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厌氧处理技术和实践造纸行业环保工程师高级培训班帕克环保技术（上海）有限公司戚恺6December2007，嘉兴厌氧—好氧CH4+CO275%75%25%25%CODCODbdbd2%2%厌氧颗粒污泥CODCODbdbd营养盐:CODbd:N:P500:5:1厌氧H2O+CO250%50%CODCODbdbd++OO2250%50%好氧剩余污泥营养盐:CODbd:N:P100:5:1好氧C6H12O6Æ3CO2+3CH4–404kJ3CH4+6O2Æ3CO2+6H2O–2,440kJC6H12O6+6O2Æ6CO2+6H2O–2,844kJ有机污泥:C5H7O2NP0.1S0.03=1.41gCOD/gVSS厌氧分解图产甲烷阶段产氢产酸酸化水解蛋白质单链碳氢化合物甲烷挥发性脂肪酸脂肪蛋白质甲烷H2+CO2乙酸乙酸+H2乙酸乙酸CH4+CO2+H2OCO2+H2CO2+H2甲酸甲酸丙酸丁酸乙醇碳水化合物厌氧流化床反应器（厌氧流化床反应器（FBFB））FluidizedBedFluidizedBed厌氧反应器的发展演变出水出水厌氧污泥回流厌氧污泥回流SludgeReturnSludgeReturn好氧污泥消化好氧污泥消化SludgeSludgeStabiliseStabilise接触式接触式ContactProcessContactProcess进水进水沼气沼气出水出水全混式全混式CompletelyMixedCompletelyMixed进水进水沼气沼气出水出水上流式厌氧滤床（上流式厌氧滤床（AFAF））UpflowUpflowPackedBedPackedBed沼气沼气进水进水下流式厌氧滤床（下流式厌氧滤床（DSFFDSFF））DownflowDownflowPackedBedPackedBed进水进水出水出水沼气沼气ContactAnaerobicAnaerobicFilterBIOPAQ®UASB上流式厌氧污泥床颗粒污泥沼气出水三相分离器上升沼气颗粒污泥床进水颗粒污泥帕克厌氧处理技术的精髓EGSB膨胀颗粒污泥床厌氧反应器参数对比UASBEGSB容积负荷(kg/m3/d)5~1010~20高度(m)612~18占地面积100%20%上升流速(m/h)0.5~1.57沼气上升流速(m/h)0.5~1.57沉淀区流速(m/h)0.5~1.515容积负荷的来源容积负荷VLR(VolumeLoadingRate)(kgSCOD/m3/d)=污泥负荷（0.5kgSCOD/kgVSS/d)*颗粒污泥浓度（70kgVSS/m3)*Ho/Hv(%)*f(泥水混合因子)=SCOD负荷(kgCOD/d)÷反应器体积(m3)上升流速VupHoHo:装填颗粒污泥床高度;Hv:反应器总高度;Hv上流式膨胀污泥床厌氧反应器1.01.00.950.880.7f0.711.000.430.5729.0058%6.008141024ICkgCOD/m3/d0.711.571.924.00膨胀安全距离比(Hv-Ho)/Ho1.001.291.261.18混合系数0.430.430.430.43气流速膨胀系数0.570.860.830.75水流速膨胀系数Vup/HoSLR=0.532.0018.0015.007.00容积负荷,假定:VLR64%39%34%20%%%Ho/Hv7.003.002.060.43m/hr上升气流速8640.75m/hr上升水流速Vup1874.81m颗粒污泥床高度Ho10119.24m污泥膨胀安全空间Hv-Ho2818145m反应器水深HvICEGSBMid-RateUASB单位定义0510152025米UASBMid-RateEGSBIC反应器厌氧反应器和污泥床高度污泥膨胀安全空间装填颗粒污泥床高度0.754680.432.063.006.00上升水流速上升气流速在高上升水流和气流作用下的污泥流失污泥流失空间污泥流失空间在低上升水流和气流作用下的沟流现象上升水流上升水流上升气流上升气流BiobedEGSB三相分离器Width1.5mHYBRID混合式反应器AFAFUASBBiotecs碳钢+FRP尺寸:(mm,L*W*H)11620x2100x2000毛重:6650kg净重:6500kgFakeEGSB,mid-rateUASBBIOPAQIC®内循环厌氧反应器抗冲击负荷抗冲击负荷EGSBIC失败的高效(校)厌氧反应器摄于中国宜兴品质的对比国产厌氧反应器帕克IC厌氧反应器厌氧处理工艺的难点沼（废）气的安全处置厌氧处理的高腐蚀环境碳碳钢钢碳钢＋碳钢＋防腐层防腐层铝合金铝合金不锈钢不锈钢工程塑料抗老化工程塑料沼气导流板出水堰沼气收集沉淀区气水界面进水及布水–400mV+Redox厌氧出水不锈钢管也腐蚀初次沉淀池(进水)腐蚀性并不强厌氧污泥流失厌氧反应器酸化产甲烷菌工作产甲烷菌工作能力不足！能力不足！乙酸等乙酸等VFAVFA无法及时无法及时分解为分解为甲烷！甲烷！乙酸等乙酸等VFAVFA在反应器内在反应器内积累！积累！pHpH下降，下降，VFAVFA积累积累产甲烷菌产甲烷菌工作困难！工作困难！酸酸化化！！Ê超负荷运行；Ê毒性物质干扰；Ê污泥流失；Ê。。。。。。