鶴崗市IC厭氧反應器，

　　IC厭氧反應器是厭氧反應器，即內循環(huán)厭氧反應器，相似由2層UASB反應器串聯(lián)而成，用于機高濃度廢水，如，玉米淀粉廢水、檸檬酸廢水、啤酒廢水、土豆加工廢水、酒精廢水。IC 反應器當前在造紙行業(yè)較多的是用各類廢紙作原料的造紙企業(yè)，處理的包括實現(xiàn)一般的，通過治理后的，從而達到節(jié)水和治污的雙重。

　　IC厭氧反應器水封罐主要由杯形罐體和進、出水口組成，其征在于 園底杯形罐的罐壁上部設相對的進、出水口，其進水口的水 平位置略高于出水口;進水口處裝活動式閥板，該閥板與進 水口的接觸面上設密封墊;下端為弧形的隔板從罐蓋的 扁孔垂直插入罐內至下部。

　　IC厭氧反應器的水封罐可以隔絕空，可以維持厭氧反應器的壓力，可以起阻火器的，還可以一定的沼凈化效果。

　　IC厭氧反應器水封罐工作原理如下：密閉罐中原油沉降分離后的含硫化氫天然通過水封罐管道進入水封罐的底部，通過底部篩管分散流后進入水域空間，含硫化氫天然從水域底部上升后聚集在水封罐的液體上部空間，當體不斷由液體中分離出來，在上部空間聚集形成一定壓力后，由水封罐部出口管線出燃燒。當發(fā)生回火時，水域成為含硫化氫天然流程的隔斷部分，能夠效的保護罐，同時天然通過水域空間時，一部分凝液被降溫分離，在水域上部形成凝析液層，減緩了阻火器的堵塞情況。

　　隨著對的日益重視，在廢水末端處理方面也進行了大量的資金投入，如在造紙二部和板紙廢水厭氧處理技術的足以證明。廢水的厭氧處理技術以其低、、污泥易于處理等優(yōu)點在廢水處理中正發(fā)揮著越來越大的。

　　UASB與IC在上大的差別表現(xiàn)在抗沖擊負荷方面，IC可以通過內循環(huán)自動稀釋進水，效了一反應室的進水濃度的穩(wěn)定性。其次氯酸鈉是它僅需要較短的停留時間，對可生化性好的廢水的確是優(yōu)點。大家同意因為IC，抗沖擊負荷，容積負荷高，投資省等許多優(yōu)于UASB的優(yōu)點，是否就應該因此而放棄再選用UASB了呢?

　　IC缺點尤其在污水可生化性不是太好的情況下，由于水力停留時間比較短去除率遠沒UASB高，增加了耗氧的負擔。另外，IC由于體內循環(huán)，別是對進水水質不太穩(wěn)定的，導致IC出水水量不穩(wěn)定，出水水質也相對不穩(wěn)定，時可能還會出現(xiàn)短暫不出水現(xiàn)象，對后序處理工藝是影響的。UASB比IC突出優(yōu)點就是去除率高，出水水質相對穩(wěn)定。但IC優(yōu)點還是很多的，別是對于高SS進水，比UASB明顯優(yōu)點，由于IC上升流速很大，SS不會在反應器內大量積累，污泥可以保持較高活性。對于毒廢水也是如此!

　　IC溫度的設計完和UASB一樣，在調試上和UASB區(qū)別不大，只是在剛進水調試時盡可能采用水力負荷高些，然后逐步交互提升水力、機負荷，盡可能在負荷提升過程中一反應室上升流速大于10m/小時，但大水力負荷應控制在20m/小時以下，這樣即一反應室污泥床的傳質效果，也避免污泥流失.冬季進水管道及反應器要保溫，因為厭氧菌對溫度波動敏感，對負荷波動適應要相對好的多.其實IC的調試比UASB要好調的多，能調試好UASB的，應該調試好IC沒太大問題.不是因為上升流速大，會不好控制而延長調試周期.IC它對進水水質的要求僅是相對穩(wěn)定就行，它要求高的上升流速僅是滿足一反應室污泥床處于膨化狀態(tài)，加大傳質效果，IC的高度較高，你不必太擔心會污泥流失，因為內部它兩層三相分離，更何況一反應室產(chǎn)量較大，絕大部分沼被一反應室分離收集提升到部的水分離包進行與泥水的分離.二反應室量少泥水更易分離沉降.若接種顆粒污泥基本一個月便可達到設計負荷是沒問題的，絮狀污泥可能需三到五個月.

