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Section 5.5 Other anaerobic biological treatment process在线视频

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Section 5.5 Other anaerobic biological treatment process课程教案、知识点、字幕

好,同学们好,现在我们来学习第五节,其它厌氧生物处理工艺

在这一节中呢,我会介绍六个不同的厌氧生物处理工艺

分别是呢,厌氧膨胀床和厌氧流化床工艺

厌氧挡板式反应器,厌氧生物转盘,厌氧内循环反应器

也就是我们平常说的IC反应器,EGSB反应器

以及呢,两相厌氧消化工艺

我们先来看第一个工艺,我们称为厌氧膨胀床和厌氧流化床反应器

那么这张图呢,给出的是这个厌氧流化床或者是膨胀床的一个工艺示意图

那么从这里面可以看呢,在这两个反应器中间呢

我们通常都会采用一个载体,那么是一种固体颗粒

通常呢,用石英砂或者陶粒,粒径呢,比较小

那么在这个反应器中间呢,还通过比较大的这个出水回流

能够使这些载体呢,在床身内呢,形成一定的膨胀,或者是流化

在这个过程中间呢,载体表面会附着生长厌氧生物膜

那么通过出水循环呢,可以控制膨胀率的大小

那么当膨胀率呢,比较小的时候,我们把它称为膨胀床反应器

当这个膨胀率比较大,颗粒载体在床身内呈流化状态

我们把它称为这个流化床反应器,那么这两个反应器的主要的优点呢

是我们采用细载体,那么它的比表面积比较大

所以整个反应器内的生物浓度呢,会很高,有的时候能高达30gVSS/L

所以呢,能够使这个反应器呢,能达到比较高的有机负荷

有机负荷可以达到10到40kgCOD/(m3·d)

