关键词:消化 化工 工艺 厌氧 厌氧消化
1、工艺流程与特点:
——是70年代随着厌氧微生物学的研究不断深入应运而生的;着重于工艺流程的变革,而不是着重于反应器构造变革;在单相反应器中,存在着脂肪酸的产生与被利用之间的平衡,维持两类微生物之间的协调与平衡十分不易;两相厌氧消化工艺就是为了克服单相厌氧消化工艺的上述缺点而提出的;两个反应器中分别培养发酵细菌和产甲烷菌,并控制不同的运行参数,使其分别满足两类不同细菌的最适生长条件;反应器可以采用前述任一种反应器,二者可以相同也可以不同。
l 两相工艺最本质的特征是实现相的分离,方法主要有: ① 化学法:投加抑制剂或调整氧化还原电位,抑制产甲烷菌在产酸相中的生长; ② 物理法:采用选择性的半透明膜使进入两个反应器的基质有显著的差别,以实现相的分离; ③ 动力学控制法:利用产酸菌和产甲烷菌在生长速率上的差异,控制两个反应器的水力停留时间,使产甲烷菌无法在产酸相中生长;
——实际上,很难做到相的完全分离。
主要优点:
l 有机负荷比单相工艺明显提高;产甲烷相中的产甲烷菌活性得到提高,产气量增加;运行更加稳定,承受冲击负荷的能力较强;当废水中含有SO42-等抑制物质时,其对产甲烷菌的影响由于相的分离而减弱;对于复杂有机物(如纤维素等),可以提高其水解反应速率,因而提高了其厌氧消化的效果。
2、应用情况
(1) 比利时肯特大学的Anodex工艺
(2)荷兰:淀粉废水
|
项目 |
沉淀池 |
产酸相 |
产甲烷相 |
|
容积 (m3) |
700 |
1700 |
5000 |
|
HRT (h) |
3.25 |
9.5 |
20 |
|
温度 (°C) |
33 |
33 |
35 |
|
pH |
6.2 |
6.2 |
7.5 |
|
项目 |
沉淀池进料 |
产酸相 |
产甲烷相 |
|
进水 |
出水 |
进水 |
出水 |
|
COD (mg/l) |
17,500~18,000 |
17,800 |
16,400 |
11,700 |
3,000 |
|
TKN (m mol) |
75 |
77 |
74 |
52 |
46 |
|
氨氮 (m mol) |
3 |
29 |
47 |
33 |
42 |
|
硫酸盐 (m mol) |
3.3 |
3.0 |
1.3 |
0.7 |
< 0.1 |
|
硫化物 (m mol) |
< 0.1 |
0.1 |
1.9 |
1.3 |
1.4 |
(3)我国首都师范大学:豆制品废水
|
反应器名称 |
HRT
(h) |
出水
pH |
有机负荷
(kgCOD/m3.d) |
COD去除率
(%) |
产气率
(m3/m3.d) |
出水挥发酸
(mg/l) |
沼气中
CH4(%) |
|
产酸相 |
1.8 |
4.7~5.5 |
84.4 |
6.4 |
|
1800 |
12 |
|
产甲烷相
(UASB) |
13.8 |
7.0~7.2 |
12.0 |
92.3 |
5.9 |
5 |
65 |
|
全系统 |
15.6 |
7.0~7.2 |
10.5 |
93.2 |
5.2 |
|
65 |
(4)其它
|
国家 |
废水性质 |
规模 |
进水COD
(mg/l) |
COD
去除率
(%) |
UASB反应器
的有机负荷
(kgCOD/m3.d) |
处理能力
(kgCOD/d) |
投入运行年份 |
|
比利时 |
酶和酒精 |
中试 |
7500~10000 |
79~84 |
14 |
180 |
1977 |
|
德国 |
甜菜制糖 |
中试 |
6000~7000 |
90~92 |
20 |
45 |
1980 |
|
比利时 |
酵母、酒精 |
中试 |
28200~32000 |
67~72 |
21 |
135 |
1980 |
|
德国 |
柠檬酸 |
中试 |
42574 |
70~80 |
15~20 |
120 |
1981 |
|
比利时 |
亚麻处理 |
生产规模 |
6500~7000 |
85~90 |
9~12 |
350 |
1980 |
|
德国 |
淀粉、葡萄糖 |
生产规模 |
|
|
|
20000 |
1982 |
|
德国 |
甜菜制糖 |
生产规模 |
|
|
|
32000 |
1982 |
|
德国 |
甜菜制糖 |
生产规模 |
|
|
|
15000 |
1982 |
|