全面解析厭氧生物濾池以及工藝介紹
1、概述
厭氧生物濾池（Anaerobic Biofilter,簡稱AF)由美國Standford 大學(xué)的 Young和Mc.Carty 于1967年在生物濾池的基礎(chǔ)上研發(fā)，是*的早期高效厭氧生物反應(yīng)器。厭氧生物濾池是一種內(nèi)部裝填有微生物載體（即濾料）的厭氧生物反應(yīng)器。厭氧微生物部分附著生長在濾料上，形成厭氧生物膜，部分在濾料空隙間懸浮生長。污水流經(jīng)掛有生物膜的濾料時(shí)，水中的有機(jī)物擴(kuò)散到生物膜表面，并被生物膜中的微生物降解轉(zhuǎn)化為沼氣，凈化后的水通過排水設(shè)備排至池外，所產(chǎn)生的沼氣被收集利用。
2、濾料
在厭氧生物濾池中，其中心構(gòu)造是濾料，濾料的主要功能是為厭氧微生物提供附著生長的空間。濾料的形態(tài)、性質(zhì)及裝填方式對(duì)濾池的凈化效果和運(yùn)行有著重要影響。
理想的濾料應(yīng)具備以下條件：
（1）比表面積大，一般來說，比表面積越大，可以承受的有機(jī)負(fù)荷越高，有利于增加生物總量。
（2）具有高孔隙率，孔隙率越高，在相同容積的反應(yīng)器中，處理水量一定時(shí)污水的實(shí)際停留時(shí)間越長，反應(yīng)器的容積利用系數(shù)越高，而且高孔隙率對(duì)防止濾池堵塞，防止產(chǎn)生短流均有好處。
（3）利于生物膜附著生長，如表面粗糙的濾料比表面光滑的濾料為佳。
（4）具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，不易破損或流失。
（5）化學(xué)和生物學(xué)穩(wěn)定性好，不易受污水中化學(xué)物質(zhì)的侵蝕和微生物的分解破壞，也無有害物質(zhì)溶出，使用壽命較長。
（6）質(zhì)輕，使反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)荷載較小。
（7）價(jià)廉，取材方便。在生產(chǎn)及試驗(yàn)研究中常用的濾料有實(shí)心塊狀濾料、空心塊狀濾料、管流型濾料、纖維濾料等。
（1）實(shí)心塊狀濾料：此類濾料價(jià)格低廉且容易得到，但質(zhì)重、比表面積小、孔隙率低。采用此類濾料的濾池，生物量濃度低，限制了有機(jī)負(fù)荷，僅為3-6kgCOD/（m3?d),在運(yùn)行中易發(fā)生局部濾層堵塞以及隨之產(chǎn)生的短流現(xiàn)象，影響運(yùn)行效果。較常用的為直徑30-45mm的礫石、碎石等。
（2）空心塊狀濾料：呈圓柱形或球形，內(nèi)部有形狀、大小各異的孔隙。其比表面積和孔隙率均較實(shí)心塊狀濾料有很大增加，可以增大生物量濃度及相應(yīng)的處理能力，減少濾料層的堵塞。此類濾料多用塑料制成，較常用的有波爾環(huán)等。
（3）管流型濾料：可形成管道水流，比表面積達(dá)100-200㎡/㎡,孔隙率為80%-90%,分別是實(shí)心塊狀濾料的2-5倍和1. 5倍左右，采用此類濾料可獲得較高的生物量濃度，使厭氧生物濾池的有機(jī)負(fù)荷達(dá)5-15kgCOD/(㎡d),且運(yùn)行時(shí)不易堵塞。該種濾料質(zhì)輕、穩(wěn)定，但價(jià)格較高。
（4）交叉流型濾料：由不同傾斜方向的波紋管或蜂窩管所組成，傾斜角一般為60°.當(dāng)水流經(jīng)濾層時(shí)，呈交叉形（或稱折流形）流向，其比表面積和孔隙率與管流型濾料相近，但COD去除率高，工作特性較好，應(yīng)用日益廣泛。
（5）纖維濾料：比表面積和孔隙率均較大，污水流經(jīng)濾池時(shí)，纖維隨水漂浮，可增強(qiáng)其上的生物膜與污水接觸效果，提高有機(jī)物的傳質(zhì)效率。同時(shí)由于水流的剪切作用，還可使生物膜厚度不致過大，以保證較高的生物活性和良好的傳質(zhì)條件。但采用軟性纖維濾料時(shí)，生物膜易產(chǎn)生結(jié)團(tuán)現(xiàn)象。常用的纖維濾料有軟性尼龍纖維濾料，半軟性聚乙烯，聚丙烯濾料、彈性聚苯乙烯濾料等。
3、構(gòu)造特征
厭氧生物濾池根據(jù)水流方向的不同，可分為升流式和降流式兩大類，降流式厭氧生物濾池亦稱降流式固定膜反應(yīng)器（DSFF).近年來也出現(xiàn)了升流式混合型厭氧反應(yīng)器。
