IC厭氧反應器性能

★運行管理

1．厭氧生物處理設施運行管理應該注意的問題
(1) 當被處理污水濃度較高（CODCr值大于5000mg/L）時，必須采取回流的運行方式，回流比根據具體情況確定，效的回流，不可以降低進水濃度，還可以增大進水量，處理設施內的水流分布均勻，避免出現短流現象。回流還可以防止進水濃度和厭氧反應器內pH值的劇烈波動，使厭氧反應平穩進行，也就是說可以減少厭氧反應對堿度的需求量，降低運行。厭氧反應是產能過程，出水溫于進水．因此冬季氣溫低時，反應器內的溫度恒定，盡可能使厭氧微生在其適宜溫度下活動。
(2)-般的工業廢水溫度難以達到35℃，需要加熱（尤其在冬季）。因此，為節約加溫所需能量，一方面要注意保溫（包括采取加大回流量等措施），盡可能防止反應器熱量散失，另一方而要充分發揮反應器內污泥濃度較大的特點，盡可能提高反應器內污泥濃度，減弱溫度對厭氧反應的影響。
(3)沼氣要及時效地排出。厭氧消化過程必定伴隨著沼氣的產生，沼氣對污泥可以起到攪拌和，促進污水與污泥的混合接觸，這是其利的一面。同時，沼氣的存在也會起到類似浮渣的，沼氣向上溢出時將部分污泥帶到液面．導致浮渣的產生和出水中懸浮物含量增加及水質變差。因此，要設置氣體擋板和集氣罩，將沼氣從厭氧消化裝置內引出，在出水堰附近留足夠的沉淀區，以出水水質。
(4)污泥負荷要適當。為保持厭氧消化過程三個階段的平衡，使揮發性脂肪酸等中間產物的生成與消耗平衡，防止酸積累導致pH值下降，進水機負荷不宜過高，一般不0.5kgCODcr/(kgMLSS•d)。可以通過提高反應器內污泥濃度，在保持相對較低的污泥負荷條件下，獲得較高的容積負荷。一般來說，厭氧消化裝置的容積負荷都在5kg CODcr/(m3•d)以上，甚高達50kg CODcr/( m3•d)。

(5)當被處理污水懸浮物濃度較大（一般指1000mg/L以上）時，就應當對污水進行沉淀、過濾、或浮選等適當的預處理，以降低進水的懸浮物含量，防止填料層堵塞。一般AF的進水懸浮物不過200mg/L，但如果懸浮物可以生物降解而且均勻分散在污水中，則懸浮物對AF幾乎不產生不利影響。
(6)要充分創造厭氧環境。氧是厭氧微生物正常活動的前提，甲烷菌則必須在的厭氧環境下才能率發揮。在污水提升進入厭氧消化裝置、出水回流等環節都要盡可能避免與空氣的接觸，盡可能減少與空氣接觸的機會。如水流過程中盡量不要出現跌水、攪動等現象，調節池、回流池等要加蓋封閉，污水提升不要使用氣提泵。厭氧反應構筑物應經過氣密試驗，確保嚴密滲漏。

厭氧消化的發酵條件控制

營養與環境條件

厭氧要求機物濃度較高，一般大于1000mg/L以上。所以厭氧適于處理高濃度機廢水和污泥處理。和好氧生物處理一樣，厭氧處理也要求供給面的營養，但好氧細菌增殖快，機物50~60%用于細菌增殖，故對N、P要求高;而厭氧增殖慢，BOD5~10%用于合成菌體，對N、P要求低。

COD∶N∶P=200∶5∶1或C∶N=12~16

(好氧COD∶N∶P=100∶5∶1)

厭氧過程對環境條件要求比較嚴格:

Ⅰ、氧化還原電位(φE)與溫度

氧的溶入和氧化態、氧化劑的存在:Fe3+、Cr2O72-、NO3-、SO42-、PO43-、H+會使體系中電位升高，對厭氧消化不利。

高溫消化--500~600mv，50~55℃

中溫消化--300~380mv，30~38℃

產酸菌對氧還-還電位要求不甚嚴格+100~-100mv

產甲烷菌對氧還-還電位要求嚴格<-350mv

Ⅱ、pH及堿度

pH主要取決于三個生化階段的平衡狀態，原液本身的pH和發酵系統中產生的CO2分壓(20.3~40.5kpa)，正常發酵pH=7.2~7.4，機負荷太大，水解和酸化過程的生化速率大大過產氣速率。將導致水解產物機酸的積累使pH下降，抑制甲烷菌的機能，使氣化速率銳減，所以原液pH=6~8，發酵過程機酸濃度不過3000mg/L為佳(以乙酸計)。

