山東三倉式厭氧反應器

顆粒污泥形成的條件：根據(jù)一些研究成果和厭氧反應器運行的實踐經(jīng)驗，我們雖然還不能充分揭示顆粒污泥形成的全貌，但可以斷言，顆粒污泥的形成必須具備三個基本條件：（1）接種物中要有顆粒污泥的原始核粒；顆粒污泥的形成，要有一個適合微生物附著生長的原始核粒作為顆粒污泥生長的核。（2）反應器要有較高的水力負荷；高水力負荷和高產(chǎn)氣負荷推動發(fā)酵液流動時所產(chǎn)生的剪切力，是形成顆粒污泥的原動力。（3）要具備合適的營養(yǎng)條件；顆粒污泥的生長需要較多樣和豐富的營養(yǎng)物質(zhì)。IC厭氧反應器由5個基本部分組成。山東三倉式厭氧反應器

內(nèi)循環(huán)厭氧反應器（IC反應器）中氣液分離器的作用：

氣液分離器又稱氣水分離器，它處于IC反應器罐體沿口的上方，位置高出發(fā)酵液的液面，氣液分離器的作用是：

(1)從發(fā)酵液中分離出沼氣下反應室產(chǎn)生的沼氣連同發(fā)酵液，經(jīng)由一級提升管進入氣液分離器；如果采用二級提升，上反應室產(chǎn)生的沼氣連同發(fā)酵液經(jīng)由二級提升管進入氣液分離器。發(fā)酵液中的沼氣，在氣液分離器中實現(xiàn)沼氣(氣)與發(fā)酵液(液)的分離。

(2)是發(fā)酵液內(nèi)循環(huán)的中轉(zhuǎn)站下反應室的發(fā)酵液經(jīng)由提升管進入氣液分離器、分離出沼氣后，在重力的作用下，進入回流管，再次返回到下反應室，從而形成了發(fā)酵液從下到上、再從上到下的內(nèi)循環(huán)。氣液分離器相當于發(fā)酵液內(nèi)循環(huán)上行與下行路途上的一個“中轉(zhuǎn)站"。 武漢UASB厭氧反應器原理ECAR充分利用了厭氧顆粒污泥技術。

厭氧反應器中的產(chǎn)甲烷菌特點：

(1)生長適宜pH值在6.5~7.5之間產(chǎn)甲烷菌可以生長在pH值6.2~8.0的范圍內(nèi)，在厭氧系統(tǒng)中，當pH<6.2或pH>8.0時，會抑制產(chǎn)甲烷菌的生長。

(2)產(chǎn)甲烷菌生長的溫度范圍較廣在0~80℃甚至大于90℃的條件下都有產(chǎn)甲烷菌的存在。但不同的產(chǎn)甲烷菌種群有不同的比較好溫度適應范圍。自然界中的產(chǎn)甲烷菌存在3個類群，即低溫菌群、中溫菌群和高溫菌群。低溫菌的適宜溫度為18~25℃,中溫菌的適宜溫度為35~39℃,高溫菌的適宜溫度為53~58℃。

(3)產(chǎn)甲烷菌生長繁殖比較緩慢產(chǎn)甲烷菌繁殖一代所需的時間長達幾小時甚至幾天，而一般的水解產(chǎn)酸菌的培增時間只需數(shù)十分鐘。由于水解產(chǎn)酸菌繁殖極快，而產(chǎn)甲烷菌生長繁殖十分緩慢，在厭氧反應器啟動運行過程中，在產(chǎn)甲烷菌尚未富集起來之前，產(chǎn)甲烷菌來不及消化產(chǎn)酸菌所產(chǎn)生的有機酸會導致有機酸的積累和厭氧消化液酸化現(xiàn)象。只有等到產(chǎn)甲烷菌充分富集起來之后，產(chǎn)酸菌的產(chǎn)酸代謝與產(chǎn)甲烷菌利用酸產(chǎn)甲烷的代謝，才能處于平衡狀態(tài)。

(4)產(chǎn)甲烷菌對營養(yǎng)物質(zhì)的要求比較簡單，只要有無機鹽、無機硫化物、NH₄⁺_、CO?、H?等幾種簡單的化合物便能夠生存，故產(chǎn)甲烷菌屬自養(yǎng)微生物。

