厭氧塔

厭氧塔是一種常見的水處理設備，廣泛應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活等領域。它主要用于處理高濃度有機廢水和生活污水中的有機物質。厭氧塔是一種低能耗、高效率、環(huán)保的處理方法，因此備受青睞。

一、設備概述

厭氧塔的原理是利用厭氧菌對有機物進行分解和轉化，將有機廢水中的有機物質轉化成沼氣和生物膠體等，同時去除有機物中的氮、磷等元素。厭氧塔內的微生物群落是復雜的，一般包括產(chǎn)甲烷的古菌、硫酸鹽還原菌、硝化菌等各種微生物。

厭氧塔的種類有很多，根據(jù)處理方法可以分為固定床厭氧塔、懸浮再生式厭氧塔、內循環(huán)厭氧反應器等。其中，固定床厭氧塔是最常見的一種，在工業(yè)和農(nóng)業(yè)領域應用廣泛。固定床厭氧塔內置有生物膜，底部有氣體收集管和循環(huán)水管，水流經(jīng)過生物膜反應區(qū)域，沼氣和水經(jīng)過分離器后分別排出。

二、厭氧塔類型

目前厭氧塔的發(fā)展已經(jīng)歷了三代，下面夢之潔環(huán)保給您分別進行介紹。

一代厭氧塔

一代塔以厭氧消化池為代表，廢水與厭氧污泥完全混合，屬低負荷系統(tǒng)。包括：常規(guī)厭氧塔(CADT)、全混式塔(CSTR)、厭氧接觸消化器(ACP)等。

1、常規(guī)厭氧塔(CADT)

常規(guī)厭氧塔也叫常規(guī)沼氣池，是一種結構簡單、應用廣泛的工藝類型。

該消化器無攪拌裝置，原料在其中呈自然沉淀狀態(tài)，一般分為 4 層，自上而下依次為浮渣層、上清液層、活性層和沉渣層，其中易于消化、活動旺盛的場所只限活性層，因而效率較低。我國農(nóng)村較為常見。

2、全混式塔(CSTR)

全混式消化器是在常規(guī)消化器中安裝了攪拌裝置，使得原料處于完全混合狀態(tài)，因而，使得活性區(qū)域遍布于整個消化區(qū)，效率相比于常規(guī)消化器明顯提高，故又稱消化器。該消化器常采用恒溫連續(xù)投料或半連續(xù)投料運行，適用于高濃度及含有大量懸浮固體原料的處理。

3、厭氧接觸消化器(ACP)

厭氧接觸工藝塔是完全混合式的，是在 CSTR 基礎上進行了改進的一種較的厭氧塔。塔排出的混合液首先在沉淀池中進行固液分離，污水由沉淀池上部排出，沉淀池下部的污泥被回流至厭氧消化池內。

第二代厭氧塔

第二代塔可以將固體停留時間和水力停留時間分離，能保持大量的活性污泥和足夠長的污泥齡，并注重培養(yǎng)顆粒污泥，屬高負荷系統(tǒng)。包括：厭氧濾池(AF)、厭氧流化床和膨脹床塔(AFBR)、升流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧折流板塔(ABR)等。

1、附著膜型消化器

附著膜型消化器的特征是在塔內安裝有惰性支持物(又稱填料)供微生物附著，并形成生物膜。進料中的液體和固體在穿過填料時，滯留微生物附著在生物膜內，并且在 HRT 相當短的情況下，可阻止微生物沖出。因其具有短的 SRT 而影響固體物的轉化，這類塔只適用于處理低濃度、低 SS 有機廢水。這種消化器主要有厭氧濾器、流化床和膨脹床兩種。

1)厭氧濾器(AF)

AF 是采用填充材料作為微生物載體的一種高速厭氧塔，厭氧菌在填充材料上附著生長，形成生物膜。生物膜與填充材料一起形成固定的濾床。厭氧濾床可分為上流式厭氧濾床和下流式厭氧濾床二種。

2)厭氧流化床和膨脹床塔(AFBR)

流化床和膨脹床塔屬于附著生長型生物膜塔，在其內部填有像砂粒一樣大小的(半徑 0、2～0、5mm)惰性顆粒供微生物附著，如焦炭粉、硅藻土、粉炭灰和合成材料等，當有機污水自下而上穿過細小的顆粒層時，污水和所產(chǎn)氣體的升流速度足以使介質顆粒呈膨脹或流動狀態(tài)，每一個顆粒表面都被生物膜所覆蓋，能支持更多的微生物附著，使 MRT 比 HRT 更長，因而使消化器具有更高的效率。

2、升流式厭氧污泥床塔(UASB)

