主要问题:
(1)厌氧反应的基本原理和三个阶段;
厌氧反应的基本原理:在无分子氧条件下通过厌氧微生物和兼氧微生物的作用,将废水中的各种复杂有机物转化为甲烷和二氧化碳等物质的过程。
厌氧生物处理是一个复杂的微生物化学过程,依靠三大主要类群的细菌,即水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的联合作用完成,因而粗略地将厌氧消化过程划分为三个连续的阶段,即为水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。
第一阶段——水解酸化阶段,在该过程中复杂的大分子、不溶性有机物先在细胞外酶的作用下水解为小分子和溶解性有机物,然后渗入细胞体内,分解产生挥发性有机酸、醇类、醛类等。这个阶段主要产生较高级脂肪酸。
第二阶段——产氢产乙酸阶段,该过程中在产氢产乙酸细菌的作用下,第一阶段产生的而各种有机酸被分解转化为乙酸和氢气,在讲降解奇数碳素有机酸时还形成了 。
第三阶段——产甲烷阶段。此阶段主要依靠产甲烷细菌的作用,将乙酸、乙酸盐、 和 等转化为甲烷。
(2)UASB反应器的结构、工作原理和特点;
① UASB反应器的结构:由反应区、沉淀区和气室三部分组成。反应器的地步是高浓度污泥出呢个,成污泥床,在污泥床上不是浓度较低的悬浮污泥层,通常把污泥床和悬浮层通称为反应区,在反应区上设有气、液、固三相分离器。
② 工作原理:废水从污泥床底部进入,与污泥床中的污泥进行混合接触,微生物分解废水中的额有机物产生沼气,微小沼气泡在上升过程中,不断合并逐渐形成较大的气泡,由于气泡上升产生较强烈的搅动,在污泥床上部形成悬浮污泥层。气、水、泥的混合液上升至三相分离器内,沼气气泡碰到分离器下部的反射板时,折向气室而被有效地分离排出,污泥和水则经孔道进入三相分离器的沉淀区,在重力作用下,水和泥分离,上清液从沉淀区上不排出,沉淀区下部的污泥沿着斜壁返回到反应区内。在一定的水里负荷下,绝大部分污泥颗粒能保持在反应区内,使反应区具有足够的污泥量。
③ 特点:
a. 沉淀区斜壁角度约为50°,使沉淀在斜底上的污泥不积聚,尽快滑回反应区内;
b. 沉淀区的表面负荷在0.7 以下,混合液进入沉淀区前,通过入流孔道(缝隙)的流速不大于2m/h;
c. 应防止气泡进入沉淀区影响沉淀;
d. 应防止气室产生大量泡沫,并控制好气室的高度,防止浮渣堵塞出气管,保证气室出气管畅通无阻。