhì)在里邊,并且就我們目前對(duì)餐廚垃圾進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)這部分雜質(zhì),,它的含量還比較高,。垃圾又比較粘稠,所以要把 這部分雜質(zhì)從餐廚垃圾里邊分選出來(lái),,它的難度就比較高,。如果這部分雜質(zhì)進(jìn)到厭氧發(fā)酵罐里面,像塑料這樣的輕物質(zhì)就會(huì)浮在表面,,時(shí)間長(zhǎng)了還會(huì)結(jié)渣,,這樣產(chǎn)生 的甲烷就法釋放出來(lái)。如果重物質(zhì),,像瓷器還沙石,,進(jìn)到厭氧發(fā)酵里邊就會(huì)在罐內(nèi)發(fā)生沉積,在輸送過(guò)程中對(duì)設(shè)備造成磨損,,這部分是我們必須攻克的難 點(diǎn),。
三個(gè),餐廚垃圾因?yàn)闄C(jī)含量非常高,,所以它比較容易酸化,,就是厭氧發(fā)酵水解酸化和甲烷化兩個(gè)過(guò)程,它的*階段是在幾天時(shí)間之內(nèi)就會(huì)完 成,,就會(huì)使物料的PH值大幅度降低,,PH值的降低對(duì)于二階段的產(chǎn)甲烷菌來(lái)說(shuō)是非常不利的,所以可能會(huì)導(dǎo)致發(fā)酵罐的酸化,,這對(duì)發(fā)酵罐來(lái)說(shuō)影響是比較大 的,。
IC厭氧反應(yīng)器
隨著科學(xué)的發(fā)展,科研的不斷深入,許多新技術(shù),,新材料,,新理念被運(yùn)用 于環(huán)境保護(hù)行業(yè),使我環(huán)境保護(hù)技術(shù)得到的長(zhǎng)足的發(fā)展,。食品,、生物、化工等行業(yè)放大部分廢水都屬于高濃度機(jī)廢水,,利用常規(guī)的物化,、生化處理難達(dá)到處理 ,同時(shí)存在操作管理,,投資大,,高等一問(wèn)題。
其他
厭氧流化床反應(yīng)器是一種強(qiáng)效的生物膜法處理方法,。它是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),,微生物與污水中的機(jī)物進(jìn)行接觸吸附分解機(jī)物,,從而達(dá)到處理的,。厭氧 反應(yīng)器,,在外厭氧處理中*采用以砂為載體,設(shè)備結(jié)構(gòu)為內(nèi)外兩個(gè)圓筒,,利用制的軸流泵,,使污水和機(jī)生物膜的砂在外筒中進(jìn)行循環(huán),達(dá)到流化的,。 由于砂的比表面積大,,每立方米可5500-6500m2/m3(折合一般填料40-50m3),因而生物接觸面積別大,,因而處理效率很高,,每立方米效 反應(yīng)器容積可每天處理COD達(dá)35-45公斤COD/m3。
概述
實(shí)踐表明,,一個(gè)成功的反應(yīng)器必須是:①具備良好的截留污泥的性能,,以擁足夠的生物量;②生物污泥能夠與進(jìn)水基質(zhì)充分混合接觸,,以微生物能 夠充分利用其活性降解水中的基質(zhì),。同時(shí),研究人員基于對(duì)各類化合物厭氧降解機(jī)理研究的進(jìn)展,,從厭氧底物降解途徑和動(dòng)力學(xué)兩方面入手,,分析提高和保持反應(yīng)器 內(nèi)微生物活性的可能措施,并與反應(yīng)器的設(shè)計(jì)相結(jié)合,,面提高反應(yīng)器的性能,。
厭氧過(guò)程實(shí)質(zhì)是一系列復(fù)雜的生化反應(yīng),,其中的底物、各類中間產(chǎn)物,、zui終產(chǎn)物以及各種群的微生物之間相互,,形成一個(gè)復(fù)雜的微生態(tài),類似于宏觀 生態(tài)中的食物鏈關(guān)系,,各類微生物間通過(guò)營(yíng)養(yǎng)底物和代謝產(chǎn)物形成共生關(guān)系(symbiotic)或共營(yíng)養(yǎng)關(guān)系(symtrophic),。因此,反應(yīng)器作為提 供微生物生長(zhǎng)繁殖的微型生態(tài),,各類微生物的平穩(wěn)生長(zhǎng),、物質(zhì)和能量流動(dòng)的強(qiáng)效順暢是保持該持續(xù)穩(wěn)定的必要條件。如何培養(yǎng)和保持相關(guān)類微生物的平衡生長(zhǎng)已經(jīng)成為反應(yīng)器的設(shè)計(jì)思路,。