厌氧反应器的污泥浓度和污泥负荷100.520颗粒污泥UASB0.5~0.60.40.40.4污泥负荷↑(kgCOD/kgVSS/d)25~3050BIOPAQ®IC2.05接触式厌氧410絮状污泥UASB??8??20AF厌氧滤器容积负荷↑(kgCOD/m3/d)污泥浓度↑(kgVSS/m3)厌氧反应器形式颗粒污泥絮状污泥IC反应器的设计依据1.VLR(VolumeLoadingRate)(kgSCOD/m3/d)=污泥浓度（kgVSS/m3)*污泥活性（kgSCOD/kgVSS/d)=SCOD负荷(kgCOD/d)÷反应器体积(m3)范围：范围：2020～～4040kg/mkg/m33/d/d2.Vup(HydraulicLoading)(m3/m2/d=m/hr)=小时水量（m3/hr)÷反应器截面积(m2)范围：范围：44～～88m/hrm/hr01000200030004000500060007000800012345678910111213141516171819202122232425262728293031VLR(kg/m3/d)SCOD(mg/l)Vup=4m/hVup=5m/hVup=6m/hVup=7m/hVup=8m/h外循环罐设计的水力要求1.VLR=SCODload÷Volumereactor=SCOD(kg/m3)*Flow(m3/hr)*24(hr/day)Surface(m2)*Height(m)30kgSCOD/m3/d2.Vup=Flowhourly÷Surfacereactor=Flow(m3/hr)Surface(m2)4m/hr&8m/hrSo.VLR=SCOD(kg/m3)*Vup*24/Heightreactorwhen.HeightofIC=24mSCOD=VLR(kgSCOD/m3/d)(kg/m3)Vup(m/hr)外循环罐设计的水力要求VLR=SCODVLR=SCOD(kg/m3)(kg/m3)**VupVup*24/Height*24/Heightreactorreactor-1,0002,0003,0004,0005,0006,0007,0008,00012345678910111213141516171819202122232425262728293031VLR(kgSCOD/m3/d)SCOD(mg/l)UASB:Vup=0.5m/hUASB:Vup=1.0m/hIC:Vup=4m/hIC:Vup=5m/hIC:Vup=6m/hIC:Vup=7m/hIC:Vup=8m/h外循环混合罐的运行原理Q＝36000m3/dQ＝36000m3/dQ=Q0＝~12000~m3/dtoAerobic8m/hRWW:Q0=~12000~m3/dQ-Q0益处：•稳定IC反应器水力负荷•提供稳定的生物相•利用厌氧出水的碱度产甲烷菌的微生物动力学Ks(kgCOD/m3)μmax(d-1)Td(d)Methanothrix0.50.125.8Methanosarcina50.711.0世界上第一个使用UASB厌氧处理的纸厂RoermondPapierI帕克公司承建于-1983八年的成功运行使该厂相信帕克的技术RoermondPapierII帕克公司承建二期于1992最先进的IC反应器技术得以应用RoermondPapierIII帕克公司承建二期于2000福建省南纸股份有限公司日处理30,000m3/d制浆污水处理厂高浓度污水：•TMP•DIP•KP冷凝水（可考虑项）低浓度污水：•BKP•GP•沙管包装纸福建省南纸股份有限公司日处理30,000m3/d制浆污水处理厂EffluentUrea5m³5m³H3PO4NaOHAirInfluentBKP,GP&sandpipeFlare900m³/hGasholder70m³Offgassesscrubber***EffluentfromaerobicCondensatetankInfluentDIP+TMP5m³5m³HCl*Sludgetosludgethickener&pressAir*****Aerationtank10000m³PrimaryclarifierD=33mCoolingtowerAquaguardscreen&pumppitPAtank2616m³Recirculationtank400m³Anaerobicsludgetank900m³ICreactor2250m³H=24mD=11mSelectortank500m³SecondaryclarifierD=27.6m**Buffertank1100m³Calamitytank2500m³Aerationtank10000m³Selectortank500m³SecondaryclarifierD=27.6m****福建省南纸股份有限公司30,000m3/d污水处理厂岳阳林纸集团股份有限公司厌氧污水处理厂上海中隆纸业有限公司15,000m3/d污水处理厂山东博汇纸业股份有限公司桉木BCTMP废水厌氧处理山东晨鸣纸业股份有限公司DIP，BCTMP废水厌氧处理山东临清银河纸业有限责任公司30000m3/d半化学浆废水处理云南昆船瑞升科技有限公司造纸法烟草薄片废水处理山东丰源中科生态科技有限公司麦草爆破浆废水处理蔗渣造纸废水处理广西东亚、广西东糖