操作变量

水力停留时间(HRT)

HRT是测量液体流入和流出反应器的速率。在稳态条件下，HRT定义如下:

HRT =系统总液量/每天变化的液量

在采用连续混合的完全混合系统中，系统中的所有内容物都具有相同的停留时间或保留时间。在这样的系统中，滞留时间由微生物群落中生长最慢的生物体的复制时间决定。低于这个值，系统就会因冲洗掉生长最慢的有机体而失败，而这是该过程所必需的。另一方面，在厌氧序批式反应器(ASBR)等系统中，向上流厌氧污泥毯反应器(UASB)和感应包层反应堆(IBR)有关,固体滞留时间(SRT)通过内部沉降和生物质保留与HRT分离。HRT可以独立于SRT而变化(Parkin和Owen, 1986;Droste, 1997)。

固体滞留时间(SRT)

SRT已被公认为厌氧处理工艺设计和运行的关键参数。SRT是固体粒子，特别是生物粒子，在反应堆中停留的平均时间。在稳态条件下，SRT定义为:

SRT =反应器中总生物量的质量/反应器每天的生物量损耗

为了任何系统的成功运行，必须维持一个最小的SRT，以允许工作的微生物在系统中自我再生，否则系统最终会因细菌被冲洗而失败。如果生长最慢的生物体具有其他物种无法发挥的独特作用，那么冲洗就会导致功能丧失和过程中断或失败。

微生物的再生或生长速度取决于各种环境因素。对生长速度影响最大的因素是维持生物体的温度。生长速率和最小SRT可以用Arrhenius方程(Dague et al.， 1970)与温度相关。从对许多废物的实验室研究来看，在35°C下，产甲烷者的最低SRT为3-5天。所有生物系统都要求安全系数为最小SRT的3-20倍才能成功运行(Lawrence和McCarty, 1969)。

Droste(1997)描述了维持和增加厌氧系统中生物固体数量的四种方法。

1从厌氧消化器流出物中分离固体，并将这些固体循环到反应器中。

2 .提供固定表面，细菌在其上生长并留在系统中。

在厌氧系统中形成密集的污泥包层以保持固体。

4水力滞留时间较长的厌氧消化器运行。

有机负荷量

的有机负荷量表示厌氧系统必须处理的有机物数量，以每次单位体积进入系统的有机物质量来衡量。该参数被用作施加在微生物种群上的压力指标，并影响总气量、甲烷产量、COD稳定度和碱度。

高加载率是其最重要的优点之一厌氧过程与好氧过程相比，因为适当的生物质固定不存在氧转移限制和生物量增厚限制(Lettinga和Hulshoff-Pol, 1991b;Speece, 1996)。厌氧反应器的最大有机负荷速率取决于许多参数，例如反应器设计、废水的特点生物量的沉降和活动能力等。

在实际设计中，高流速消化池中高强度废水通常采用约10 g/COD/L/天的流速。Fang和Chui(1993)表明，在UASB饲喂蔗糖和奶粉时，最大有机负荷为100 g COD/L/天，可溶性化学需氧量(SCOD)去除率为90-98%。

Speece(1996)报道了控制有机物加载率的因素有:

1可在厌氧反应器中保留的活性生物固体的浓度。

2进水废水与留存生物量之间的传质。

3氢中间体代谢的生物量接近性。

4温度和pH值在厌氧反应器内。

废水中的毒性水平。

反应堆的配置和分期的存在。

继续阅读:上流式厌氧污泥包层UASB反应器

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