　　工作原理

　　它相似由2層UASB反應器串聯(lián)而成。按功能劃分，反應器由下而上共分為5個區(qū)：混合區(qū)、1厭氧區(qū)、2厭氧區(qū)、沉淀區(qū)和液分離區(qū)。

　　混合區(qū)：反應器底部進水、顆粒污泥和液分離區(qū)回流的泥水混合物效地在此區(qū)混合。

　　1厭氧區(qū)：混合區(qū)形成的泥水混合物進入該區(qū)，在高濃度污泥下，大部分機物轉化為沼?；旌弦荷仙骱驼拥膭×覕_動使該反應區(qū)內污泥呈膨脹和流化狀態(tài)，加強了泥水表面接觸，污泥由此而保持著高的活性。隨著沼產(chǎn)量的增多，一部分泥水混合物被沼提升至部的液分離區(qū)。

　　液分離區(qū)：被提升的混合物中的沼在此與泥水分離并導出處理，泥水混合物則沿著回流管返回到下端的混合區(qū)，與反應器底部的污泥和進水充分混合，實現(xiàn)了混合液的內部循環(huán)。

　　2厭氧區(qū)：經(jīng)1厭氧區(qū)處理后的廢水，除一部分被沼提升外，其余的都通過三相分離器進入2厭氧區(qū)。該區(qū)污泥濃度較低，且廢水中大部分機物已在1厭氧區(qū)被降解，因此沼產(chǎn)生量較少。沼通過沼管導入液分離區(qū)，對2厭氧區(qū)的擾動很小，這為污泥的停留提供了利條件。

　　沉淀區(qū)：2厭氧區(qū)的泥水混合物在沉淀區(qū)進行固液分離，上清液由出水管走，沉淀的顆粒污泥返回2厭氧區(qū)污泥床。

　　從IC反應器工作原理中可見，反應器通過2層三相分離器來實現(xiàn)SRT>HRT，獲得高污泥濃度;通過大量沼和內循環(huán)的劇烈擾動，使泥水充分接觸，獲得良好的傳質效果。

鶴崗市IC厭氧反應器

　　優(yōu)點

　　IC 反應器的構造及其工作原理決定了其在控制厭氧處理影響因素方面比其它反應器更具優(yōu)點。

　　(1)容積負荷高：IC反應器內污泥濃，微生物量大，且存在內循環(huán)，傳質，進水機負荷可超過普通厭氧反應器的3倍以上。

　　(2)節(jié)省投資和占地面積：IC 反應器容積負荷率高出普通UASB 反應器3倍左右，其體積相當于普通反應器的1/4—1/3 左右，大大降低了反應器的基建投資;而且IC反應器高徑比很大(一般為4—8)，所以占地面積少。

　　(3)抗沖擊負荷能力強：處理低濃度廢水(COD=2000—0mg/L)時，反應器內循環(huán)流量可達進水量的2—3 倍;處理高濃度廢水(COD=10000—15000mg/L)時，內循環(huán)流量可達進水量的10—20倍。大量的循環(huán)水和進水充分混合，使原水中的害物質得到充分稀釋，大大降低了毒物對厭氧消化過程的影響。

　　(4)抗低溫能力強：溫度對厭氧消化的影響主要是對消化速率的影響。IC反應器由于含大量的微生物，溫度對厭氧消化的影響變得不再突出和嚴重。通常IC反應器厭氧消化可在常溫條件(20—25 ℃)下進行，這樣減少了消化保溫的困難，節(jié)省了能量。

　　(5)具緩沖pH值的能力：內循環(huán)流量相當于1 厭氧區(qū)的出水回流，可利用COD轉化的堿度，對pH值起緩沖，使反應器內pH值保持好的狀態(tài)，同時還可減少進水的投堿量。

