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1、第三代厌氧反应器,环境工程12-02 石来昊 2012212952,第三代厌氧反应器可分为以下三类：1.上流式污泥床-过滤器（Upflow Blanket Filter，UBF）2.膨胀颗粒污泥床（Expanded Granular Sludge Blanket Reactor,EGSB）3.内循环厌氧反应器（InternalCirculation，IC）,简介,1.上流式污泥床-过滤器（Upflow Blanket Filter）,上流式污泥床-过滤器(UBF)是加拿大人在厌氧过滤器(Anaerobic Filter，AF)和上流式厌氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge
2、Blanket，UASB)的基础上开发的新型复合式厌氧流化床反应器。UBF主要由布水器、污泥层和填料层构成，下方是高浓度颗粒污泥组成的污泥床，上部是填料。,1.上流式污泥床-过滤器（Upflow Blanket Filter）,结构图：,1.上流式污泥床-过滤器（Upflow Blanket Filter）,运行特点：1.可用来处理多种高浓度有机废水，但该反应器只能处理溶解性的有机物，而不适于处理SS浓度较高的有机废水。2.有机负荷高，COD容积负荷可达1060kgm3d，或BOD容积负荷大745kgm3d。3.UBF延长了污泥龄，污泥在反应器中的停留时间一般平均在100d以上。4.对水质变化
3、的适应性高。由于反应器中污泥浓度高，因此提高了反应器对不良情况如浓度变化，有毒有害物质的适应能力。,1.上流式污泥床-过滤器（Upflow Blanket Filter）,5.UBF的突出优点是反应器上部空间所架设的填料，不但在其表面长有微生物，而且在其空隙中截留有悬浮微生物，利用原有的无效容积增加微生物量，且由于填料的存在，粘附气泡的污泥上浮的过程中与填料碰撞，使气泡与污泥加速分离，降低了污泥的流失。,2.膨胀颗粒污泥床（Expanded Granular Sludge Blanket Reactor）,膨胀颗粒污泥床(EGSB)改进自UASB，其构造与UASB反应器有相似之处，可以分为进水
4、配水系统、反应区、三相分离区和出水渠系统。与UASB反应器不同之处是，EGSB反应器设有专门的出水回流系统。EGSB反应器一般为圆柱状塔形，特点是具有很大的高径比，一般可达35，生产装置反应器的高度可达1520米。颗粒污泥的膨胀床改善了废水中有机物与微生物之间的接触，强化了传质效果，提高了反应器的生化反应速度，从而大大提高了反应器的处理效能。,2.膨胀颗粒污泥床（Expanded Granular Sludge Blanket Reactor）,结构：EGSB反应器主要由配水系统、反应区、三相分离器、沉淀区、出水系统和出水循环系统等构成。,三相分离器的改进：与UASB反应器相比,EGSB反应器
5、内的液体上升流速要大得多,因此必须对三相分离器进行特殊改进。改进可以有以下几种方法：1.增加一个可以旋转的叶片,在三相分离器底部产生一股向下水流,有利于污泥的回流。2.采用筛鼓或细格栅,可以截留细小颗粒污泥。3.在反应器内设置搅拌器,使气泡与颗粒污泥分离。4.在出水堰处设置挡板,以截留颗粒污泥。,2.膨胀颗粒污泥床（Expanded Granular Sludge Blanket Reactor）,2.膨胀颗粒污泥床（Expanded Granular Sludge Blanket Reactor）,特点：1.EGSB反应器内维持较高的液体表面上升流速(2.56m/h)，能在高负荷下取得高处理