厭氧生物濾池除濾料外，還設(shè)有布水系統(tǒng)和沼氣收集系統(tǒng)。布水系統(tǒng)的作用是使進(jìn)水分布均勻，為防止堵塞，其孔口大小及流速應(yīng)選用及控制適當(dāng)。沼氣收集系統(tǒng)的作用是收集產(chǎn)生的沼氣作為能源加以利用，沼氣收集系統(tǒng)上設(shè)有水封、氣體流量計(jì)及安全火炬。厭氧生物濾池多為封閉型，可以保證良好的厭氧環(huán)境并盡可能多地收集沼氣，其中濾料層低于污水水位，處于淹沒狀態(tài)。
升流式厭氧生物濾池的布水系統(tǒng)設(shè)于池底，污水由底部進(jìn)入濾池后均勻地向上流動(dòng)，在濾料表面附著的與濾料截留的大量微生物的作用下，污水中的有機(jī)物可被降解轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳等，凈化后的出水從池頂引出池外，沼氣由頂部的沼氣收集管收集，池內(nèi)的生物膜不斷新陳代謝，脫落的生物膜隨出水帶出，因此濾池后還需設(shè)置沉淀分離裝置。目前在運(yùn)行的大多數(shù)厭氧濾池都是升流式厭氧濾池。
降流式厭氧濾池中，布水系統(tǒng)設(shè)于池頂，污水由頂部均勻向下直流到底部，生物反應(yīng)產(chǎn)生的氣體的流動(dòng)可起一定的攪拌作用，因而無需復(fù)雜的配水系統(tǒng)，微生物附著在定向排列的濾料上，起降解有機(jī)物的作用。這種反應(yīng)器不易堵塞，但固體沉積在濾池底部會(huì)給操作帶來一定的困難。
新近出現(xiàn)的升流式混合型厭氧反應(yīng)器綜合了升流式厭氧污泥床與升流式厭氧生物濾池的特點(diǎn)，減小了濾料層的厚度，在濾池布水系統(tǒng)與濾料層之間留出了一定空間，使呈懸浮狀態(tài)的顆粒污泥在其中生長、累積，增加了反應(yīng)器中的總生物量，減少了濾池被堵塞的可能性。與升流式厭氧污泥床相比，可不設(shè)三相分離器，節(jié)省基建投資。其濾料層高度與濾池總高之比，宜采用2/3。
4、運(yùn)行特征
厭紙生物越油透用于不同類型，不同濃度有的，共有機(jī)盒商取決于性質(zhì)及，量流度用施料層高度面變化，如開說式厭生物接服的生物最旅度可達(dá)其頂部的幾十情。實(shí)際運(yùn)行，在相同水眉病件及水力停留時(shí)間下，最求師能施的COD去院率比降流式高，開式批合厭氧反應(yīng)器則具更多運(yùn)行上的優(yōu)點(diǎn)。氧屋度是影響厭氧生物濾池處理效果的因素之一。慶氨生物能池大多在中溫條件（35℃)下運(yùn)行。
溫度能影病處理效率，經(jīng)驗(yàn)表明，溫度驟降會(huì)使效率下降金增大，若長時(shí)間穩(wěn)定在較低溫的條件下運(yùn)行，則會(huì)由池中較長的固體停留時(shí)間面使溫度影響減弱，因此為了節(jié)約加溫所需能量，亦可在常溫下運(yùn)行。
濾池高度對(duì)處理效果有一定影響。研究表明，絕大部分COD是在0. 4m以下被去除的，因此濾池內(nèi)填料高度不必超過1.2m。
采用升流式厭氧生物濾池，應(yīng)注意當(dāng)污水中懸浮固高度不必超過1. 2m.體液度大于COD濃度的10%時(shí)，為防止濾層堵塞現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理以降低進(jìn)水懸浮物濃度。
5、評(píng)價(jià)
生物濾池具有以下優(yōu)點(diǎn)：
（1）處理能力比一般消化池高；
（2）生物量濃度高，可獲得較高的有機(jī)負(fù)荷；
（3）不需要專門的攪拌設(shè)備，裝置簡單，工藝自身能耗低：
（4）微生物菌體停留時(shí)間長，耐沖擊負(fù)荷能力較強(qiáng)。
（5）無需回流污泥，運(yùn)行管理方便：
（6）在處理水量和負(fù)荷有較大變化的情況下，運(yùn)行能保持較大的穩(wěn)定性。
厭氧生物濾池的主要不足是：
（1）濾池容易堵塞，尤其是底部，因此主要適用于懸浮物濃度較低的溶解性有機(jī)廢水處理；
（2）對(duì)布水裝置要求較高，否則易發(fā)生短流，影響處理效果；
（3）濾池的清洗尚無簡單有效的方法。
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