厭氧反應器是一種用于處理有機廢水的關鍵設備,在環(huán)保領域發(fā)揮著重要作用。選擇適合的厭氧反應器需要綜合考慮多個因素,以下是一些重要的要點。
一、廢水特性
1. 水質成分
先要分析廢水的成分。如果廢水中含有高濃度的易生物降解的有機物,如食品加工廢水(含有大量的糖類、蛋白質等),那么選擇升流式厭氧污泥床反應器(UASB)是比較合適的。UASB反應器內的厭氧污泥能夠有效地分解這些有機物,形成沼氣。而對于含有復雜有機物(如含有難降解的芳香族化合物)的工業(yè)廢水,如印染廢水或制藥廢水,膨脹顆粒污泥床反應器(EGSB)可能更具優(yōu)勢。EGSB反應器具有更高的上升流速,能夠使污泥和廢水充分混合,強化對復雜有機物的分解能力。
同時,要考慮廢水中有害物質的含量。如果廢水中含有重金屬或有毒有害物質,如電鍍廢水含有的重金屬離子,需要選擇能夠耐受或去除這些有害物質的反應器。有些厭氧反應器可以通過添加特定的吸附劑或化學藥劑來處理含有毒有害物質的廢水,或者在預處理階段先對有害物質進行去除。
2. 水質的酸堿度和溫度
廢水的酸堿度(pH值)對厭氧反應有明顯影響。大多數(shù)厭氧微生物適宜生長的pH范圍在6.5 - 7.8之間。如果廢水的pH值不在這個范圍內,就需要選擇對pH變化有一定耐受性的反應器或者對廢水進行pH調節(jié)預處理。例如,對于酸性較強的礦山廢水,可能需要在進水前進行中和處理,并且選擇內部緩沖能力較強的厭氧反應器,以維持微生物生長的適宜環(huán)境。
溫度也是一個關鍵因素。厭氧反應可以在不同的溫度范圍內進行,分為低溫(10 - 20℃)、中溫(30 - 40℃)和高溫(50 - 60℃)厭氧反應。根據(jù)廢水的溫度特性選擇反應器很重要。如果廢水本身溫度較高,如某些工業(yè)過程的余熱廢水,可利用高溫厭氧反應器,這樣不僅可以有效處理廢水,還能充分利用廢水中的熱能。但如果廢水溫度較低,且沒有額外的加熱措施,選擇對低溫有較好適應性的反應器更為合適。
二、處理目標和要求
1. 處理效率和出水水質
明確處理目標對于選擇厭氧反應器至關重要。如果對出水水質要求較高,例如需要將廢水的化學需氧量(COD)降低到很低的水平,以滿足嚴格的排放標準或回用要求,那么選擇具有處理能力的反應器是必要的。像內循環(huán)厭氧反應器(IC),它的結構特點使得其能夠在高負荷下運行,處理效率高,能夠有效降低廢水的COD含量,適用于處理高濃度有機廢水并且對出水水質有較高要求的場合。
還要考慮反應器對其他水質指標的去除能力,如懸浮物(SS)、氨氮等。有些厭氧反應器結合了物理過濾或生物脫氮等功能,能夠在處理有機物的同時對其他污染物進行一定程度的去除,這對于綜合處理廢水、滿足多種水質要求是很有幫助的。
2. 處理規(guī)模
根據(jù)廢水的產(chǎn)生量來選擇合適的反應器規(guī)模。對于處理量較小的廢水,如小型食品加工廠或實驗室的廢水,選擇小型的厭氧反應器,如厭氧生物濾池(AF)就可以滿足需求。它的結構簡單,操作方便,適合處理小流量廢水。而對于大型的污水處理廠或大型工業(yè)企業(yè)產(chǎn)生的大量廢水,需要選擇大型的、處理能力強的反應器,如多個UASB反應器并聯(lián)或采用大型的IC反應器,以確保能夠有效地處理全部廢水。
三、經(jīng)濟和運行因素
1. 投資成本
不同類型的厭氧反應器在投資成本上有很大差異。一般來說,結構簡單的反應器如厭氧生物濾池投資成本相對較低,包括設備的購買、安裝和土建工程費用等。而像IC反應器等復雜的、高性能的反應器投資成本較高。在選擇時,要根據(jù)企業(yè)的經(jīng)濟實力和投資預算來考慮。同時,還要考慮長期的經(jīng)濟效益,例如,雖然高性能反應器投資大,但如果能夠通過處理廢水帶來資源回收(如沼氣發(fā)電)或減少排污罰款等收益,從長期來看可能是更經(jīng)濟的選擇。
2. 運行成本和維護難度
運行成本主要包括能源消耗、污泥處理和藥劑添加等費用。例如,一些需要較高的水力攪拌或加熱的反應器,能源消耗較大。在選擇時,要考慮當?shù)氐哪茉磧r格和能源供應情況。污泥處理也是一個重要的成本因素,有些反應器產(chǎn)生的污泥量較少,并且易于處理,如UASB反應器的污泥沉淀性能好,污泥處置相對簡單。維護難度方面,結構復雜的反應器可能需要專業(yè)的技術人員進行維護,并且維護頻率較高,而結構簡單的反應器維護相對容易,企業(yè)可以根據(jù)自身的技術力量和維護能力來選擇合適的反應器。