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厌氧处理工艺优缺点比较

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厌氧处理工艺优缺点比较
多种经过预处理后的废水，其CODcr、BOD5均相对较高，但可生化性良好，一般采用生化处理工艺进行处理。目前常用的生化处理工艺，根据反应过程中有无氧气，主要分为厌氧生物处理、好氧生物处理。
厌氧生物处理技术是在厌氧条件下，兼性厌氧和厌氧微生物群体将有机物转化为甲烷和二氧化碳的过程，又称为厌氧消化。
目前常用的厌氧工艺有厌氧接触法、厌氧滤池（AF）、上流式厌氧污泥床（UASB）反应器等。
普通厌氧消化池：又称传统或常规硝化池，已有百余年历史。硝化池常用密闭的圆柱形池。废水定期或者连续进入池中，经消化的污泥和废水分别从消化池底和上部排出，所产生的沼气出顶部排除。池径由几米到几十米，柱体部分的高度一般约为直径的1/2，池底未圆锥形，便于污泥排出。一般池体加盖，以保证良好的厌氧条件，收集沼气和保温，并减少池面的蒸发。为了使进料和厌氧污泥充分接触、使产生的沼气及时溢出而设有搅拌装置。此外，进行中温和高温消化时，常需要对消化液进行加热。
上流式厌氧污泥床反应器：简称UASB，废水由反应器底部进入，污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床。厌氧反应发生在废水和污泥颗粒接触的过程。在厌氧状态下产生的沼气(主要是甲烷和二氧化碳)引起了内部的循环，这对于颗粒污泥的形成和维持有利。在污泥层形成的一些气体附着在污泥颗粒上，附着和没有附着的气体向反应器顶部上升。上升到表面的污泥撞击三相反应器气体发射器的底部，引起附着气泡的污泥絮体脱气。气泡释放后污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面，附着和没有附着的气体被收集到反应器顶部的三相分离器的集气室。置于集气室单元缝隙之下的挡板的作用为气体发射器和防止沼气气泡进入沉淀区，否则将引起沉淀区的絮动，会阻碍颗粒沉淀。包含一些剩余固体和污泥颗粒的液体经过分离器缝隙进入沉淀区。由于分离器的斜壁沉淀区的过流面积在接近水面时增加，因此上升流速在接近排放点降低。由于流速降低污泥絮体在沉淀区可以絮凝和沉淀。累积在三相分离器上的污泥絮体在一定程度上将超过其保持在斜壁上的摩擦力，其将滑回反应区，这部分污泥又将与进水有机物发生反应。
厌氧生物滤池：简称AF，又称固定膜反应器，滤池体一般呈圆形，池内装有填料，池底和池顶密封。厌氧微生物附着生长在填料上面，当废水通过填料层时，废水中的有机物被填料表面的微生物降解，并产生沼气，从顶部排出。填料上面的生物膜会不断的进行脱落更新，脱落的生物膜随水流流出系统。废水从池底进入，从池顶排出，称为升流式厌氧滤池；废水从顶部进入从池底排出，称为降流式厌氧滤池。
表3.4各种厌氧处理工艺比较表
方案
优点
缺点
普通厌氧消化池
①工艺可以进入高悬浮固体含量的原料；
②消化器内物料分布均匀，避免了分层状态，增加了底物和微生物接触的机会；
③消化器内温度分布均匀；
④进入消化器内任何一点的抑制物质，能够迅速分散保持在最低浓度水平；
⑤避免了浮渣结壳、堵塞、气体逸出不畅和沟流现象；
①由于该消化器无法做到使SRT和MRT在大于HRT的情况下运行，所以需要消化器体积较大；
②要有足够的搅拌，所以能量消耗较高；
③生产用大型消化器难以做到完全混合；
④底物流出该系统时未完全消化，微生物随出料而流失。
上流式厌氧污泥床反应器
①反应器内污泥浓度高，一般平均污泥浓度为30-40g/L，其中底部污泥层污泥浓度为60-80g/L，悬浮层为5-7g/L;
②有机负荷高，水力停留时间短，中温消化，COD容积负荷一般为１０－２０Ｋg/(m2.d)；
③反应器内设置三项分离器，无需污泥回流，系统启动成功后，也不需要内回流，
④反应器内无需设置填料，节省造价，避免堵塞。
①反应器内容易短流，影响处理效率；
②进水悬浮物要求较高，要求控制在500mg/L以下，以免影响厌氧污泥的颗粒化和减少反应器的有效容积；
③为了发挥良好的处理效率对构筑物的要求比较高，特别是进出水的方式和土建质量；
④运行启动的时间长，完全启动时间达6个月，对水质和负荷的变化比较敏感；
⑤对氮和磷的去除效果及其有限。
厌氧生物滤池
①处理能力比一般消化池高；
②生物量浓度高，可获得较高的有机负荷；
③不需要专门的搅拌设备，装置简单，工艺自身能耗低；
④微生物菌体停留时间长，耐冲击负荷能力较强；
⑤无需回流污泥，运行管理方便；
⑥在处理水量和负荷有较大变化的情况下，运行能保持较大的稳定性。
①滤池容易堵塞，尤其是底部，因此主要适用于悬浮物浓度较低的溶解
性有机废水处理；
②对布水装置要求较高，否则易发生短流，影响处理效果；
③滤池的清洗尚无简单有效的方法；
④滤料费用较贵；
⑤启动时间较长。
根据以上各个工艺的比较，综合考虑本项目废水的实际情况，以及工艺投资、占地等特点，本次项目采用上流式厌氧污泥床反应器作为废水的厌氧处理工艺。

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