　　(6)內部自動循環(huán)，不必外加動力：普通厭氧反應器的回流是通過外部加壓實現(xiàn)的，而IC 反應器以自身產(chǎn)生的沼作為提升的動力來實現(xiàn)混合液內循環(huán)，不必設泵強制循環(huán)，節(jié)省了動力消耗。

　　(7)性好：利用二級UASB串聯(lián)分級厭氧處理，可以補償厭氧過程中K s高產(chǎn)生的不利影響。Van Lier在1994年證明，反應器分級會降低出水VFA濃度，延長生物停留時間，使反應進行穩(wěn)定。

　　(8)啟動周期短：IC反應器內污泥活性高，生物增殖快，為反應器快速啟動提供利條件。IC反應器啟動周期一般為1～2個月，而普通UASB啟動周期長達4～6個月。

　　(9)沼利用價值高：反應器產(chǎn)生的生物純，CH4為70%～80%，CO2為20%～30%，其它機物為1%～5%，可作為燃料加以利用

　　適用范圍

　　IC厭氧反應器是一種的反應器，為三代厭氧反應器的代表類型(UASB為二代厭氧反應器的代表類型)，與二代厭氧反應器相比，它具占地少、機負荷高、抗沖擊能力更強，性能更穩(wěn)定、操作管理更簡單。當COD為10000-15000mg/1時的高濃度機廢水;二代UASB反應器一般容積負荷為5-8kgCOD/m3;三代AIC厭氧反應器容積負荷率可達15-30kgCOD/m3。IC厭氧反應器適用于機高濃度廢水，如，玉米淀粉廢水、檸檬酸廢水、啤酒廢水、土豆加工廢水、酒精廢水。

　　發(fā)展歷程

　　在相當長的一段時間內，厭氧消化在理論、技術和上遠遠落后于好氧生物處理的發(fā)展。20世紀60年代以來，能源短缺問題日益突出，這促使人們對厭氧消化工藝進行重新認識，對處理工藝和反應器結構的設計以及甲烷回收進行了大量研究，使得厭氧消化技術的理論和實踐都了很大進步，并得到。厭氧消化具下列優(yōu)點：需攪拌和供氧，動力消耗少;能產(chǎn)生大量含甲烷的沼，是很好的能源物質，可用于發(fā)電和家庭燃;可高濃度進水，保持高污泥濃度，所以其溶劑機負荷達到規(guī)準仍需要進一步處理;初次啟動時間長;對溫度要求較高;對毒物影響較敏感;遭破壞后，恢復期較長。污水厭氧生物處理工藝按微生物的凝聚形態(tài)可分為厭氧活性污泥法和厭氧生物膜法。厭氧活性污泥法包括普通消化池、厭氧接觸消化池、升流式厭氧污泥床(upflow anaerobic sludge blanket,UASB)、厭氧顆粒污泥膨脹床(EGSB)等;厭氧生物膜法包括厭氧生物濾池、厭氧流化床和厭氧生物轉盤。

　　技術機理

　　厭氧生物處理技術在水處理行業(yè)中一直都受到工作者們的青睞，由于其具良好的去除效果，更高的反應速率和對毒性物質更好的適應，更重要的是由于其相對好氧生物處理廢水來說不需要為氧的傳遞提供大量的能耗，使得厭氧生物處理在水處理行業(yè)中十分。

　　但由于總體反應式基于莫諾方程的厭氧處理受到低濃度廢水Ks的限制，所以厭氧在處理低濃度廢水方面沒太大的空間，可近的一些報道和試驗表明，厭氧如果提供合適的外部條件，在處理低濃度廢水方面仍然非常高的處理效果。

　　我們可以根據(jù)厭氧反應的原理加以動力學方程推導出厭氧生物處理低濃度廢水尤其在處理生活污水方面的合適條件。

　　厭氧反應四個階段

　　一般來說，廢水中復雜機物物料比較多，通過厭氧分解分四個階段加以降解：

　　(1)水解階段：高分子機物由于其大分子體積，不能直接通過厭氧菌的細胞壁，需要在微生物體外通過胞外酶加以分解成小分子。廢水中特例的機物質比如纖維素被纖維素酶分解成纖維二糖和葡萄糖，淀粉被分解成麥芽糖和葡萄糖，蛋白質被分解成短肽和氨基酸。分解后的這些小分子能夠通過細胞壁進入到細胞的體內進行下一步的分解。

