UASB厭氧反應是一個復雜的過程,其中滯留在液體流出物中的有機污染物被分解成甲烷、二氧化碳和水。
整個UASB厭氧降解反應由酸化(水解和酸化)和產甲烷(轉化為沼氣)的連續過程序列進行,可描述如下:
1、在第一步中,有機復合物(多糖、蛋白質)被水解成簡單的可溶性單體(糖、氨基酸)。這部分反應是由發酵細菌產生的外酶進行的。
2、在接下來的步驟中,水解物被發酵并轉化為揮發性脂肪酸、氫氣、二氧化碳、乙醇和其他醇類以及乳酸鹽。這部分反應稱為酸化。
3、發酵產物被所謂的產乙酸菌轉化為醋酸鹽、氫氣和二氧化碳(產乙酸)。產乙酸菌與產甲烷菌密切(幾乎共生)地生長。這種關聯的原因是發酵產物的轉化只有在氫氣濃度保持較低時才在熱力學上是可能的。這是通過產甲烷菌在最終反應階段的作用來實現的。
4、產甲烷細菌從乙酸氫和二氧化碳生產甲烷是厭氧消化的最終階段。
5、然后,廢水中存在的 COD 會轉化為甲烷和少量生物質。由于甲烷在水中的溶解度特別低,這種化合物會以氣體形式逸出并從流出物中去除 COD。
UASB厭氧反應器
這個降解過程可以總結如下:
兩個過程都發生在同一個 UASB 厭氧反應器中(用于上流式厭氧污泥)
> 由于其設計,UASB 厭氧反應器產生一組對流單元和上升流,與沼氣相關聯,導致顆粒污泥層浮選。
> 在下部,UASB 厭氧反應器有一個原水分配系統。
> 一個三相分離器(水-污泥-沼氣)蓋住厭氧反應器的頂部,允許回收倒溜槽中的沼氣和溢流處理過的污水,但重要的是,由于導流板可防止任何顆粒污泥的排放系統到位。
為了保證和控制厭氧反應器內原水的上升速度,同時也為了恢復堿度和碳酸氫鹽/碳酸鹽緩沖能力,將流出物再循環到安裝在厭氧反應器上游的混合/緩沖罐中。
該罐允許對流出物進行 pH 校正和可能的加熱。
UASB厭氧反應器中的優點:
污泥產量非常有限
低能耗
沼氣生產作為能源
高容積負載,導致反應器體積小
簡單而堅固的設計
經過驗證、可靠且特別穩定
操作靈活