厭氧生物過濾池處理效率高，能耗低，一次性投資小，運行成本低，輕松達國標；工業(yè)廢氣處理設(shè)備費用低,廢氣處理工程經(jīng)驗豐富,可上門勘探現(xiàn)場；正州環(huán)保

概要

厭氧生物過濾器是美國Standford大學Young和Mc.Carty于1967年基于生物過濾器開發(fā)的早期厭氧生物反應器。

厭氧生物過濾池是內(nèi)部填充微生物載體(即過濾器)的厭氧生物反應器。厭氧微生物部分附著在過濾器上生長，形成厭氧生物膜，部分懸浮在過濾器的間隙中生長。污水通過懸掛生物膜的過濾材料時，水中的有機物擴散到生物膜表面，被生物膜中的微生物分解轉(zhuǎn)化為沼氣，凈化的水通過排水設(shè)備排出池外，產(chǎn)生的沼氣被收集利用。

過濾材料

在厭氧生物過濾池中，其結(jié)構(gòu)是過濾材料，過濾材料的主要功能是為厭氧微生物提供附著生長的空間。過濾材料的形態(tài)、性質(zhì)和填充方式對過濾池的凈化效果和運行有重要影響。

理想的過濾材料應具備以下條件

(1) 比表面積大，一般比表面積大，能承受的有機負荷越高，有助于增加生物總量。

(2) 具有高孔隙率，孔隙率越高，在同一容積的反應器中，處理水量一定時污水的實際停留時間越長，反應器的容積利用系數(shù)越高，高孔隙率有利于防止過濾器堵塞，防止短流。

(3) 有利于生物膜的附著生長，表面粗糙的過濾器優(yōu)于表面光滑的過濾器。

(4) 具有足夠的機械強度，不易流失。

(5) 化學和生物穩(wěn)定性好，不易被污水中的化學物質(zhì)侵蝕和微生物分解破壞，無有害物質(zhì)溶解，壽命長。

(6) 質(zhì)量輕，反應器結(jié)構(gòu)負荷小。

(7) 價格便宜，采訪方便。

生產(chǎn)和試驗研究中常用的過濾材料有實心塊狀過濾材料、中空塊狀過濾材料、管流型過濾材料、纖維過濾材料等。

(1) 實心塊狀過濾器:這種過濾器價格便宜，容易得到，但質(zhì)量重，比表面積小，孔隙率低。采用這種過濾材料的過濾池，生物量濃度低，限制有機負荷，僅為3-6kgCOD/(m3d)，運行中容易發(fā)生局部過濾層堵塞和短流現(xiàn)象，影響運行效果。常用的是直徑30-45mm的碎石、碎石等。

(2) 中空塊狀過濾器:圓柱形或球形，內(nèi)部有形狀、大小不同的孔隙。與表面積和孔隙率相比，實心塊狀過濾器大幅增加，可以增加生物量濃度和相應的處理能力，減少過濾層的堵塞。這種過濾材料多由塑料制成，常用的有波爾環(huán)等。

(3) 管流型過濾器:形成管流，比表面積達到100-200m2/m3，孔隙率為80%-90%，分別為實心塊狀過濾器的2-5倍和1.5倍左右，采用這種過濾器可獲得較高的生物量濃度，厭氧生物過濾器的有機負荷達到5-15kgCOD/(m3該過濾材料質(zhì)量輕，穩(wěn)定，但價格高。

(4) 交叉流型過濾器:由不同傾斜方向的波紋管和蜂窩管構(gòu)成，傾斜角一般為60°。水流通過濾層時，呈交叉形(或折流形)流動，比表面積和孔隙率接近管流型過濾材料，但COD去除率高，工作特性好，應用越來越廣泛。

(5) 纖維過濾材料:比表面積和孔隙率大，污水流過過濾池時，纖維隨水漂浮，提高其上生物膜與污水的接觸效果，提高有機物的傳質(zhì)效率。同時，由于水流的剪切作用，生物膜的厚度不太大，可以保證高生物活性和良好的傳質(zhì)條件。但是，采用軟纖維過濾材料時，生物膜容易產(chǎn)生團結(jié)現(xiàn)象。常用的纖維過濾器有軟尼龍纖維過濾器、半軟聚乙烯、聚丙烯過濾器、彈性聚苯乙烯過濾器等。


結(jié)構(gòu)特征

厭氧生物過濾池根據(jù)水流方向分為上升式和下降式兩種，下降式厭氧生物過濾器也稱為下降式固定膜反應器(DSFF)。近年來，升流式混合型厭氧反應器也出現(xiàn)了。