　　(2)酸化階段：上述的小分子機物進入到細胞體內轉化成更為簡單的化合物并被分配到細胞外，這一階段的主要產(chǎn)物為揮發(fā)性脂肪酸(VFA)，同時還部分的醇類、乳酸、二氧化碳、氫、氨、硫化氫等產(chǎn)物產(chǎn)生。

　　(3)產(chǎn)乙酸階段：在此階段，上一步的產(chǎn)物進一步被轉化成乙酸、碳酸、氫以及新的細胞物質。

　　(4)產(chǎn)甲烷階段：在這一階段，乙酸、氫、碳酸、甲酸和甲醇都被轉化成甲烷、二氧化碳和新的細胞物質。這一階段也是整個厭氧過程為重要的階段和整個厭氧反應過程的限速階段。

　　再上述四個階段中，人認為二個階段和三個階段可以分為一個階段，在這兩個階段的反應是在同一類細菌體類完成的。前三個階段的反應速度很快，如果用莫諾方程來模擬前三個階段的反應速率的話，Ks(半速率常數(shù))可以在50mg/l以下，μ可以達到5KgCOD/KgMLSS.d。而四個反應階段通常很慢，同時也是為重要的反應過程，在前面幾個階段中，廢水的中污染物質只是形態(tài)上發(fā)生變化，COD幾乎沒什么去除，只是在四個階段中污染物質變成甲烷等體，使廢水中COD大幅度下降。同時在四個階段產(chǎn)生大量的堿度這與前三個階段產(chǎn)生的機酸相平衡，維持廢水中的PH穩(wěn)定，反應的連續(xù)進行。

　　水解反應

　　水解可定義為復雜的非溶解性的聚合物被轉化成簡單的溶解性單體和二聚體的過程。水解反應針對不同的廢水類型差別很大，這要取決于胞外酶能否效的接觸到底物。因此，大的顆粒比小顆粒底物要難降解很多，比如造紙廢水、印染廢水和制藥廢水的木質素、大分子纖維素就很難水解。

　　水解速度的可由以下動力學方程加以描述：

　　ρ=ρo/(1+Kh.T)

　　ρ ——可降解的非溶解性底物濃度(g/l);

　　ρo———非溶解性底物的初始濃度(g/l);

　　Kh——水解常數(shù)(d-1);

　　T——停留時間(d)。

　　一般來說，影響Kh的因素很多，很難確定一個定的方程來求解Kh，但我們可以根據(jù)一些定條件的Kh，反推導出水解反應器的容積和非常好的反應條件。在實際工程實施中，條件的話，應針對要處理的廢水作一些Kh的測試工作。通過對外一些報道的研究，提出在低溫下水解對脂肪和蛋白質的降解速率非常慢，這個時候，可以不考慮厭氧處理方式。對于生活污水來說，在溫度15的情況下，Kh=0.2左右。但在水解階段我們不需要過多的COD去除效果，而且在一個反應器中你很難嚴格的把厭氧反應的幾個階段區(qū)分開來，一旦停留時間過長，對工程的性就不太。如果就單獨的水解反應針對生活污水來說，COD可以控制到0.1的去除效果就可以了。

　　把這些參數(shù)和給定的條件代入到水解動力學方程中，可以得到停留水解停留時間：

　　T=13.44h

　　這對于水解和后續(xù)階段處于一個反應器中厭氧處理單元來說是一個很短的時間，在實際工程中也完可以實現(xiàn)。如果條件的地方我們可以適當提高廢水的反應溫度，這樣反應時間還會大大縮短。而且一般對于城市污水來說，長的水管網(wǎng)和廢水中本生的生物多樣性，所以當廢水流到廢水處理場時，這個過程也在很大程度上完成，到目前為止還沒看到關于水解作為生活污水厭氧反應的限速報道。

　　發(fā)酵酸化反應

　　發(fā)酵可以被定義為機化合物既作為電子受體也作為電子供體的生物降解過程，在此過程中機物被轉化成以揮發(fā)性脂肪酸為主的末端產(chǎn)物。

　　酸化過程是由大量的、多種多樣的發(fā)酵細菌來完成的，在這些細菌中大部分是專性厭氧菌，只1%是兼性厭氧菌，但正是這1%的兼性菌在反應器受到氧的沖擊時，能迅速消耗掉這些氧，保持廢水低的氧化還原電位，同時也保護了產(chǎn)甲烷菌的條件。

