淀粉廠EGSb厭氧罐的*運(yùn)行控制要點(diǎn)
淀粉廠EGSB厭氧反應(yīng)器廠家是一種高效的多級(jí)內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器,是第三代厭氧反應(yīng)器的典型代表。與前二代厭氧器相比、它具有占地面積少、容積負(fù)荷量高,布水均勻,抗沖擊能力強(qiáng)、性能更穩(wěn)定、操作更簡(jiǎn)單的多種優(yōu)勢(shì)。例如,當(dāng)COD為10000-15000mg/l時(shí)的高濃度有機(jī)廢水,第二代USCB反應(yīng)器一般容積負(fù)荷為5-8kgCODm3.d, 第三代IC厭氧反應(yīng)器容積負(fù)荷可達(dá)到10-18kgCODm3.d。
EGSb厭氧罐工作原理:
IC反應(yīng)器構(gòu)造的特點(diǎn)是具有很大的高徑比,一般可達(dá)4-8,反應(yīng)器的高度達(dá)到20m左右。
它相似由2層UASB反應(yīng)器串聯(lián)而成。按功能劃分,反應(yīng)器由下而上共分為5個(gè)區(qū):混合區(qū)、第1厭氧區(qū)、第2厭氧區(qū)、沉淀區(qū)和氣液分離區(qū)。整個(gè)反應(yīng)器由*厭氧反應(yīng)室和第二厭氧反應(yīng)室疊加而成。每個(gè)厭氧反應(yīng)室的頂部各設(shè)一個(gè)氣、固、液三相分離器。
*級(jí)三相分離器主要分離沼氣和水,第二級(jí)三相分離器主要分離污泥和水,進(jìn)水和回流污泥在*厭氧反應(yīng)室進(jìn)行混合。*反應(yīng)室有很大的去除有機(jī)能力,進(jìn)入第二厭氧反應(yīng)室的廢水可繼續(xù)進(jìn)行處理,去除廢水中的剩余有機(jī)物,提高出水水質(zhì)。
混合區(qū):反應(yīng)器底部進(jìn)水、顆粒污泥和氣液分離區(qū)回流的泥水混合物有效地在此區(qū)混合。
第1厭氧區(qū):混合區(qū)形成的泥水混合物進(jìn)入該區(qū),在高濃度污泥作用下,大部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣?;旌弦荷仙骱驼託獾膭×覕_動(dòng)使該反應(yīng)區(qū)內(nèi)污泥呈膨脹和流化狀態(tài),加強(qiáng)了泥水表面接觸,污泥由此而保持著高的活性。隨著沼氣產(chǎn)量的增多,一部分泥水混合物被沼氣提升至頂部的氣液分離區(qū)。
氣液分離區(qū):被提升的混合物中的沼氣在此與泥水分離并導(dǎo)出處理系統(tǒng),泥水混合物則沿著回流管返回到下端的混合區(qū),與反應(yīng)器底部的污泥和進(jìn)水充分混合,實(shí)現(xiàn)了混合液的內(nèi)部循環(huán)。
第2厭氧區(qū):經(jīng)第1厭氧區(qū)處理后的廢水,除一部分被沼氣提升外,其余的都通過三相分離器進(jìn)入第2厭氧區(qū)。該區(qū)污泥濃度較低,且廢水中大部分有機(jī)物已在第1厭氧區(qū)被降解,因此沼氣產(chǎn)生量較少。沼氣通過沼氣管導(dǎo)入氣液分離區(qū),對(duì)第2厭氧區(qū)的擾動(dòng)很小,這為污泥的停留提供了有利條件。
沉淀區(qū):第2厭氧區(qū)的泥水混合物在沉淀區(qū)進(jìn)行固液分離,上清液由出水管排走,沉淀的顆粒污泥返回第2厭氧區(qū)污泥床。