那么相应的HRT呢,就会缩短

在整个反应器中间呢,它具有非常好的耐冲击负荷的能力,运行稳定

载体呢,处于膨胀或者是流化状态

可以防止呢,载体发生堵塞,或者是发生这个板结的情况

生物固体的停留时间呢,非常长

因为它是一种厌氧的生物膜,运行非常稳定,剩余的污泥量比较少

可以应用于各种高浓度的有机废水或者甚至是一些低浓度的城市废水的处理

但是它主要的缺点呢,是在这个床身中间

为了实现载体的流化,它需要较大的耗能,需要较大的回流比

那么另外一个呢,是系统的设计运行呢,要求比较高

那么第二个反应器呢,我们把它称为厌氧挡板式反应器

那么简称为呢,ABR,这是它的工作原理图

我们看呢,在这个反应器中间呢,是采用若干个垂直挡板

将反应器呢,分割成多个上向流和下向流的区域

那么在每一个上向流的区域呢,我们可以简单的把它认为是一个UASB反应器

那么这样相当于一个多个UASB反应器的串联

而且呢,在上部呢,不需要设置三相分离器

因此的话呢,可以使这个反应器呢,能够获得非常高的或非常好运行的效果

这张图给出的是垂直折流挡板厌氧反应器的结构示意图

那么跟刚才的这个,那一个ABR反应器相比的话呢

它是在竖向上形成多次的折流,那么在最后外圈的这一侧呢

还可以在反应器的顶部呢,设置一定的填料

那么能够呢,截流流失的这个污泥量

这种挡板式反应器的主要特点有如下几点

第一,跟UASB相比的话,它不需要设置三相分离器

而且呢,还能同样的实现对于污泥的截流

它的启动运行时间呢,比较短,运行呢,也比较稳定

不需要设置其他的混合搅拌的装置,也不存在呢,污泥堵塞的问题

那么第三个反应器,我们把它称为厌氧生物转盘

那么这张图呢,给出的是,厌氧生物转盘的一个原理图

可以看到呢,这个厌氧的生物转盘跟好氧生物转盘呢

有一个最大的不同呢,是所有的盘片,都是处在淹没状态

那么整个反应器呢,呈厌氧状态来工作

那么上部呢,有一个气体的收集室

那么同样的,跟好氧生物转盘一样

这个所谓的生物转盘呢,会在一个轴的带动作用之下呢

缓慢的在反应器内进行转动,那么它的主要特点呢

是微生物的浓度也非常高,有机物的负荷呢,也非常高

停留时间呢,当然就相对的较短

那么废水呢,在整个反应器内是沿着水平方向在流动

那么反应槽呢,所需要的高度比较小,所以呢

可以节省一定的提升的高度,一般呢,不需要回流

而且呢,还不会发生堵塞,可以处理含有较高悬浮物固体的有机废水

那么多级的盘片呢,可以串联,使得效果呢,能够达到非常好的处理效果

运行管理也比较方便,但是呢,它的缺点就是盘片的造价比较高

那么因此这个反应器呢,在实际应用中间呢,是不太常见的

第四个反应器,我们把它称为IC反应器

实际上呢,我们要明确的称的话呢,把它称为厌氧内循环反应器

那么这张图呢,是IC反应器的一个工作原理图

我们可以看到呢,它在一个高径比比较高的一个塔式的反应器内部

设置了两层三相分离器,因此呢,把反应器分成了两个部分

称为第一个反应区和第二反应区,在第一反应区内呢

积累了大量高活性的颗粒污泥,进水从底部进入

那么产生了大量的气体,气体呢,经过第一级

三相分离器分离收集之后,直接上升到反应器顶部的气液分离器

气体分离以后的混合液,也就是废水和第一级反应器内的颗粒污泥

会沿着下降管呢,再回到配水系统,跟进水的混合以后呢

再次进入到这个第一级反应区,这样由此形成了所谓的内循环

那么第二级反应区呢,当然是起着一个精加工的作用

第一级的出水进入第二级,继续进行反应,那么产生的气体呢

被第二级三相分离器呢收集,那么这样的一个反应器

它非常适合于处理高浓度的有机废水,可以达到呢,非常高的有机负荷

那么EGSB反应器,我们又称为颗粒污泥膨胀床反应器

它呢,是在UASB的基础上发展起来

主要目的呢,是为了针对这个低温低浓度有机废水的处理

那么主要是在一些发展中国家

我们希望用厌氧反应器来直接处理城市污水

但对于城市污水来说呢,它的浓度,主要是指它的有机物的浓度

相对于某些工业废水来说呢,相对要低

而且呢,温度呢,也相对的比较低

我们没有办法呢,把它的温度呢,提高到中温范围

那么因此呢,我们开发出这样的一种反应器

运用外部的出水循环来提高颗粒污泥床身的膨胀度

增加颗粒污泥跟废水的混合和接触,提高反应速率

那么最终呢,提高处理效果

最后这个工艺呢,是两相厌氧工艺

在两相厌氧工艺中,我们采用两个独立的反应器

第一个是产酸相反应器,在其中主要培养水解产酸细菌

能够将进水中的有机物水解液化,并转化成为有机酸等

在第二相反应器中,主要培养产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌

将产酸相反应器出水中的有机酸最终转化为甲烷和二氧化碳

两相厌氧消化工艺是上世纪70年代的时候

随着厌氧微生物学研究的不断深入而发展起来的

在传统的单相厌氧反应器中

存在着产酸和产甲烷阶段之间不易协调和平衡的问题

为了克服这一缺点,有人提出了分相处理的概念

在两相厌氧工艺中,在独立的两个反应器中

分别培养发酵产酸细菌和产甲烷细菌,控制不同的最佳运行参数

使其分别满足两类微生物的最佳生长条件

两相反应器可以采用前面已经介绍过的任何一种反应器

两相厌氧工艺最重要的特点就是要实现相的分离

一般来说,可以采用化学法、物理法以及动力学调控法来实现

那么所谓的化学法呢,是通过投加抑制剂或者是调整氧化还原电位

抑制产酸相中间产甲烷细菌的生长,第二种方法呢,是物理法

那是采用选择性的半透膜使得进入两个反应器的基质有显著的差别

来实现相的分离,但是呢,我们通常采用的是第三种

叫动力学调控法,是利用产酸细菌和产甲烷细菌在生长速率上的差异

控制两个反应器呢,它的水力停留时间不同

同时呢,还适当的调整pH值,使得产甲烷细菌无法在产酸相中生长

那么实现相的分离,那么跟单相厌氧工艺相比

两相厌氧工艺的有机负荷可以得到明显的提高

而且产甲烷相中间的产甲烷细菌的活性呢,也会得到提高

产气量呢,会增加,运行呢,更加稳定

它能够更加有效的承受冲击负荷

特别是当废水中间含有一些像硫酸盐或者其他的抑制性的物质的时候