6、效率。2.反应器采用较大的高径比(1540)，细高型的反应器构造可有效地减少占地面积。3.EGSB反应器的颗粒污泥床呈膨胀状态，颗粒污泥性能良好。在高水力负荷条件下，颗粒污泥的粒径较大，凝聚和沉降性能好，机械强度也较高。,4.EGSB反应器对布水系统要求较为宽松，但对三相分离器要求更为严格。高水力负荷使得反应器内的搅拌强度加大，这保证了颗粒污泥与废水之间的充分接触，强化了传质过程，可以有效地解决UASB常见的短流、死角和堵塞问题。但是在高水力负荷和产气浮力搅拌的共同作用下，EGSB反应器容易发生污泥流失现象。因此，三相分离器的设计成为EGSB高效稳定运行的关键。5.EGSB反应器采用出水回流技
7、术。对于低温和低负荷有机废水，回流可以增加反应器的水力负荷，保证处理效果;对于超高浓度或含有毒物质的有机废水，回流可以稀释进入反应器内的基质浓度和有毒物质浓度，降低其对微生物的抑制和毒害，这是EGSB区别于UASB工艺最为突出的特点之一。,2.膨胀颗粒污泥床（Expanded Granular Sludge Blanket Reactor）,3.内循环厌氧反应器（InternalCirculation）,内循环厌氧反应器（InternalCirculation）,内循环厌氧反应器(IC)是在UASB基础上开发而来新型厌氧反应器工艺，它相似由2层UASB反应器上下串联而成。高度达1625m，高径
8、比一般为48.UASB与IC在运行上的差别表现在抗冲击负荷方面，IC可以通过内循环自动稀释进水，有效保证了第一反应室的进水浓度的稳定性。其次是它仅需要较短的停留时间。,3.内循环厌氧反应器（InternalCirculation）,结构：反应器由下而上共分为5个区：混合区、第1厌氧区、第2厌氧区、沉淀区和气液分离区。,特点：1.容积负荷高：IC反应器内污泥浓度高，微生物量大，且存在内循环，传质效果好，进水有机负荷可超过普通厌氧反应器的3倍以上。2.节省投资和占地面积：IC 反应器容积负荷率高出普通UASB 反应器3倍左右，其体积相当于普通反应器的1/41/3 左右，大大降低了反应器的基建投资；
9、而且IC反应器高径比很大（一般为48），所以占地面积少。3.抗冲击负荷能力强：处理低浓度废水（COD=20003000mg/L）时，反应器内循环流量可达进水量的23 倍；处理高浓度废水（COD=1000015000mg/L）时，内循环流量可达进水量的1020倍。大量的循环水和进水充分混合，使原水中的有害物质得到充分稀释，大大降低了毒物对厌氧消化过程的影响。4.抗低温能力强：温度对厌氧消化的影响主要是对消化速率的影响。IC反应器由于含有大量的微生物，温度对厌氧消化的影响变得不再显著和严重。通常IC反应器厌氧消化可在常温条件（2025 ）下进行，这样减少了消化保温的困难，节省了能量。,3.内循环厌
10、氧反应器（InternalCirculation）,5.具有缓冲pH值的能力：内循环流量相当于第1 厌氧区的出水回流，可利用COD转化的碱度，对pH值起缓冲作用，使反应器内pH值保持最佳状态，同时还可减少进水的投碱量。6.内部自动循环，不必外加动力：普通厌氧反应器的回流是通过外部加压实现的，而IC 反应器以自身产生的沼气作为提升的动力来实现混合液内循环，不必设泵强制循环，节省了动力消耗。7.出水稳定性好：利用二级UASB串联分级厌氧处理，可以补偿厌氧过程中K s高产生的不利影响。Van Lier在1994年证明，反应器分级会降低出水VFA浓度，延长生物停留时间，使反应进行稳定。,3.内循环厌氧反应器（InternalCirculation）,8.启动周期短：IC反应器内污泥活性高，生物增殖快，为反应器快速启动提供有利条件。IC反应器启动周期一般为12个月，而普通UASB启动周期长达46个月。9.沼气利用价值高：反应器产生的生物气纯度高，CH4为70%80%，CO2为20%30%，其它有机物为1%5%，可作为燃料加以利用。,3.内循环厌氧反应器（InternalCirculation）,Thanks for Watching,
