厭氧反應(yīng)塔是一種高效的多級內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器，是第三代厭氧反應(yīng)器的典型代表。其核心技術(shù)是借助反應(yīng)器內(nèi)所產(chǎn)生沼氣的提升作用實現(xiàn)內(nèi)循環(huán)，達(dá)到強(qiáng)化過程傳質(zhì)、提高基質(zhì)轉(zhuǎn)化效率的作用。廢水基質(zhì)濃度愈大、沼氣產(chǎn)生量愈大、內(nèi)循環(huán)左右俞強(qiáng)、傳質(zhì)過程俞強(qiáng)烈、基質(zhì)轉(zhuǎn)化效率俞高，故厭氧反應(yīng)塔特別適用于高濃度廢水處理。比如酒精、大豆蛋白、淀粉、檸檬酸、植物油、啤酒等行業(yè)廢水處理領(lǐng)域。
一、設(shè)備概述
厭氧反應(yīng)塔是一種將廢水進(jìn)行厭氧生物處理的設(shè)備。在厭氧反應(yīng)器中，廢水與厭氧微生物接觸，通過一系列的生物化學(xué)反應(yīng)，將廢水中的有機(jī)物分解成二氧化碳、甲烷等無機(jī)物，同時將廢水中的氨氮等營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氮氣等物質(zhì)。
厭氧反應(yīng)罐是一種將厭氧反應(yīng)器中的廢水進(jìn)行厭氧生物處理的設(shè)備。厭氧反應(yīng)罐的主體部分由耐腐蝕材料制成，罐體內(nèi)部設(shè)置有填料和曝氣頭等設(shè)備，以增加廢水與厭氧微生物的接觸面積和反應(yīng)速率。
在進(jìn)行厭氧生物處理時，廢水首入反應(yīng)罐的前置調(diào)節(jié)池，去除廢水中的懸浮物、油脂等雜質(zhì)，并調(diào)節(jié)廢水的pH值和溫度等參數(shù)。隨后，廢水通過進(jìn)水管進(jìn)入反應(yīng)罐的主體部分，與填料和曝氣頭等設(shè)備接觸，進(jìn)行厭氧生物反應(yīng)。
在厭氧反應(yīng)罐中，厭氧微生物通過一系列的生物化學(xué)反應(yīng)將廢水中的有機(jī)物分解成二氧化碳、甲烷等無機(jī)物，同時將廢水中的氨氮等營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氮氣等物質(zhì)。這些無機(jī)物和氮氣等物質(zhì)可以作為廢水和污水處理過程中的副產(chǎn)物進(jìn)行排放或利用。
在進(jìn)行厭氧生物處理時，廢水中的氨氮等營養(yǎng)物質(zhì)對于厭氧微生物的生長和繁殖具有重要意義。為了提高廢水中的氨氮等營養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化速率和轉(zhuǎn)化效率，可以在反應(yīng)罐中設(shè)置特殊的填料和曝氣頭等設(shè)備，以增加廢水與厭氧微生物的接觸面積和反應(yīng)速率。
二、設(shè)備構(gòu)造
厭氧反應(yīng)塔即上流式厭氧污泥床反應(yīng)器，是一種處理污水的厭氧生物方法，又叫升流式厭氧污泥床，英文縮寫IC（Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket）。
厭氧反應(yīng)塔由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器(包括沉淀區(qū))和氣室三部分組成。在底部反應(yīng)區(qū)內(nèi)存留大量厭氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進(jìn)行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機(jī)物，把它們轉(zhuǎn)化為沼氣。
沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過程中不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動形成一個污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進(jìn)入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時，折向反射板的四周，然后穿過水層進(jìn)入氣室，集中在氣室沼氣，用導(dǎo)管導(dǎo)出，固液混合液經(jīng)過反射進(jìn)入三相分離器的沉淀區(qū)，污水中的污泥發(fā)生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。
沉淀至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回厭氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。
三、工藝技術(shù)特點
1、厭氧反應(yīng)塔，容積負(fù)荷高；厭氧反應(yīng)塔內(nèi)污泥濃度高，微生物量大，且存在內(nèi)循環(huán)，傳質(zhì)效果好，進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷可超過普通厭氧反應(yīng)器的3倍以上。
2、節(jié)省投資和占地面積；厭氧反應(yīng)塔的體積相當(dāng)于普通反應(yīng)器的1/4~1/3左右，大大降低了反應(yīng)器的基建投資，而且IC反應(yīng)器高經(jīng)比很大(一般為4~8)，所以占地面積特別省。
3、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；處理高濃度廢水時，內(nèi)循環(huán)流量可達(dá)進(jìn)水量的10~20倍；循環(huán)流量水和進(jìn)水充分混合，使原水中的有害物質(zhì)得到充分稀釋，大大降低了毒物對厭氧消化過程的影響。
4、內(nèi)部自動循環(huán)，不必外加動力；IC反應(yīng)器以自身生產(chǎn)的沼氣作為提升的動力來實現(xiàn)混合液內(nèi)循環(huán)，不必設(shè)泵強(qiáng)制循環(huán)，節(jié)省了動力消耗。
5、出水穩(wěn)定性好；反應(yīng)器相當(dāng)于上下兩個UASB反應(yīng)器的串聯(lián)運動，兩級處理比一般單級處理的穩(wěn)定性好，出水水質(zhì)較穩(wěn)。
6、啟動周期短；IC反應(yīng)器內(nèi)污泥活性高，生物增殖快，為反應(yīng)器快速啟動提供有利條件，因此IC反應(yīng)器啟動周期一般為1~2月。
此外，為了提高廢水處理的效果和降低處理成本，厭氧反應(yīng)塔，還可以采用多種厭氧反應(yīng)器組合的方式進(jìn)行處理。例如，可以將厭氧-好氧生物處理工藝結(jié)合使用，將廢水行好氧生物處理，再進(jìn)行厭氧生物處理，以進(jìn)一步提高廢水的處理效果和降低處理成本。
總之，厭氧反應(yīng)器、厭氧反應(yīng)罐是廢水處理過程中重要的設(shè)備之一。在進(jìn)行厭氧生物處理時，需要了解其原理和應(yīng)用范圍，并根據(jù)實際情況選擇合適的設(shè)備和工藝進(jìn)行處理。同時，還需要加強(qiáng)日常維護(hù)和管理，以保證設(shè)備的正常運行和處理效果的穩(wěn)定性。
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