考虑使用厌氧过程的主要原因

厌氧过程被认为是最有效的生物技术(Speece, 1996)。相比之下好氧生物处理在美国,厌氧发酵过程不需要空气输入,产生的污泥量也小得多。厌氧处理通常产生的难降解生物量比有氧治疗.在厌氧条件下,大多数食品加工废物COD作为最终产品转化为沼气(甲烷和二氧化碳)。这种等效能量不能用于生物质合成,因此大大减少了废水生物质处理要求和与处理相关的财政负担。厌氧处理产生的沼气已被推广为解决能源问题的一部分。生物甲烷的热值为9000千卡/立方米,可以在现场燃烧用于产热、发电或两者兼备。在生物过程中,很少有能量(3-5%)作为热量损失(Saham, 1984;Speece, 1996;Droste, 1997)。

Lettinga和Hulshoff Pol (1991a)列出了对任何给定废水选择适当处理的标准如下:

它们应该导致防止产生更多的废水,或至少大幅减少。

它们不应要求用干净的水稀释污染物。

他们应该在控制环境污染方面提供高效率。

它们应导致最大限度地回收和再利用污染物质(例如,用于综合系统),特别是来自食品加工废水的污染物质。

在建设、所需的基础设施(包括能源需求)、运行和维护方面,它们的成本应较低。

它们既要适用于大范围,也要适用于小范围。

它们应导致在各方面高度自给自足。

它们应该为当地居民所接受。

9该方法应提供足够的处理效率,以去除各类污染物,即生物可降解有机物、悬浮物、氨、有机氮化合物、磷酸盐和病原体。

系统应在电源中断、峰值负荷、馈电中断和/或避免有毒污染物时保持稳定。

11 .这一程序应灵活考虑将来的扩展和提高效率的可能性。

该系统应易于操作、维护和控制,以便良好的性能不依赖于高度熟练的操作员和工程师的持续存在。

土地需求应该低,特别是当可用土地很少和/或土地价格高的时候。

工艺步骤的数量应尽可能少。

15系统的生命周期要求长。

16 .系统不应遭受严重污泥处置问题。

17 .系统的应用不应伴随恶臭或其他滋扰问题。

18 .该系统应提供很好的可能性来回收有用的副产品,例如用于灌溉或施肥。

应该对系统有足够的经验,以便容易地管理它。

基于这些标准,厌氧处理技术被认为是处理大多数废水的高效方法。

新型生物反应器的开发是厌氧处理技术可能会越来越受欢迎的原因之一。有机负荷量在现代高速率厌氧消化器中,某些类型的食品加工废物的COD可能超过20公斤/立方米/天(g COD/L天)(表23.1)。高装载率导致相对较低水力停留时间这降低了资本成本,因为装载废物的容器更小。

表23.1乳酪废物各种厌氧处理工艺的比较

反应堆

(°C)

(d)

进水强度(g COD/L)

OLR (g COD/ L d)

治疗效率

(%)

参考

UFFLR

35

5

79

14

95

威尔登诺尔和温特

乳清

(1985)

DSFFR

乳清

35

5

13

2.6

88

德哈斯特等人(1985)

FBR

乳清

35

0.4

7

7.7

90

Boening和Larsen

(1982)

FBR

乳清

35

0.1 - -0.4

0.8 - -1.0

6-40

63 - 87

德纳克和邓恩(1988)

AAFEB

28-31

0.4 - -1.1

10

-27 - 8.9

77 - 93

Switzenbaum和

Danskin (1982)

乳清

35

0.6 - -0.7

5 - 15

-22 - 8.2

61 - 92

Switzenbaum和

Danskin (1982)

AnRBC

乳清

35

5

64

10.2

76

Lo和Liao (1986)

乳清

35

6尺11寸

61 - 70

-10 - 6.3

76

Lo和Liao (1986)

SDFA

乳清

4.3

69.8

16.1

99

Barford et al. (1986)

UASB

脱去蛋白质的

35

1.5

11

7.1

94

施罗德和德

乳清

哈斯特(1989)

UASB

乳清

33

5

5 - 28.7

0.9 6

97 - 99

Yan et al. (1989)

DUHR

乳清

35

7

68

10

97

马拉斯皮纳等人(1995)

UASB

乳清

35

2.3 - -11.6

5 - 77

1 - 28.5

95 - 99

Kalyuzhnyi等人(1997)

UASB

乳清

比如22 - 30

5.4 - -6.8

47-55

7 - 9.5

90 - 94

Kalyuzhnyi等人(1997)

UASB

乳清

为20 - 29

3.3 - -12.8

16-50

1 - 6.7

90 - 95

Kalyuzhnyi等人(1997)

UASB

乳清

34

5

25 - 30

90 - 98

严等(1993)

装运箱和

乳清

10

98

Malaspina et al. (1996)

DUHR

贸易代表办公室及贸易办事处

乳清

33-36

2

2 - 6

5

90 - 95

恩斯(1998)

MPAR

乳清

34

2.3 - -2.4

20-37

9 - 14.7

92 - 98

Guiot等人(1995)

缩写为:HRT,水力停留时间;OLR,有机负荷率;COD,化学需氧量;UFFLR,上流式固定膜回路反应器;DSFFR,下行气流平稳床反应器;FBR,流态化床反应器;AAFEB,厌氧附着膜膨胀床反应器;AnRBC,厌氧旋转生物接触反应器;SDFA,半连续消化器与絮凝添加;UASB,上流式厌氧污泥包层;DUHR,下行-上行混合动力反应堆。装运箱连续搅拌釜式反应器;在,厌氧过滤器;MPAR,多板厌氧反应器。

缩写为:HRT,水力停留时间;OLR,有机负荷率;COD,化学需氧量;UFFLR,上流式固定膜回路反应器;DSFFR,下行固定式固定床反应器;FBR,流化床反应器;AAFEB,厌氧附着膜膨胀床反应器;AnRBC,厌氧旋转生物接触反应器;SDFA,半连续消化器与絮凝添加;UASB,上行厌氧污泥包层; DUHR, downflow-upflow hybrid reactor. CSTR, continuously stirred tank reactor; AT, anaerobic filter; MPAR, multiplate anaerobic reactor.

继续阅读:水解和液化

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