HCO3-及NH3是形成厭氧處理系統堿度的主要原因，高的堿度具較強的緩沖能力，一般要求堿度2000mg/L以上，NH3濃度50~200mg/L為佳。

Ⅲ、毒物--凡對厭氧處理過程起抑制和毒害的物質都可稱為毒物，機酸濃度不應使消化液pH<6.8;不應高于1500mg/L，其它陰離子濃度參見 P148表9-2。

折疊工藝操作條件

Ⅰ、生物量--大小以污泥濃度表示，一般介于10~30gvss/L之間，為防止反應器中污泥流失，可采用裝入填料介質使細菌附著掛膜，調節水流速度或污泥回流量。

Ⅱ、負荷率--表示消化裝置處理能力的一個參數，負荷率三種表示方法:

①容積負荷率--反應器單位效容積在單位時間內接納的機物量kg/m3•d。

②污泥負荷率--反應器內單位重的污泥在單位時間內接納的機物量kg/kg•d。

③投配率--每天向單位效容積投加的材料的體積m3/m3•d。

投配率的倒數為平均停留時間或消化時間，單位為d(天)，投配率池可用百分率表示。

★厭氧反應器的幾類常見抑制劑。

　　1、氨氮。

　　高濃度下，高pH下，直接抑制。一般來說，500ppm以下是沒問題的，500-1000ppm，顆粒污泥，運行上幾個月看起來問題也不大，但是不下來不需要更換污泥，1000ppm以上，考慮放棄。氨氮個附加問題，就是同時存在P和Mg時，容易發生鳥糞石結垢，這時IC比UASB，基本上只會在出水管緩慢結垢，而不是整個厭氧反應器內

　　2、VFA。

　　高濃度下，低pH下，直接抑制。當然，VFA積累，本身也會促使pH下降，這就容易產生一個惡性循環，所以厭氧反應器系統檢測出水VFA是很必要的，一旦VFA出現不正常，而又沒采取效的措施去控制，很可能一酸到底。不過，過分的強調VFA的抑制性就偏激了，VFA中的乙酸，可是直接產甲烷的底物。

　　3、硫酸鹽。

　　硫酸鹽本身沒什么，除非上的濃度影響了滲透壓。但是SRB（硫酸鹽還原菌）這種細菌搞破壞，它把硫酸根轉化為H2S，還消耗產甲烷菌的碳源底物。一般來說，COD在5000mg/L，硫酸鹽在1500mg/L，顆粒污泥運行沒問題。很多水友說碳硫比在某個數值合適，其實這樣做出來的厭氧實際會出麻煩。因為碳硫比合適只是了產甲烷可以正常進行，不于被選擇性抑制。但是高的硫酸鹽含量下，還原形成的H2S濃度也會更高，當然，H2S在低pH下毒性更強大。

個人認為在實際工程中，兩相的分界線并不*分明，水解酸化相先后延伸產乙酸甚少量產甲烷都是經常遇見的。于產甲烷相，它就沒不含水解酸化這兩個過程的時候，產甲烷相四個過程都會存在，只不過前兩個過程被之前的相分擔了一部分。乙酸化發生在哪里，這個過程應該大部分在后一相，兩相的定義并不是“水解酸化階段+乙酸化產甲烷階段"，只要在流程上將其主體分開即可叫做兩相，于分界線模糊，沒關系。基于水解和酸化兩個過程法分開的事實，三相取決于產乙酸和產甲烷是否可以分開。
對于三相分離器的工作原理大致可表述為：氣液固三相在氣體擾動和液體升流的下從下方進入三相分離器；污泥（固）撞擊在三相分離器上，上面吸附的沼氣氣泡釋放出來；沼氣氣體被三角形集氣罩收集；脫離氣體的泥水（固液相）穿過三相分離器集氣罩之間的縫隙，到達沉淀區；污泥（固）在沒氣體擾動的條件下沉淀，落回三相分離器下方。核心是氣體被收集和污泥沉淀

★原理
在厭氧處理過程中，廢水中的機物經大量微生物的共同，被終轉化為甲烷、二氧化碳、水、硫化氫和氨等。在此過程中，不同微生物的代謝過程相互影響，相互制約，形成了復雜的生態系統。對高分子機物的厭氧過程的敘述，助于我們了解這一過程的基本內容。高分子機物的厭氧降解過程可以被分為四個階段：水解階段、發酵(或酸化)階段、產乙酸階段和產甲烷階段。

IC厭氧反應器性能

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