厭氧生物過濾器除過濾材料外，還設(shè)有布水系統(tǒng)和沼氣收集系統(tǒng)。布水系統(tǒng)的作用是使供水分布均勻，為了防止堵塞，其孔的大小和流速應適當選擇和控制。沼氣收集系統(tǒng)的作用是收集產(chǎn)生的沼氣作為能源利用，沼氣收集系統(tǒng)設(shè)有水封、氣流計和火炬。厭氧生物過濾器多為封閉型，保證良好的厭氧環(huán)境，盡量收集沼氣，其中過濾層低于污水水位，處于淹沒狀態(tài)。

升流式厭氧生物過濾池的布水系統(tǒng)設(shè)置在池底，污水從底部進入過濾池后均勻向上傳動，在過濾材料表面附著的與過濾材料截留的大量微生物的作用下，污水中的有機物可以分解為甲烷和二氧化碳等，凈化后的出水從池頂引出池外，沼氣從上部的沼氣收集管收集，池內(nèi)的生物膜不斷代謝，脫落的生物膜隨著出水帶出，因此過濾池后需要設(shè)置沉淀分離裝置。目前運行的厭氧過濾器大多是升流式厭氧過濾器。

在降流式厭氧過濾池中，布水系統(tǒng)設(shè)置在池頂，污水從頂部均勻直流到底部，生物反應產(chǎn)生的氣體流動起到一定的攪拌作用，因此不需要復雜的配水系統(tǒng)，微生物附著在方向性排列的過濾器上，發(fā)揮分解有機物的作用。這種反應器不易堵塞，但固體沉積在濾池底部會給操作帶來一定的困難。

進來出現(xiàn)的升流式混合型厭氧反應器綜合了升流式厭氧污泥床和升流式厭氧生物過濾池的特點，減少了過濾層的厚度，在過濾層的布水系統(tǒng)和過濾層之間留出一定的空間，使懸浮狀態(tài)的粒子污泥在其中生長、累積，增加了反應器的總生物量，減少了過濾池堵塞的可能性。與升流式厭氧污泥床相比，不設(shè)置三相分離器，可以節(jié)基礎(chǔ)設(shè)施投資。其過濾層的高度與過濾池的總高度相比，應采用2/3。

運行特征

厭氧生物過濾池適用于不同類型、不同濃度的有機廢水處理，其有機負荷取決于污水的性質(zhì)和濃度，一般為0.2-16kgCOD/(m3tod)，過濾池中的生物膜厚度約為1-4mm，生物量濃度沿過濾層高度變化，升流式厭氧生物過濾池底部的生物量濃度達到頂部的幾十倍。實際運行結(jié)果表明，在同一水質(zhì)條件和水力停留時間下，上升式厭氧生物濾池的COD去除率高于下降式，上升式混合型厭氧反應器具有更多運行優(yōu)點。

溫度是影響厭氧生物濾池處理效果的因素之一。厭氧生物濾池多在中溫條件(35℃)下運行。溫度下降會影響處理效率，根據(jù)經(jīng)驗，溫度急劇下降會增加效率下降幅度，長時間穩(wěn)定在低溫條件下運轉(zhuǎn)的話，過濾器中的固體停留時間變長，溫度的影響會減弱，為了節(jié)約加熱所需的能量，也可以在常溫下運轉(zhuǎn)。

濾池的高度對處理效果有一定的影響。研究表明，大部分COD在0.4m以下被去除，濾池內(nèi)的填充高度不必超過1.2m。

采用升流式厭氧生物過濾器，污水中浮游固體濃度大于COD濃度的10%時，為了防止過濾層堵塞，應進行適當?shù)念A處理，降低浮游物濃度。

估值。

厭氧生物過濾器具有以下優(yōu)點

(1) 處理能力高于一般消化池；

(2) 生物濃度高，可獲得高有機負荷；

(3) 不需要特殊的攪拌設(shè)備，裝置簡單，技術(shù)本身能耗低

(4) 微生物菌體停留時間長，耐沖擊負荷強

(5) 無需回流污泥，運行管理方便

(6) 處理水量和負荷發(fā)生很大變化時，運行可以保持很大的穩(wěn)定性。

厭氧生物過濾器的主要缺點是:

(1) 濾池容易堵塞，特別是底部，主要適用于懸浮物濃度低的溶解性有機廢水處理

(2) 對布水裝置要求高。否則，容易發(fā)生短流，影響處理效果

(3) 濾池清洗沒有簡單有效的方法。