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低浓度内循环厌氧氨氧化反应器的设计与制作

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发布时间: 2021-4-18 09:09

正文摘要:

1 基本水质参数 1.1需处理原水水质指标 项目CODcrNH4+-NTNSO42-HS-指标值20020355040 进水指标表(mg/L),即低浓度废水处理。 1.2设计规模与水质 反应器规模:大口径高2.44米的UASB-ANAMMOX反应器。 需达到处 ...

工业水处理 发表于 2021-4-18 09:10:30
大流量的作用是使反应器内的细菌能够得到充分的营养物质。

7.5生物量截留

由于ANAMMOX活性微生物生长速率较低,世代时间较长。为获得最大可能的污泥停留时间,必须在反应器中设置分离设备。达到生物截留的目的。

该分离设备应达到如下目的:

1.分离并排除反应器中的沼气。

2.有效地防止活性细胞物质的流失。

3.使污泥滑回到消化室内。

4.提供精处理作用。

5.防止漂浮颗粒化污泥的流失。

本设计在反应器上部安装生物量截留装置,如图所示:

在反应器右上方开一条2cm的缝,当水经过缝进入到截留装置时,细菌将被挡板挡住而不能随着出水流出,截留装置底部的角度为60°,再在第一个截留装置右上方开一条2cm的缝,当水经过缝进入到第二个截留装置时,细菌将再次被挡板挡住而不能随着出水流出,出水口装在第二个截留装置,这样细菌将能更好的被截留下来。

8 厌氧氨氧化反应器的优势与不足

8.1 厌氧氨氧化工艺的先进性

与传统的硝化反硝化技术相比,厌氧氨氧化工艺具有很多优点:

(1)由于氨可以直接用作反硝化反应的电子供体,因此,不需要外加有机物做电子供体,既可节省费用,又可防止二次污染。

(2)硝化反应每氧化1molNH4+耗氧2mol,而在厌氧氨氧化反应中,每氧化1molNH4+只需要0.75mol氧气,耗氧减少62.5%,从而使供氧耗能大幅度下降。

(3)传统的硝化反应氧化1molNH4+可产生2molH+,反硝化反应还原1molNO3-或NO2-将产生1molOH-,而厌氧氨氧化反应产酸量大幅度下降,产碱量降至为零,可以节省数量客观的中和试剂,同时防止可能出现的二次污染。

8.2 厌氧氨氧化工艺存在的主要问题

(1)在Anammox反应器中,生物产率极低,几乎观察不到厌氧氨氧化菌的生长繁殖,系统必须有相应的生物补给,否则反应器处理能力将下降甚至丧失功能。
(2)系统中的生物产率很低,致使水力停留时间比较长,所需的反应器容积很大,废水处理工程的一次投资比较大。
(3)系统反应所需要的温度较高,实际中必须考虑环境条件和所需的能耗
(4)厌氧氨氧化菌对光和氧十分敏感,整个反应要在黑暗中进行,且不得有空气进入。有空气进入时,出水NO2--N浓度急剧升高,甚至会超过进水NO2--N浓度。因此,厌氧氨氧化工艺需要有很高的技术要求,设备和人员素质都必须满足其要求,难度较大。

8.3 改进的途径及建议

(1)在厌氧氨氧化的深入研究中,建立相应的自动化监控系统。对Anammox反应器中的溶解氧和生物相进行适时监控,防止不利因素的产生,保证系统在最佳状态下运行。

(2)实际应用中,因地制宜,扬长避短,充分利用现场条件及厌氧氨氧化工艺的优越性。如在将渗滤液回灌的垃圾填埋场,厌氧填埋单元就是一个可以利用的大容积厌氧生物反应器,可将其作为Anammox反应器,对垃圾渗滤液中的氨氮进行处理。
(3)对厌氧氨氧化的微生物相进行深入研究,确定该类微生物生长代谢的最佳条件及其生长缓慢的原因,为Anammox菌的培养提供理论依据。

(4)对厌氧氨氧化反应机理进行深入研究,探讨如何克服高浓度氨氮和硝态氮对反应的抑制作用,拓宽本工艺的适用范围。

9总结

与其他脱氮工艺相比较,厌氧氨氧化实现了氨氮的短途径转化,具有不需要外加电子供体、大幅度减少供氧能耗及运行中产酸少,产碱量可降至为零,产泥少等优点,具有极大的优越性。

但目前ANAMMOX工艺的研究大部分停留在实验室小试阶段,缺乏大规模的实际工程的实践检验。此外厌氧氨氧化对与生活污水的研究尚未深入,接种污泥来源与缩短反应器启动时间、工艺参数和运行的边界条件的控制问题有待进一步探讨和研究。
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