　　酸化過程的底物取決于厭氧降解的條件、底物種類和參與酸化的微生物種群。對于一個穩(wěn)態(tài)的反應器來說，乙酸、二氧化碳、氫則是酸化反應的主要產(chǎn)物。這些都是產(chǎn)甲烷階段所需要的底物。

　　在這個階段產(chǎn)生兩種重要的厭氧反應是否正常的底物就是揮發(fā)性脂肪酸(VFA)和氨氮。VFA過高會使廢水的PH下降，逐漸影響到產(chǎn)甲烷菌的正常進行，使產(chǎn)量減小，同時整個反應的自然堿度也會較少，平衡PH的能力減弱，整個反應會形成惡性循環(huán)，使得整個反應器終失敗。氨氮它起到一個平衡的，一方面，它能夠中和一部分VFA，使廢水PH具更大的緩沖能力，同時又給生物體合成自生生長需要的營養(yǎng)物質，但過高的氨氮會給微生物帶來毒性，廢水中的氨氮主要是由于蛋白質的分解帶來的，特例的生活污水中含20-50mg/l左右的氨氮，這個范圍是厭氧微生物非常理想的范圍。

　　另外一個重要指標就是廢水中氫的濃度，以含碳17的脂肪酸降解為例：

　　CH3(CH2)15COO-+14H2O—> 7CH3COO-+CH3CH2COO-+7H++14H2

　　脂肪酸的降解都會產(chǎn)生大量的氫，如果要使上述反應得以正常進行，必須在下一反應中消耗掉足夠的氫，來維持這一反應的平衡。如果廢水的氫指標過高，表明廢水的產(chǎn)甲烷反應已經(jīng)受到嚴重抑制，需要進行修復，一般來說氫濃度升高是伴隨PH指標降低的，所以不難監(jiān)測到廢水中氫的變化情況，但廢水本身一定的緩沖能力，所以完通過PH下降來判斷氫濃度的變化一定的滯后性，所以通過監(jiān)測廢水中氫濃度的變化是對整個反應器反應狀態(tài)一個kuai捷的表現(xiàn)形式。

　　產(chǎn)乙酸反應

　　發(fā)酵階段的產(chǎn)物揮發(fā)性脂肪酸VFA在產(chǎn)乙酸階段進一步降解成乙酸，其常用反應式如以下幾種：

　　CH3CHOHCOO-+2H2O —> CH3COO-+HCO3-+H++2H2 ΔG’0=-4.2KJ/MOL

　　CH3CH2OH+H2O-> CH3COO-+H++2H2O ΔG’0=9.6KJ/MOL

　　CH3CH2CH2COO-+2H2O-> 2CH3COO-+H++2H2 ΔG’0=48.1KJ/MOL

　　CH3CH2COO-+3H2O-> CH3COO-+HCO3-+H++3H2 ΔG’0=76.1KJ/MOL

　　4CH3OH+2CO2-> 3CH3COO-+2H2O ΔG’0=-2.9KJ/MOL

　　2HCO3-+4H2+H+->CH3COO-+4H2O ΔG’0=-70.3KJ/MOL

　　從上面的反應方程式可以看出，乙醇、丁酸和丙酸不會被降解，但由于后續(xù)反應中氫的消耗，使得反應能夠向右進行，在一階段，氫的平衡顯得更加重要，同時后續(xù)的產(chǎn)甲烷過程為這一階段的轉化提供能量。實際上這一階段和前面的發(fā)酵階段都是由同一類細菌完成，都在細菌體內進行，并且產(chǎn)物放到水體中，界限并沒十分清楚，在設計反應器時，沒足夠的理由把他們分開。

　　產(chǎn)甲烷反應

　　在厭氧反應中，大約70%左右的甲烷由乙酸歧化菌產(chǎn)生，這也是這幾個階段中遵循莫諾方程反應的階段。

　　另一類產(chǎn)生甲烷的微生物是由氫和二氧化碳形成的。在正常條件下，他們大約占30%左右。其中約一般的嗜氫細菌也能利用甲酸產(chǎn)生甲烷。主要的產(chǎn)甲烷過程反應：