那么分相呢,对于产甲烷细菌的保护呢,就会有很好的作用

因此呢,能够提高整个系统的运行效果

那么对于一些复杂的有机物,像进水中间含有较多的这种纤维素

或者是其他颗粒状的有机物的时候

那我们采用分相呢,可以充分的发挥第一相产酸相的这个功能,能够实现呢

将进水中间的颗粒物或者是其他的难降解的一些物质的水解和酸化

因而呢,能够提高整个系统的运行效果

好,这一节内容呢,就介绍到这,谢谢

Water and Wastewater Treatment Engineering: Biochemical Technology课程列表:

Chapter 0 Introduction

-Section 0.1 Development Status of Wastewater Treatment Process

--Section 0.1 Development Status of Wastewater Treatment Process

--Discussion

-Section 0.2 Typical Processes of Wastewater Biological Treatment

--Section 0.2 Typical Processes of Wastewater Biological Treatment

--Discussion

Chapter 1 Basic principles of wastewater biological treatment

-Section 1.1 Principles of wastewater aerobic biological treatment

--1.1 Principles of wastewater aerobic biological treatment

--Discussion

-Section 1.2 Principles and determination of wastewater biodegradability

--1.2 Principles and determination of wastewater biodegradability

--Discussion

-Section 1.3 Principles of wastewater anaerobic biological treatment

--Section 1.3.1 Principles of wastewater anaerobic biological treatment(1)

--Discussion

--Section 1.3.2 Principles of wastewater anaerobic biological treatment(2)

--Discussion

-Section 1.4 Principles of wastewater biological nitrogen removal

--Section 1.4 Principles of wastewater biological nitrogen removal

--Discussion

-Section 1.5 Principles of wastewater biological phosphorus removal

--Section 1.5 Principles of wastewater biological phosphorus removal

--Discussion

-Chapter 1 Homework

Chapter 2 Activated sludge process

-Section 2.1 Basic concept of activated sludge process

--Section 2.1.1 Basic concept of activated sludge process

--Discussion

--Section 2.1.2 Basic concept of activated sludge process

--Discussion

-Section 2.2 Growth rule of activated sludge and its application

--Section 2.2 Growth rule of activated sludge and its application

--Discussion

-Section 2.3 Running mode of activated sludge process

--Section 2.3.1 Running mode of activated sludge process(1)

--Discussion

--Section 2.3.2 Running mode of activated sludge process(2)

--Discussion

-Section 2.4 Kinetics of active sludge process

--Section 2.4.1 Kinetics of active sludge process(1)

--Discussion

--Section 2.4.2 Kinetics of active sludge process(2)

--Section 2.4.3 Kinetics of active sludge process(3)

--Discussion

--Research and Development of Kinetic Model of Activated Sludge Process

-Section 2.5 Principle, calculation and equipment of aeration

--Section 2.5.1 Principle, calculation and equipment of aeration(1)

--Discussion

--Section 2.5.2 Principle, calculation and equipment of aeration(2)

