UASB厭氧反應(yīng)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,其中滯留在液體流出物中的有機(jī)污染物被分解成甲烷、二氧化碳和水。
整個(gè)UASB厭氧降解反應(yīng)由酸化(水解和酸化)和產(chǎn)甲烷(轉(zhuǎn)化為沼氣)的連續(xù)過(guò)程序列進(jìn)行,可描述如下:
1、在第一步中,有機(jī)復(fù)合物(多糖、蛋白質(zhì))被水解成簡(jiǎn)單的可溶性單體(糖、氨基酸)。這部分反應(yīng)是由發(fā)酵細(xì)菌產(chǎn)生的外酶進(jìn)行的。
2、在接下來(lái)的步驟中,水解物被發(fā)酵并轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性脂肪酸、氫氣、二氧化碳、乙醇和其他醇類(lèi)以及乳酸鹽。這部分反應(yīng)稱(chēng)為酸化。
3、發(fā)酵產(chǎn)物被所謂的產(chǎn)乙酸菌轉(zhuǎn)化為醋酸鹽、氫氣和二氧化碳(產(chǎn)乙酸)。產(chǎn)乙酸菌與產(chǎn)甲烷菌密切(幾乎共生)地生長(zhǎng)。這種關(guān)聯(lián)的原因是發(fā)酵產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化只有在氫氣濃度保持較低時(shí)才在熱力學(xué)上是可能的。這是通過(guò)產(chǎn)甲烷菌在最終反應(yīng)階段的作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
4、產(chǎn)甲烷細(xì)菌從乙酸氫和二氧化碳生產(chǎn)甲烷是厭氧消化的最終階段。
5、然后,廢水中存在的 COD 會(huì)轉(zhuǎn)化為甲烷和少量生物質(zhì)。由于甲烷在水中的溶解度特別低,這種化合物會(huì)以氣體形式逸出并從流出物中去除 COD。
UASB厭氧反應(yīng)器
這個(gè)降解過(guò)程可以總結(jié)如下:
兩個(gè)過(guò)程都發(fā)生在同一個(gè) UASB 厭氧反應(yīng)器中(用于上流式厭氧污泥)
> 由于其設(shè)計(jì),UASB 厭氧反應(yīng)器產(chǎn)生一組對(duì)流單元和上升流,與沼氣相關(guān)聯(lián),導(dǎo)致顆粒污泥層浮選。
> 在下部,UASB 厭氧反應(yīng)器有一個(gè)原水分配系統(tǒng)。
> 一個(gè)三相分離器(水-污泥-沼氣)蓋住厭氧反應(yīng)器的頂部,允許回收倒溜槽中的沼氣和溢流處理過(guò)的污水,但重要的是,由于導(dǎo)流板可防止任何顆粒污泥的排放系統(tǒng)到位。
為了保證和控制厭氧反應(yīng)器內(nèi)原水的上升速度,同時(shí)也為了恢復(fù)堿度和碳酸氫鹽/碳酸鹽緩沖能力,將流出物再循環(huán)到安裝在厭氧反應(yīng)器上游的混合/緩沖罐中。
該罐允許對(duì)流出物進(jìn)行 pH 校正和可能的加熱。
UASB厭氧反應(yīng)器中的優(yōu)點(diǎn):
污泥產(chǎn)量非常有限
低能耗
沼氣生產(chǎn)作為能源
高容積負(fù)載,導(dǎo)致反應(yīng)器體積小
簡(jiǎn)單而堅(jiān)固的設(shè)計(jì)
經(jīng)過(guò)驗(yàn)證、可靠且特別穩(wěn)定
操作靈活