　　CH3COO-+H2O->CH4+HCO3- ΔG’0=-31.0KJ/MOL

　　HCO3-+H++4H2->CH4+3H2O ΔG’0=-135.6KJ/MOL

　　4CH3OH->3CH4+CO2+2H2O ΔG’0=-312KJ/MOL

　　4HCOO-+2H+->CH4+CO2+2HCO3- ΔG’0=-32.9KJ/MOL

　　在甲烷的形成過程中，主要的中間產(chǎn)物是甲基輔酶M(CH3-S-CH2-SO3-)。這個過程可用以下圖示所標：

　　在甲基輔酶M還原成甲烷的過程中，需要非常重要的甲基還原酶，其中含重要的金屬離子Ni+。這對生活污水來說是比較缺乏微量金屬離子，所以在生活污水的厭氧生物處理過程中補充一定的微量金屬離子是非常必要的。

　　低濃度廢水反應速率的選擇

　　以生活污水為例，一般來說影響廢水厭氧反應速率的因素很多，包括反應溫度、廢水的毒性、原水基質濃度、原水的PH值、傳質效率、營養(yǎng)物質的平衡、微量元素的催化等等。對于生活污水來說，影響比較大的因素反應溫度、原水的基質濃度、傳質效率以及微量元素的催化。因為生活污水的營養(yǎng)比和PH值被*為非常適合生物的生長的。在前面的敘述中，已經(jīng)提及了厭氧反應的前三個階段對于生活污水來說，很快就可以完成，尤其水解階段，不存在傳質的限制，同時通常長距離的管網(wǎng)也給水解提供了足夠的時間。因此我們提出的厭氧處理低濃度廢水設計思想中，主要考慮產(chǎn)甲烷過程作為限速步驟。

　　由于產(chǎn)甲烷階段遵循莫諾方程，整個速率的確定以莫諾方程為基礎。在上式中，很難把總體反應的Ks值估算出來，因為它受到的影響因素很多，對于不同類型的廢水差別很大。對于生活污水來說可以根據(jù)不同的單個因素影響列成很多分式莫諾方程，后各式相乘再加上修正系數(shù)，這個方程可以得出比較接近的Ks值，作為厭氧處理生活污水時的參考設計數(shù)據(jù)。

　　具體思想如下：

　　1、假定條件：a、厭氧處理該污水過程中主要受溫度、傳質速率、基質濃度以及微量元素的影響;b、微量元素可以通過外界條件的干預給予補充;c、反應器為一體化反應器;d、產(chǎn)甲烷單元反應也近似遵循莫諾方程。

　　2、模型總體方程

　　Kst-溫度響應半反應速率常數(shù) mg/l

　　Ksv-傳質速率半反應速率常數(shù) mg/l

　　K-修正系數(shù)

　　在上式中，Kst針對不同的廢水是可以確定的，Ksv對不同的反應器差別比較大，我們可以通過外界干預給以降低到一固定值偏差不大的范圍內，比如通過強制攪拌或是提高反應器的高徑比，出水回流都是比較好的解決辦法。

　　通過眾多的工程實例以及文獻報道，初步確定Kst在15攝氏度時針對生活污水值為3200mg/l左右。Ksv在攪拌足夠的情況下15攝氏度時針對生活污水值為532mg/l。K值在重慶地區(qū)可以取0.85，μmax按照碳水化合物可取5KgCOD/KgMLSS.d，這樣針對進水濃度為mg/l的生活污水大反應速率為：

　　μ1=5KgCOD/KgMLSS.d×(/(3200+))×(/(532+))×0.85

　　=0.132 KgCOD/KgMLSS.d

　　在一體式反應器中由于出水濃度很低，導致總體反應速率降低，但對于幾種厭氧反應器(包括UASB、EGSB、IC內循環(huán)反應器、流化床、上流式厭氧生物濾池)可以假設其為推流式厭氧反應器，濃度隨反應器高度的增加均勻的減少，即反應器中的濃度分布與高度成反比。這樣我們可以通過設定的出水濃度計算一個反應器低反應速率，后取平均值就得到整個反應器的平均反應速率。