UASB 是目前發(fā)展的消化器之一，其特征是自下而上流動的污水流過膨脹的顆粒狀的污泥床。消化器分為三個區(qū)，即污泥床、污泥層和三相分離器。分離器將氣體分流并阻止固體物漂浮和沖出，使 MRT 比 HRT 大大增長，產(chǎn)甲烷效率明顯提高，污泥床區(qū)平均只占消化器體積的 30%，但 80~90% 的有機物在這里降解。

三相分離器是 UASB 厭氧消化器的關鍵設備，主要功能是氣液分離、固液分離和污泥回流，但均由氣封、沉淀區(qū)和回流縫組成。

3、厭氧折流板塔(ABR)

在這種消化器里，由于擋板的阻隔使污水上下折流穿過污泥層。這樣每個單元就相當于一個塔，塔的總數(shù)等于各塔之和。我國前些年曾引起該型消化器，用來處理酒精廢醪的丙酮丁醇廢醪，但在實際應用過程中其效果一直欠佳。同時由于要造成折流，使得消化器結構復雜、施工難、造價高。目前難以在生產(chǎn)中獲得廣泛應用。

第三代厭氧塔

第三代塔在將固體停留時間和水力停留時間相分離的前提下，使固、液兩相充分接觸，既能保持大量污泥又能使廢水和活性污泥之間充分混合、接觸，以達到真正的目的。包括：膨脹顆粒污泥床(EGSB)、內循環(huán)厭氧塔(IC)、上流式污泥床過濾器(UBF)等。

1、膨脹顆粒污泥床塔(EGSB)

EGSB 與 UASB 塔的結構相似，不同的是 EGSB 塔采用相當高的流動速度，因此，在 EGSB 塔中顆粒污泥處于完全或部分 “膨脹化” 的狀態(tài)，即污泥床的體積由于顆粒之間平均距離的增加而擴大。為了提高上升速度，EGSB 塔采用較大的高度與直徑比和很大的回流比。

2、內循環(huán)厭氧塔(IC)

內循環(huán)厭氧塔，是目前世界上效率的厭氧塔。該塔集 UASB 塔和流化床塔于一身，利用塔內所產(chǎn)生沼氣的提升力實現(xiàn)發(fā)酵料液的內循環(huán)。

工藝優(yōu)點

1、 通過內循環(huán)自動稀釋進水，保證反應室進水濃度的穩(wěn)定性。

3、 運行穩(wěn)定，抗沖擊負荷效果好，容積負荷高，投資成本少。

2、 僅需要較短的停留時間，適用于可生化性較好的廢水處理。

4、 上升流速大，SS 不會在塔內大量積累，可保持污泥較高活性。

3、上流式污泥床塔(UBF)

UBF 塔是有 UASB 和 AF 結構的復合式塔。塔的下面是高濃度顆粒污泥組成的污泥床，上部是填料及其附著的生物膜組成的濾料層。其突出優(yōu)勢是塔上部空間所架設的填料，不但在其表面生長微生物，且在其空隙截留懸浮微生物，利用原有的無效容積增加了生物總量，防止生物量的突然洗出，且由于填料的存在，夾帶污泥的氣泡在上升過程中與之碰撞，加速了污泥與氣泡的分離，從而降低了污泥的流失。

其它幾種厭氧消化器

1、升流式固定床塔(USR)

USR 是一種結構簡單、適用于高懸浮固體原料的塔。原料從底部進入消化器內，與消化器里的活性污泥接觸，使原料得到快速消化。未消化的生物質固體顆粒和沼氣發(fā)酵微生物靠自然沉降滯留于消化器內，上清液從消化器上部溢出，這樣可以得到比水力滯留期高得多的固體滯留期(SRT)和微生物滯留期(MRT)，從而提高了固體有機物的分解率和消化器的效率。在當前畜禽養(yǎng)殖行業(yè)糞污資源化利用方面，有較多的應用。許多大中型沼氣工程，均采用該工藝。

2、塞流式塔(PFR)

塞流式塔也稱推流式塔，是一種長方形的非完全混合式塔。高濃度懸浮固體發(fā)酵原料從一端進入，從另一端排出。消化器內沼氣的產(chǎn)生可以為料液提供垂直的攪拌作用，料液在沼氣池內無縱向混合，發(fā)酵后的料液借助于新鮮料液的推動作用而排走。

3、纖維填料生物膜消化器

纖維填料固定床生物膜消化器實質上是 AF 結構形式的一種。采用維綸制成的纖維填料。

4、單元混合塞流式厭氧消化器(RPR)

RPR是在高濃度、塞流及攪拌三結合厭氧消化器(HCPF)基礎上根據(jù)厭氧發(fā)酵的不同階段，將消化器分解成若干個單元，并通過厭氧單元內的不同攪拌強度及單元之間的料液混合，實現(xiàn)厭氧消化的過程。

