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通过众多的工程实例以及文献报道,初步确定Kst在15摄氏度时针对生活污水值为3200mg/l左右。Ksv在有搅拌足够的情况下15摄氏度时针对生活污水值为532mg/l。K值在重庆地区可以取0.85,μmax按照碳水化合物可取5KgCOD/KgMLSS.d,这样针对进水浓度为300mg/l的生活污水最大反应速率为:
μ1=5KgCOD/KgMLSS.d×(300/(3200+300))×(300/(532+300))×0.85
=0.132KgCOD/KgMLSS.d
在一体式反应器中由于出水浓度很低,导致总体反应速率降低,但对于几种高效厌氧反应器(包括UASB、EGSB、IC内循环反应器、流化床、上流式厌氧生物滤池)可以假设其为推流式厌氧反应器,浓度随反应器高度的增加均匀的减少,即反应器中的浓度分布与高度成反比。这样我们可以通过设定的出水浓度计算一个反应器最低反应速率,最后取平均值就得到整个反应器的平均反应速率。
同样根据前面的莫诺模型,得出出水COD=80mg/l的厌氧反应速率:
μ2=5KgCOD/KgMLSS.d×(80/(3200+80))×(80/(532+80))×0.85
=0.014KgCOD/KgMLSS.d
所以反应器的平均反应速率为
μ=(μ1+μ2)/2=0.073KgCOD/KgMLSS.d
如果我们能够在反应器内保持稳定的污泥浓度为20KgMLSS/m3,则整个反应器的容积反应速率为FV=0.073KgCOD/KgMLSS.d×20KgMLSS/m3
=1.46KgCOD/m3.d
在实际反应器的设计时,需要考虑污泥、气体、液体分离的容积,反应部分容积只占整个反应器容积的40%,这样实际整个反应器设计平均负荷变为:
FV‘=1.46KgCOD/m3.d×0.4=0.99KgCOD/m3.d
核算停留时间为:HRT=7.5h
中试与工程应用应注意的问题
通过上述实验室里理论的研究和推断,采用新型高效厌氧反应器处理城市污水完全是可行的。在中试和工程设计中,我们应该从上述分析角度出发,完善厌氧系统,以下措施是必要的:
1、在反应器的形式上优先考虑推流式的活塞反应器;
2、为了减少低浓度时,基质传质速率(包括液相中的有机物向菌胶团或颗粒污泥传质以及细胞壁外向细胞壁内传质)对整个反应速率的影响,在反应器底部投加一定数量的活性炭作为载体是非常有必要的,但考虑到沼气和布水的影响,投加数量不宜过多,初步考虑为40g/L颗粒状活性炭;
3、建议在反应器的上部设置气、水、固三相分离系统;
4、设置一套完善的出水回流系统,并可以调节回流量,用仪表显示并控制;
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《厌氧生物处理、调试、运行指导手册》1、目的:本手册用于厌氧生物降解工艺单元的运行管理。2、内容及对象:手册包括有以下7个内容:即:厌氧生物反应概述;厌氧技术优势和不足;反应机理;厌氧反应器类型;厌氧反应器工艺控制条件;启动方式;运行管理;问题及解决措施;手册适用于厌氧反应器操作人
本手册用于厌氧生物降解工艺单元的运行管理
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