　　同樣根據(jù)前面的莫諾模型，得出出水COD=80mg/l的厭氧反應速率：

　　μ2=5KgCOD/KgMLSS.d×(80/(3200+80))×(80/(532+80))×0.85

　　=0.014 KgCOD/KgMLSS.d

　　所以反應器的平均反應速率為

　　μ=(μ1+μ2)/2=0.073 KgCOD/KgMLSS.d

　　如果我們能夠在反應器內保持穩(wěn)定的污泥濃度為20KgMLSS/m3，則整個反應器的容積反應速率為FV=0.073 KgCOD/KgMLSS.d×20KgMLSS/m3

　　=1.46 KgCOD/m3.d

　　在實際反應器的設計時，需要考慮污泥、體、液體分離的容積，反應部分容積只占整個反應器容積的40%，這樣實際整個反應器設計平均負荷變?yōu)椋?/span>

　　FV‘=1.46 KgCOD/m3.d×0.4=0.99 KgCOD/m3.d

　　核算停留時間為：HRT=7.5h

　　什么是膨脹顆粒污泥床EGSB?

　　膨脹顆粒污泥床的英文是Expanded Granular Sludge bed，簡寫為EGSB，是在UASB反應器的基礎上發(fā)展而來的。EGSB反應器與UASB反應器的結構非常相似，所不同的是EGSB反應器中采用高達2.5～6m3/(m2·h)的水力負荷，這遠大于UASB常用的約0.5～2.5m3/(m2·h)的水力負荷。因此，在EGSB反應器中，顆粒污泥床處于部分或部“膨脹化"狀態(tài)，即污泥床的體積由于顆粒之間的平均距離的加大而增加。為了提高水力負荷(即上流速度)，EGSB反應器采用較大的高度與直徑比和較大的回流比。

　　什么是顆粒污泥?

　　顆粒污泥的形成實際上是微生物固定化的一種形式，其外觀為具相對規(guī)則的球形或橢圓形黑色顆粒。顆粒污泥的粒徑一般為0.1～3mm，個別大的5mm，密度為1.04～1.08g/cm3，比水略重，具良好的沉降性能和降解水中機物的產(chǎn)甲烷活性。在光學顯微鏡下觀察，顆粒污泥呈多孔結構，表面一層透明膠狀物，其上附著甲烷菌。顆粒污泥靠近外表面部分的細胞密度較大，內部結構松散、細胞密度較小，粒徑較大的顆粒污泥往往一個空腔，這是由于顆粒污泥內部營養(yǎng)不足使細胞自溶而引起的。大而空的顆粒污泥容易破碎，其破碎的碎片成為新生顆粒污泥的內核，一些大的顆粒污泥還會因內部產(chǎn)生的體不易釋放出去而容易上浮。

　　使升流式厭氧反應器內出現(xiàn)顆粒污泥的方法哪幾種?

　　UASB反應器成功的關鍵是具顆粒污泥，使UASB反應器內出現(xiàn)顆粒污泥的方法以下三種：

　?、?直接接種法：從正在的其它UASB反應器中取出一定量的顆粒污泥直接投入新的UASB反應器后，由少到多逐步加大處理的污水水量，直到設計水量。這種方法反應器投產(chǎn)所需時間快，但一般只在啟動小型UASB反應器采用這種方法。

　?、?間接接種法：將取自正在的厭氧處理裝置的厭氧活性污泥，如城市污水處理的消化污泥，投入UASB反應器后，創(chuàng)造厭氧微生物的生長條件，人工配制的、含適當營養(yǎng)成分的營養(yǎng)水進行培養(yǎng)，形成顆粒污泥后，再由少到多逐步加大被處理的污水水量，直到設計水量。

　　⑶ 直接培養(yǎng)法：將取自正在的厭氧處理裝置的厭氧活性污泥，如城市污水處理的消化污泥，投入UASB反應器后，用被處理污水直接培養(yǎng)，形成顆粒污泥后，再逐步加大被處理的污水水量，直到設計水量。這種方法反應器投產(chǎn)所需時間較多，可長達3～4個月，大型UASB反應器常采用這種方法。