三、厭氧塔優(yōu)點

固定床厭氧塔的處理效率高、占地面積小、運行成本低等優(yōu)點，因此在廣泛應用于高濃度有機廢水、飼料加工廢水、油脂廢水等領域。但是，固定床厭氧塔也存在一些問題，如反應容易出現(xiàn)堵塞、氣液分離效果不佳等。因此，在使用和維護方面需注意一些關鍵問題，如固定床材料、反應溫度、進出水口設置等。

總之，厭氧塔是一種高效的水處理設備。在實踐中，根據(jù)實際情況選用不同種類的厭氧塔以及合適的處理方法，可以獲得理想的處理效果和效益。

四、常見問題及解決辦法

厭氧塔因為其解決水平高，通常用于解決高濃度有機污水處理，其在污水處理系統(tǒng)日常運作中極為關鍵。在運作厭氧塔的歷程中，常常會碰到顆粒污泥生長過慢、產(chǎn)氣不足、跑泥等現(xiàn)象，今天我們就來聊聊這些常見問題及解決辦法。

1、厭氧塔顆粒污泥生長過度遲緩

原因：因為營養(yǎng)成分與微量元素不夠;進水預酸化度過高;污泥負荷過低;顆粒污泥洗出;顆粒污泥分裂。

解決方法：提升漏液營養(yǎng)成分與微量元素的濃度值;減少預酸化程度;提升反應器負荷。

2、反應器過負荷

原因：因為反應器泥量不夠或淤泥產(chǎn)甲烷活性不夠。

解決方法：提升淤泥活性;提升淤泥量;提升種泥量或促進淤泥生長;減少淤泥洗出。

3、淤泥產(chǎn)甲烷活性不夠

原因：營養(yǎng)成分與微量元素不夠;產(chǎn)酸菌生長過度旺盛;有機懸浮物在反應器中積累;反應器中溫度減少;污水處理中存在有毒物或產(chǎn)生控制活性的環(huán)境條件，無機化合物，如鈣離子造成沉淀。

解決方法：添加營養(yǎng)成分與微量元素;提升污水處理預酸化度;減少反應器負荷;提升溫度;減少懸浮物濃度值;減少漏液中鈣離子濃度;在厭氧反應器前選用沉淀池。

4、顆粒污泥洗出

原因：氣體集聚于空的顆粒物中，在低溫、低負荷、低漏液濃度值易產(chǎn)生大而空的顆粒污泥;顆粒產(chǎn)生分層構造，產(chǎn)酸菌在顆粒污泥外大量遮蓋使產(chǎn)氣菌集聚在顆粒內;顆粒污泥因污水處理中含大量蛋白質和脂肪而有上浮的趨勢。

解決方法：加大污泥負荷;使用更穩(wěn)定的工藝條件，提升污水處理預酸化程度;選用預處理(沉淀或化學絮凝)除去蛋白與脂肪。

5、絮狀的淤泥或表層松散“起毛”的顆粒污泥產(chǎn)生并被洗出

原因：因為漏液中懸浮物的產(chǎn)酸菌的功效，顆粒污泥集聚在一起;在顆粒表層或以懸浮狀態(tài)大量的生產(chǎn)產(chǎn)酸菌;表層“起毛”顆粒產(chǎn)生，產(chǎn)酸菌大量附著于顆粒表層。

解決方法：從漏液除去懸浮物;提高污水處理預酸化度。

6、顆粒污泥破碎分散

原因：厭氧塔由于負荷或進液濃度值忽然轉變;預酸化度忽然提升，使產(chǎn)酸菌處在饑餓狀態(tài);或有毒物質存有于存有中。

解決方法：運用更平穩(wěn)的預酸化條件;開展脫毒的預處理;延長馴化時長稀釋進液;減少負荷與上升流速度及其水流剪切力，選用出水循環(huán)以加大挑選壓力，使絮狀物污泥洗出。

7、厭氧污泥上浮

原因：三相分離器氣室有浮泥，導致沼氣排氣不順;負荷忽然提升，脹氣過大，高過厭氧塔分離器工作能力;溫度忽然提高，脹氣過大，高過分離器工作能力;水封相對高度有問題;厭氧塔存有中蛋白質形成泡沫及其其他有機物的降解過程中形成的中間產(chǎn)物可能減少了液態(tài)的表面張力，進而形成泡沫。

解決辦法：降水位，沖洗;降負荷;慢升溫，回流;調節(jié)水封水位。

厭氧塔也叫厭氧處理工藝，是一種的生物膜處理方法，利用砂等大表面積的物質為載體，厭氧微生物以膜形式結在砂或其它載體的表面，在污水中成流動狀態(tài)，微生物與污水中的有機物進行接觸吸附分解有機物，從而達到處理的目的。厭氧塔，ic厭氧塔，egsb厭氧塔，uasb厭氧塔。

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