--Discussion

-Section 2.6 Designing of activated sludge process

--Section 2.6 Designing of activated sludge process

--Discussion

-Section 2.7 Operation and management of active sludge process

--Section 2.7.1 Operation and management of active sludge process (1)

--Discussion

--Section 2.7.2 Operation and management of active sludge process (2)

--Discussion

-Chapter 2 Homework

Chapter 3 Aerobic biofilm process

-Section 3.1 Basic principle of biofilm

--Section 3.1 Basic principle of biofilm

--Discussion

-Section 3.2 Biofilter process

--Section 3.2.1 Biofilter Process (1)

--Discussion

--Section 3.2.2 Biofilter process (2)

--Discussion

--Section 3.2.3 Biofilter process (3)

--Discussion

-Section 3.3 Biodisk process

--Section 3.3 Biodisk process

--Discussion

-Section 3.4 Biological contact oxidation process

--Section 3.4 Biological contact oxidation process

--Discussion

-Section 3.5 Aerobic biological fluidized bed process

--Section 3.5 Aerobic biological fluidized bed process

--Discussion

-Chapter 3 Homework

Chapter 4 Other aerobic biological wastewater treatment process

-Section 4.1 Oxidation ditch process

--Section 4.1 Oxidation ditch process

--Discussion

-Section 4.2 A-B process

--Section 4.2 A-B process

--Discussion

-Section 4.3 SBR process

--Section 4.3 SBR process

--Discussion

-Section 4.4 MBR process

--Section 4.4 MBR process

--Discussion

-Chapter 4 Homework

Chapter 5 Wastewater Anaerobic Biological Treatment Process

-Section 5.1 Overview and characteristics of development of anaerobic biological treatment

--Section 5.1 Overview and characteristics of development of anaerobic biological treatment

--Discussion

-Section 5.2 Anaerobic digester

--Section 5.2 Anaerobic digester

--Discussion

-Section 5.3 Anaerobic contact process and anaerobic filter process

--Section 5.3 Anaerobic contact process and anaerobic filter process

--Discussion

-Section 5.4 UASB process

--Section 5.4 UASB process

--Discussion

-Section 5.5 Other anaerobic biological treatment process

--Section 5.5 Other anaerobic biological treatment process

--Discussion

-Section 5.6 Operation management of anaerobic biological treatment process

--Section 5.6 Operation management of anaerobic biological treatment process

--Discussion

-Chapter 5 Homework

Chapter 6 Biological nitrogen and phosphorus removal process

-Section 6.1 Introduction

--Section 6.1 Introduction

--Discussion

-Section 6.2 Biological nitrogen removal process and technology

--Section 6.2 Biological nitrogen removal process and technology

--Discussion

-Section 6.3 Biological phosphorus removal process and technology

--Section 6.3 Biological phosphorus removal process and technology

--Discussion

-Section 6.4 Simultaneous nitrogen and phosphorus removal process

--Section 6.4 Simultaneous nitrogen and phosphorus removal process

--Discussion

-Chapter 6 Homework

Chapter 7 Natural biological treatment process

-Section 7 Natural biological treatment process

--Section 7 Natural biological treatment process

--Discussion

-Chapter 7 Homework

Chapter 8 Sludge Treatment and Disposal Process

-Section 8.1 Source, nature and treatment of sludge

--Section 8.1 Source, nature and treatment of sludge

--Discussion

-Section 8.2 Sludge thickening and digestive stability

--Section 8.2 Sludge thickening and digestive stability

--Discussion

-Section 8.3 Sludge conditioning, dehydration and incineration

--Section 8.3 Sludge conditioning, dehydration and incineration

--Discussion

-Chapter 8 Homework

Chapter 9 Wastewater Discharge and Reuse

-Section 9 Wastewater Discharge and Reuse

--Section 9 Wastewater Discharge and Reuse

--Discussion

-Chapter 9 Homework

Section 5.5 Other anaerobic biological treatment process笔记与讨论

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