從IC反應(yīng)器工作原理中可見,反應(yīng)器通過2層三相分離器來(lái)實(shí)現(xiàn)SRT及HRT,獲得高污泥濃度;通過大量沼氣和內(nèi)循環(huán)的劇烈擾動(dòng),使泥水充分接觸,獲得良好的傳質(zhì)效果。
IC厭氧反應(yīng)器優(yōu)點(diǎn):
IC厭氧反應(yīng)器相對(duì)于其他同類產(chǎn)品有以及下幾個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn):
(1)具有很高的容積負(fù)荷率。
由于IC反應(yīng)器存在著內(nèi)循環(huán),*反應(yīng)室有很高的升流速度,傳質(zhì)效果很好,污泥活性很高,因而其有機(jī)容積負(fù)荷率比普通UASB反應(yīng)器高許多,一般高出3倍以上。處理高濃度有機(jī)廢水,如土豆加工廢水,當(dāng)COD為10000~15000mg/L時(shí),進(jìn)水容積負(fù)荷率可達(dá)30~40kgCOD/(m3•d)。處理低濃度有機(jī)廢水,如啤酒廢水,當(dāng) COD為2000~
3000mg/L時(shí),進(jìn)水容積負(fù)荷率可達(dá)20~50kgCOD /(m3•d),HRT僅2~3h,COD去除率可達(dá)80%左右。
(2)節(jié)省基建投資和占地面積。
由于 IC 反應(yīng)器的容積負(fù)荷率大大高于 UASB 反應(yīng)器,IC反應(yīng)器的有效體積僅為UASB反應(yīng)器的1/4~1/3,所以可顯著降低反應(yīng)器的基建投資。由于IC反應(yīng)器不僅體積小,而且有很大的高徑比,所以占地面積特別省,非常適用于占地面積緊張的廠礦企業(yè)。小型的 IC 反應(yīng)器可以工廠預(yù)制,大型的可在現(xiàn)場(chǎng)制作,施工工期短,安裝簡(jiǎn)便,且IC反應(yīng)器的土方量很小,可節(jié)省施工費(fèi)用。
(3)靠沼氣提升實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)。
不必外加動(dòng)力厭氧流化床和膨脹顆粒污泥床的流化是通過出水回流由泵加壓實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制循環(huán)的,因此必須消耗一部分動(dòng)力。而 IC 反應(yīng)器是以自身產(chǎn)生的沼氣通過絕熱膨脹做功為動(dòng)力實(shí)現(xiàn)混合液的內(nèi)循環(huán)的,不必另設(shè)泵進(jìn)行強(qiáng)制內(nèi)循環(huán),從而可節(jié)省能耗。
(4)抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)
由于IC反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)了內(nèi)循環(huán),處理低濃度水(如啤酒廢水)時(shí),循環(huán)流量可達(dá)進(jìn)水流量的 2 ~ 3 倍;處理高濃度水(如土豆加工廢水)時(shí),循環(huán)流量可達(dá)進(jìn)水流量的10~20倍。因?yàn)檠h(huán)流量與進(jìn)水在*反應(yīng)室充分混合,使原廢水中的有害物質(zhì)得到充分稀釋,降低了有害程度,并可防止局部酸化發(fā)生,從而提高了反應(yīng)器的耐沖擊負(fù)荷的能力。
(5)具有緩沖 pH 能力。