IC反應器回流水的方式：鑒于IC反應器的特殊結構，它的回流水可以來自3個不同的部位：①從污泥沉淀區(qū)獲取回流水時，不僅能提高下反應室的上升流速，同時也提高了上反應室和三相分離器污泥沉淀區(qū)內(nèi)的上升流速，以及窄縫處的上升流速。采用這種回流方式，能比較大限度提高進水的堿度，但會對污泥的沉降和污泥的回流產(chǎn)生較大的干擾。②當從上反應室獲取回流水時，能同時增加上、下反應室的上升流速，但對污泥沉淀區(qū)和窄縫的上升流速不會帶來任何影響。但這種回流方式會提高上反應室的水力負荷和產(chǎn)氣負荷，不利于污泥的沉降和滯留。③從下反應室的上部獲取回流水時，只會提高下反應室的上升流速，但對上反應室，污泥沉淀區(qū)和窄縫處的上升流速沒有任何的影響。雖然能提高下反應室的傳質(zhì)速率，但不足之處在于從下反應室上部獲取回流水不能為進水提供更多的堿度。折流板厭氧反應器結構簡單、效果穩(wěn)定。

關于厭氧反應器顆粒污泥的流失：

    顆粒污泥的沉降速度可達到18~100m/h，顆粒污泥反應器的三相分離器窄縫處的上升流速能超過18m/h的情況不多見，顆粒污泥通常都能比較容易的通過三相分離器的窄縫而返回反應器中，因此水力負荷對顆粒污泥流失所造成的影響較小。

    造成顆粒污泥流失的主要原因是產(chǎn)氣負荷：

1）顆粒污泥同絮狀污泥一樣，也會因吸附微小的沼氣氣泡而產(chǎn)生抬升力，但是由于顆粒污泥比表面積小，與絮狀污泥相比，顆粒污泥所受到的抬升力要小得多。因此，沼氣的抬升力不是造成顆粒污泥流失的主要原因。但沼氣氣泡對密度較小的顆粒污泥或細微顆粒污泥的抬升作用仍是不可忽略的。

2）沼氣氣泡破裂時，在沖刷的作用下，即便顆粒污泥的沉降速度較大，也難以抵擋氣泡破裂時產(chǎn)生的沖刷作用。因此沼氣的沖刷作用是導致顆粒污泥流失的重要原因。

3）當顆粒污泥反應器中存在大量的絮狀污泥時，顆粒污泥的原始核粒以及剛開始成長的較微小的顆粒污泥，往往被包裹在絮狀污泥中。當絮狀污泥流失時，他們會受到絮狀污泥的裹挾而流失。當廢水中固體懸浮物SS濃度較高時，SS對細微的顆粒污泥也會產(chǎn)生裹挾作用。因此絮狀污泥和SS的裹挾作用是細微顆粒污泥流失的重要原因。 ABR厭氧反應器對有毒物質(zhì)適應性強。山東三倉式厭氧反應器

IC反應器由于含大量的微生物，溫度對厭氧消化的影響變得不再突出和嚴重。山東三倉式厭氧反應器

厭氧反應器的運行溫度

溫度會影響微生物的代謝速率和生長速率以及沼氣產(chǎn)量和沼氣中各種氣體成分的比例，還會影響到厭氧消化系統(tǒng)中各種化學成分的溶解度和酸堿度的平衡。

通常中溫厭氧比較高效的溫度運行范圍是35~39℃之間。并且隨著溫度的上升，產(chǎn)甲烷活性緩慢上升，達到最大值后，如果溫度繼續(xù)上升，則產(chǎn)甲烷菌的活性又會突然下降，即厭氧中溫反應的運行溫度任何時候不得超過40℃。

而當厭氧反應器溫度低于25℃時，水解酸化菌的活力***降低，不能為產(chǎn)甲烷菌提供足量的底物，從而影響了甲烷的產(chǎn)量。事實上，產(chǎn)甲烷菌是可以在低于25℃的條件下，仍然具有較高的產(chǎn)甲烷活性。 山東三倉式厭氧反應器