晋江市UASB厌氧反应器原理

晋江市UASB厌氧反应器原理

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营养物质对厌氧生物处理的影响体现在哪些方面?

    厌氧微生物的生长繁殖需要摄取一定比例的CNP及其他微量元素，但由于厌氧微生物对碳素养分的利用率比好氧微生物低，一般认为，厌氧法中碳氮磷的比值控制在CODcr：N:P=(200～300)：5：1即可。还要根据具体情况，补充某些必需的特殊营养元素，比如硫化物、铁、镍、锌、钴、钼等。在厌氧处理时提供氮源，除了满足合成菌体之外，还有利于提高反应器的缓冲能力。如果氮源不足，即碳氮比太高，不仅导致厌氧菌增殖缓慢，而且使消化液的缓冲能力降低，引起pH值下降。相反，如果氮源过剩，碳氮比太低、氮不能被充分利用，将导致系统中氮的积累，引起pH值上升;如果pH值上升到8以上，就会抑制产甲烷菌的生长繁殖，使消化效率降低。一般说来，氮的浓度必须保持在40～70mg/L的范围内才能维持甲烷菌的活性。

pH值对厌氧处理的影响体现在哪些方面?

    厌氧微生物对其活动范围内的pH值有一定的要求，产酸菌对pH值的适应范围较广，一般在4.5～8.0之间都能维持较高的活性。而甲烷菌对pH值较为敏感，适应范围较窄，在6.6～7.4之间较为适宜，佳pH值为7.0～7.2。因此，在厌氧处理过程中，尤其是产酸和产甲烷在一个构筑物内进行时，通常要保持反应器内的pH值在6.5～7.2之间，好保持在6.8～7.2的范围内。厌氧处理要求的佳pH值指的是反应器内混合液的pH值，而不是进水的pH值，因为生物化学过程和稀释作用可以迅速改变进水的pH值。反应器出水的pH值一般等于或接近反应器内部的pH值。含有大量溶解性碳水化合物的废水进入厌氧反应器后，会因产生乙酸而引起pH值的迅速降低，而经过酸化的废水进入反应器后，pH值将会上升。含有大量蛋白质或氨基酸的废水，由于氨的形成，pH可能会略有上升。因此，对不同特性的废水，可控制不同的pH值，可能低于或高于反应器所要求的pH值。

维持厌氧反应器内有足够碱度的措施有哪些?

⑴ 投加碱源：增大系统缓冲能力的碱源可以使用碳酸氢钠和石灰等。

⑵ 提高回流比：正常厌氧消化处理设施的出水中含有一定的碱度，将出水回流可以有效补充反应器内的碱度。

什么是VFA和ALK?VFA与ALK的比值有什么意义?

VFA表示的是厌氧处理系统内的挥发性有机酸的含量，ALK则表示的是厌氧处理系统内的碱度。厌氧消化系统正常运行时，ALK一般在1000～5000 mg/L(以CaCO3计)之间，典型值在2500～3500mg/L之间，VFA一般在50～2500mg/L之间，必须维持碱度和挥发酸浓度之间的平衡，使消化液pH保持在6.5～7.5的范围内。只要碱度和挥发酸浓度能保持平衡，当碱度超过4000mg/L时，即使VFA超过1200mg/L，系统也能正常运行。而碱度与酸度能保持平衡的主要标志就是VFA与ALK的比值保持在一定的范围内。VFA/ALK反应了厌氧处理系统内中间代谢产物的积累程度，正常运行的厌氧处理装置的VFA/ALK一般在0.3以下，如果VFA/ALK突然升高，往往表明中间代谢产物不能被甲烷菌及时分解利用，即系统已出现异常，需要采取措施进行解决。如果VFA/ALK刚刚超过0.3，在一定时间内，还不至于导致pH值下降，还有时间分析造成VFA/ALK升高的原因和进行控制。如果VFA/ALK超过0.5，沼气中的CO2含量开始升高，如果不及时采取措施予以控制，会很快导致pH值下降，使甲烷菌的活动受到抑制。此时应加入部分碱源，增加反应器内的碱度使pH值回升，为寻找确切的原因并采取控制措施提供时间。如果VFA/ALK超过0.8，厌氧反应器内pH值开始下降，沼气中甲烷的含量往往只有42%～45%，沼气已不能燃烧。这时候必须向反应器内大量投入碱源，控制住pH值的下降并使之回升，如果pH值持续下降到5以下，甲烷菌将全部失去活性，需要重新培养厌氧污泥。

CH3(CH2)15COO-+14H2O—> 7CH3COO-+CH3CH2COO-+7H++14H2

脂肪酸的降解都会产生大量的氢气，如果要使上述反应得以正常进行，必须在下一反应中消耗掉足够的氢气，来维持这一反应的平衡。如果废水的氢气指标过高，表明废水的产甲烷反应已经受到严重抑制，需要进行修复，一般来说氢气浓度升高是伴随PH指标降低的，所以不难监测到废水中氢气的变化情况，但废水本身有一定的缓冲能力，所以完全通过PH下降来判断氢气浓度的变化有一定的滞后性，所以通过监测废水中氢气浓度的变化是对整个反应器反应状态一个快捷的表现形式。

 基本出要求有:

(1)为污泥絮凝提供有利的物理、化学和力学条件，使厌氧污泥获得并保持良好的沉淀性能;

(2)良好的污泥床常可形成一种相当稳定的生物相，保持特定的微生态环境，能抵抗较强的扰动力，较大的絮体具有良好的沉淀性能，从而提高设备内的污泥浓度;

(3)通过在污泥床设备内设置一个沉淀区，使污泥细颗粒在沉淀区的污泥层内进一步絮凝和沉淀，然后回流入污泥床内。

UASB内的流态和污泥分布

晋江市UASB厌氧反应器原理

UASB内的流态相当复杂，反应区内的流态与产气量和反应区高度相关，一般来说，反应区下部污泥层内，由于产气的结果，部分断面通过的气量较多，形成一股上升的气流，带动部分混合液(指污泥与水)作向上运动。与此同时，这股气、水流周围的介质则向下运动，造成逆向混合，这种流态造成水的短流。在远离这股上升气、水流的地方容易形成死角。在这些死角处也具有一定的产气量，形成污泥和水的缓慢而微弱的混合，所以说在污泥层内形成不同程度的混合区，这些混合区的大小与短流程度有关。悬浮层内混合液，由于气体币的运动带动液体以较高速度上升和下降，形成较强的混合。在产气量较少的情况下，有时污泥层与悬浮层有明显的界线，而在产气量较多的情况下，这个界面不明显。有关试验表明，在沉淀区内水流呈推流式，但沉淀区仍然还有死区和混合区。

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