內(nèi)循環(huán)流量相當(dāng)于*級(jí)厭氧的出水回流量,可利用 COD 轉(zhuǎn)化的堿度,對(duì) pH 起緩沖作用,使反應(yīng)器內(nèi)的 pH 保持穩(wěn)定。處理缺乏堿度的廢水時(shí),可減少進(jìn)水的投堿量。
(6)出水的穩(wěn)定性好于IC
反應(yīng)器的*、二反應(yīng)室,相當(dāng)于上下兩個(gè) UASB 反應(yīng)器,它們串聯(lián)運(yùn)行,*反應(yīng)室有很高的有機(jī)容積負(fù)荷率,相當(dāng)于起“粗”處理作用,第二反應(yīng)室則具有較低的有機(jī)容積負(fù)荷率,相當(dāng)于起“精”處理作用。整個(gè) IC 反應(yīng)器實(shí)際上是兩級(jí)厭氧處理。一般情況下,兩級(jí)厭氧處理比單級(jí)厭氧處理的穩(wěn)定性好,出水也較穩(wěn)定。
IC厭氧反應(yīng)器的運(yùn)行控制要點(diǎn):
主要有以下幾點(diǎn):
1、 污泥菌種
厭氧污泥中具有處理污染物能力的就是細(xì)菌等有機(jī)物質(zhì),菌群的組成及菌種的成分決定了其顆粒強(qiáng)度、產(chǎn)甲烷活性及對(duì)污水的適應(yīng)能力。一般來(lái)說(shuō),厭氧顆粒污泥中有機(jī)物成分占70%左右,污泥外部菌種主要為絲菌,污泥內(nèi)部主要為桿菌、球菌等。
2、 pH值
反應(yīng)器進(jìn)水PH值一般應(yīng)控制在6.5~7.5之間,過高或過低的PH值都會(huì)對(duì)工藝造成影響,主要體現(xiàn)在對(duì)厭氧菌(主要是產(chǎn)甲烷菌)活性的影響,包括:
a、影響菌體及酶系統(tǒng)的生理功能和活性。
b、影響環(huán)境的氧化還原電位。
c、影響基質(zhì)的活性,產(chǎn)甲烷菌的這些性質(zhì)功能遭到破壞后,處理COD的活性就會(huì)大大降低。
3、 溫度
反應(yīng)器進(jìn)水溫度要求控制在35~38之間。因?yàn)楫a(chǎn)甲烷菌大多數(shù)都屬于中溫菌,在這個(gè)范圍內(nèi),其處理效率是很高的。當(dāng)溫度高于40℃時(shí),處理效率會(huì)急劇下降。
4、 容積負(fù)荷
厭氧反應(yīng)器具有很高的容積負(fù)荷,一般情況下為10~18kgCOD/m3/d(不同廠家的IC容積負(fù)荷會(huì)有差異,某些品牌的IC容積負(fù)荷可能更高)。短期內(nèi)進(jìn)水負(fù)荷的變化幅度不要過大,要讓厭氧菌有一定的適應(yīng)時(shí)間,應(yīng)逐步增加或降低負(fù)荷。如果條件可以,盡量使其負(fù)荷在一個(gè)范圍之間趨于穩(wěn)定的狀態(tài)。負(fù)荷過低或過高,都會(huì)對(duì)IC的正常厭氧處理產(chǎn)生巨大影響。
5、 上升流速
IC 反應(yīng)器的上升流速一般在4~8m/h, 當(dāng)污水的進(jìn)水COD 值濃度較低時(shí),需要提高流量來(lái)增加COD 的負(fù)荷率。較高的上升流速會(huì)有助于顆粒污泥與有機(jī)物之間的傳質(zhì)過程,避免混合不均勻?qū)υO(shè)備的影響。
6、預(yù)酸化度
廢水進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器之前要保持足夠的預(yù)酸化度,一般在30%~50%之間,是在40%左右。預(yù)酸化度高的情況下,VFA高,進(jìn)水PH值會(huì)降低,為調(diào)解PH值,會(huì)增高污水處理的運(yùn)行費(fèi)用,同時(shí)還會(huì)影響污泥的顆粒化。
