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黄姜皂素废水处理工艺原理 总体工艺介绍 UASB：厌氧处理采用中温UASB（上流式厌氧污泥床），三相分离器设置在反应器的上部沉淀区内，在三相分离器下面是生化反应区，从上到下依次为絮状污泥层和颗粒污泥层。UASB在高浓度有机废水处理领域已经得到广泛的应用，成为了厌氧处理的一个比较成熟的技术。 两相厌氧工艺：本工艺由水解酸化池和激波厌氧池组成。在常温下人为的将整个厌氧过程分成水解酸化阶段和产甲烷阶段。由于两相分开，充分发挥各阶段的处理优势，具有很好的处理效果。 射流曝气：曝气池内采用射流曝气充氧，使池内好氧菌群大量繁殖，维持较高的活性污泥浓度，污水与活性污泥相接触，在好氧微生物的作用下，污水得到进一步净化。 人工湿地：人工湿地内部有不同级配的填料，表层覆以泥土，并种植当地根系比较长的水淹麦，通过深度处理进一步降低废水的COD，并且达到降低氨氮和总磷的目的，使得处理达标。 UASB工艺 UASB是上流式厌氧污泥床反应器（upflow anaerobic sludge blanket reactor）的英文缩写，这种反应器是上流式厌氧填充床的基础上发展起来的。荷兰Lettinga等人为了克服上流式厌氧填充床下层容易堵塞的问题，于20世纪70年代在底部设置了一个不设填料的空间，这就是所谓的上流式厌氧污泥床/滤床反应器（UASB/AF），后来为进一步避免堵塞，将上层填料全部取消，以三相分离器取而代之，即形成了今天的UASB反应器。 UASB反应器属于第二代厌氧反应器。第二代厌氧反应器的一个共同特点是分离了固体（污泥）停留时间与水力（废水）停留时间，固体停留时间可以达到上百天，从而使反应器处理高浓度有机废水所需要的时间由过去的以天计缩短到以小时计。 两相厌氧处理工艺 70年代初，S.Ghosh和F.G.Pholand [3]根据厌氧生物分解机理和微生物类群的理论首先提出了两相厌氧消化的概念：将产酸菌和产甲烷菌分别置于两个串联的反应器内并提供各自所需的最佳条件，使这两类细菌群都能发挥最大的活性，提高反应器的处理效率。 两相厌氧法具有以下特点： ① 两阶段反应不在同一反应器中进行，相互影响小，可更好控制工艺条件。 ② 耐冲击负荷能力强，运行稳定，当进水水质变化时，由于酸化存在缓冲作用，对后段气化反应器的运行影响不至于过大。 ③ 两相厌氧处理系统的总有机物负荷率较高，致使反应器的总容积较小。如在酸化反应器中，反应速度快，水力停留时间短，有机负荷率高。 ④ 经水解酸化阶段处理的废水，进入气化反应器的水质情况有所改善，如有机物酸化降解为低分子有机酸，水中所含悬浮固体大量减少，使得气化反应器运行条件良好。 ⑤ 消化效率高，尤其适于处理含悬浮固体多、单相厌氧工艺不宜处理的高浓度或难降解有机废水。 B.G. Yeoh对两相厌氧消化工艺和单相厌氧消化工艺进行了对比试验研究，结果表明，两相厌氧消化系统的产甲烷活性为0.168m3CH4（STP）·kgCOD-1d-1或0.292 m3CH4（STP）·kgCOD-1d-1，明显高于单相厌氧消化系统的产甲烷活性0.055m3CH4（STP）·kgCOD-1d-1或0.082 m3CH4（STP）·kgCOD-1d-1，这说明两相厌氧消化工艺确实比单相系统更具有优越性[5]。 （1）水解酸化阶段 本工程采用水解酸化池作为产酸相反应器。对于工业废水处理，产酸相的主要功能是将其中难生物降解物质转变为易生物降解物质，提高废水的可生化性，为产甲烷相提供适宜的基质。COD的去除主要由产甲烷相来完成[4]。该阶段将高分子的复杂有机物降解为低分子的简单物质，成为下阶段可被利用的各种底物。由底物浓度和进水量引起底负荷冲击得到缓解，有害物质也在这里得到稀释；一些难降解底物质在此截留，不进入后面的阶段。 （2）产甲烷阶段 本工程采用激波厌氧池作为产甲烷相反应器。激波传质工艺基本原理为：在反应内设隐吸双喷激波传质器，内植高密微粒优势厌氧微生物。基于厌氧生物反应的传质机理，通过低压流体激波强化和加速底物的传质。同时激波传质器还具有剪切功能，使池内微生物菌团切割成无数较小粒径的菌团，使工艺系统内的厌氧生物反应及底物传质处于细胞尺度，以便尽可能多地暴露出内部微生物，大大提高参加反应的有效微生物量；再辅之隐吸环流与高生物量反应，大幅度地提高厌氧微生物的反应速度这样可以保证在常温下，就可以达到良好的处理效果，从而降低运行费用。 激波传质工艺为国家“九五”科技攻关成果。该工艺前期的研究及应用主要是应用于低浓度城市污水处理、水产品废水回用、部分低浓度工业废水处理。由于厌氧反应本身对于高浓度废水处理就存在明显的优势，也是基于此，我们认为将激波传质工艺应用于黄姜皂素废水是完全可行的，但由于这是首次将本工艺应用于高浓度工业废水处理，所以有很多值得探