7、 有毒物質(zhì)
對(duì)厭氧顆粒污泥有抑制性作用的毒性物質(zhì),主要是H2S和亞硫酸鹽。H2S 的允許濃度為小于250 mg/l,否則可能會(huì)使大部分產(chǎn)甲烷菌降低50%的活性。亞硫酸鹽的毒性比H2S更高,建議將亞硫酸鹽的濃度控制在150ppm以下,所以,一定要嚴(yán)格控制這兩種有毒物質(zhì)的含量,對(duì)其進(jìn)行定期檢測(cè)。
8、日常巡查
厭氧反應(yīng)器的日常巡查至關(guān)重要,我們總結(jié)了一些簡(jiǎn)單的觀察點(diǎn),詳情見下表:
巡查點(diǎn) | 工藝判斷 |
手摸進(jìn)水管 | 判斷是否堵塞,堵塞的管道通常是冷的 |
罐體四周溫度 | 判斷布水是否均勻 |
聽聽沼氣水封產(chǎn)氣情況 水封液位是否正常 | 判斷進(jìn)水水質(zhì)變化 |
測(cè)試進(jìn)水pH | 判斷進(jìn)水是否異常 |
觀察進(jìn)水顏色 | 判斷進(jìn)水是否異常 |
測(cè)出水SV、pH | 判斷系統(tǒng)是否正常 |
聽周圍是否有漏氣的聲音,聞異味 | 判斷是否漏氣 |
進(jìn)水流量是否穩(wěn)定 | 判斷IC容積負(fù)荷、污泥負(fù)荷是否穩(wěn)定 |
觀察沼氣壓力及產(chǎn)氣是否正常 | 判斷沼氣管道是否通暢 |
定期做不同部位的厭氧污泥SV30,并淘洗觀察變化情況 | 判斷厭氧顆粒污泥的物理性能 |
9、 沼氣處理
做好沼氣排放應(yīng)急措施,當(dāng)沼氣穩(wěn)壓柜或壓力表壓力快速升降時(shí),一定要引起重視。這種情況下,一般會(huì)出現(xiàn)沼氣泄漏或沼氣輸送不暢,要迅速查明原因,無(wú)論采用放空還是其它手段,務(wù)必確保厭氧反應(yīng)器內(nèi)的沼氣能夠正常排出。
10、常見問題及解決辦法
存在問題 | 原 因 | 解決方法 |
1、污泥生長(zhǎng)過慢 | 1 營(yíng)養(yǎng)物不足,微量元素不足; 2 進(jìn)液酸化度過高; 3 種泥不足。 | 1 增加營(yíng)養(yǎng)物和微量元素; 2 減少酸化度; 3 增加種泥。 |
2、反應(yīng)器過負(fù)荷 | 1 反應(yīng)器污泥量不夠; 2 污泥產(chǎn)甲烷活性不足; 3 每次進(jìn)泥量過大間斷時(shí)間短。 | 1 增加種污或提高污泥產(chǎn)量; 2 減少污泥負(fù)荷; 3 減少每次進(jìn)泥量加大進(jìn)泥間隔。 |
3、污泥活性不夠 | 1 溫度不夠; 2 產(chǎn)酸菌生長(zhǎng)過快; 3 營(yíng)養(yǎng)或微量元素不足; 4 無(wú)機(jī)物Ca2+ 引起沉淀。 | 1 提高溫度; 2 控制產(chǎn)酸菌生長(zhǎng)條件; 3 增加營(yíng)養(yǎng)物和微量元素; 4 減少進(jìn)泥中Ca2+ 含量。 |
4、污泥流失 | 1 氣體集于污泥中,污泥上?。?br /> 2 產(chǎn)酸菌使污泥分層; 3 污泥脂肪和蛋大。 | 1 增加污泥負(fù)荷,增加內(nèi)部水循 環(huán); 2 穩(wěn)定工藝條件增加廢水酸化程 度; 3 采取預(yù)處理去除脂肪蛋白。 |
5、污泥擴(kuò)散顆粒污泥破裂 | 1 負(fù)荷過大; 2 過度機(jī)械攪拌; 3 有毒物質(zhì)存在。 4 預(yù)酸化突然增加 | 1 穩(wěn)定負(fù)荷; 2 改水力攪拌; 3 廢水清除毒素。 4 應(yīng)用更穩(wěn)定酸化條件 |