概述

    厭氧生物反應(yīng)器是一種利用厭氧微生物處理污水中有機污染物的主要設(shè)備之一。其特點是處理費用低（無需鼓風(fēng)曝氣）、可處理高濃度有機污染物污水、可回收利用沼氣、設(shè)備占地面積小（容積負(fù)荷高、設(shè)備高度高）等。隨著研究的深入，厭氧生物反應(yīng)器在處理高難度有機廢水方面的特殊效果也引起了高度觀注。

目前世界上應(yīng)用多的厭氧生物反應(yīng)器是UASB厭氧生物反應(yīng)器。這種反應(yīng)器被稱為第二代厭氧生物反應(yīng)器。其特點是技術(shù)成熟、制造簡便。隨著流化反應(yīng)理論的運用，以相對穩(wěn)定的厭氧生物床為特點的UASB反應(yīng)器顯示出反應(yīng)效率低的劣勢。而主流第三代反應(yīng)器如EGSB、IC等厭氧生物反應(yīng)器運用流化反應(yīng)理論，將厭氧生物反應(yīng)器的應(yīng)用領(lǐng)域和反應(yīng)效率都大大推進(jìn)一步，市場占有率也逐年提升。

CASB（專利號ZL 200720037207.1）也是一種在UASB基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型高效厭氧生物反應(yīng)器，且同時也是對EGSB、IC等第三代厭氧生物反應(yīng)器的改進(jìn)。從外形上看，CASB、EGSB、IC等都較UASB高大，因此在相同的容積下，CASB、EGSB、IC等都較UASB占地面積小；但EGSB一般擁有一個巨大的“腦殼”，這個“腦殼”的作用是用來進(jìn)行氣、固、液三相分離，如果這個“腦殼”不夠大則氣、固、液三相分離的效果達(dá)不到，這種情況給EGSB的建造帶來很大的負(fù)擔(dān)；EGSB還擁有一個外回流系統(tǒng)，依靠此系統(tǒng)，反應(yīng)器內(nèi)的厭氧生物得以流化，但也增加了大量的動力消耗；IC不需要巨大的“腦殼”，也不需要外回流系統(tǒng)，但需要更高的“個頭”，這個高出的“個頭”的作用除提供氣、固、液三相分離外，更主要的作用是實現(xiàn)依靠反應(yīng)器自身產(chǎn)生的沼氣進(jìn)行反應(yīng)器內(nèi)回流，但這個高出的“個頭”卻不參與厭氧生物流化反應(yīng)，因此消耗了部分反應(yīng)器有效容積。CASB采用了特殊的內(nèi)部構(gòu)造，使其不需要巨大的“腦殼”，不需要外回流系統(tǒng)，也不需要額外高出的“個頭”，卻能獲得更好的流化效果，適用領(lǐng)域更為廣闊。

因此我公司擬采用CASB反應(yīng)器對該污水進(jìn)行處理。

二、CASB工作原理

    如圖1所示，CASB厭氧生物反應(yīng)器中A區(qū)是主反應(yīng)區(qū)，進(jìn)水與反應(yīng)器中的厭氧生物菌在該區(qū)充分混合并反應(yīng)，是反應(yīng)器的主要產(chǎn)沼氣區(qū)。在A區(qū)，厭氧生物菌和進(jìn)水混合物隨沼氣向上移動，水質(zhì)逐漸被凈化，到達(dá)B區(qū)時，進(jìn)水中有機物已經(jīng)大部分得到降解，產(chǎn)氣量明顯降低。在B區(qū)，A區(qū)所產(chǎn)沼氣被分離出來由沼氣管排出，厭氧生物菌和水流夾帶著少量的沼氣進(jìn)入C區(qū)。C區(qū)是副反應(yīng)區(qū)，在C區(qū)，水中有機物進(jìn)一步被厭氧生物菌降解，有少量產(chǎn)氣，比重較大的厭氧生物菌直接落入A區(qū)，比重較小的厭氧生物菌附著著少量沼氣隨出水到達(dá)三相分離器。在經(jīng)過三相分離器時，沼氣被分離出來通過沼氣管排出，比重較大的厭氧生物菌重新回到C區(qū)，比重較小的厭氧生物菌則隨出水到達(dá)D區(qū)。在D區(qū)，比重較大的厭氧生物菌會形成一個不穩(wěn)定的厭氧床繼續(xù)降解有機物，比重較小的厭氧生物菌則隨出水排出反應(yīng)器。

    如圖1所示，CASB厭氧生物反應(yīng)器中A區(qū)是主反應(yīng)區(qū)，進(jìn)水與反應(yīng)器中的厭氧生物菌在該區(qū)充分混合并反應(yīng)，是反應(yīng)器的主要產(chǎn)沼氣區(qū)。在A區(qū)，厭氧生物菌和進(jìn)水混合物隨沼氣向上移動，水質(zhì)逐漸被凈化，到達(dá)B區(qū)時，進(jìn)水中有機物已經(jīng)大部分得到降解，產(chǎn)氣量明顯降低。在B區(qū)，A區(qū)所產(chǎn)沼氣被分離出來由沼氣管排出，厭氧生物菌和水流夾帶著少量的沼氣進(jìn)入C區(qū)。C區(qū)是副反應(yīng)區(qū)，在C區(qū)，水中有機物進(jìn)一步被厭氧生物菌降解，有少量產(chǎn)氣，比重較大的厭氧生物菌直接落入A區(qū)，比重較小的厭氧生物菌附著著少量沼氣隨出水到達(dá)三相分離器。在經(jīng)過三相分離器時，沼氣被分離出來通過沼氣管排出，比重較大的厭氧生物菌重新回到C區(qū)，比重較小的厭氧生物菌則隨出水到達(dá)D區(qū)。在D區(qū)，比重較大的厭氧生物菌會形成一個不穩(wěn)定的厭氧床繼續(xù)降解有機物，比重較小的厭氧生物菌則隨出水排出反應(yīng)器。

    如圖1所示，A區(qū)與B區(qū)、B區(qū)與C區(qū)、C區(qū)與A區(qū)之間分別有一豎向通道，三個通道中，A區(qū)與B區(qū)通道內(nèi)的沼氣含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其余兩通道，從而A區(qū)與B通道區(qū)內(nèi)的混合液比重也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其余兩通道，由此使A區(qū)與C區(qū)之間產(chǎn)生了壓力差，C區(qū)壓力大于A區(qū)，因此C區(qū)的厭氧生物菌和水重新回到A區(qū)，從而產(chǎn)生了由A區(qū)到B區(qū)、B區(qū)到C區(qū)、C區(qū)再回到A區(qū)的內(nèi)循環(huán)。

內(nèi)循環(huán)增大了A區(qū)的上升流速，使A區(qū)的有機物與厭氧生物菌接觸面積增大，加快了水質(zhì)凈化速率；內(nèi)循環(huán)稀釋了進(jìn)水濃度，減小了反應(yīng)器內(nèi)有機酸濃度梯度，改善了厭氧生物菌的生存環(huán)境，提高了厭氧生物菌的降解速率。由于CASB構(gòu)造巧妙，其內(nèi)循環(huán)量可數(shù)倍于現(xiàn)有厭氧反應(yīng)器，同時出水水質(zhì)高且穩(wěn)定，不需要多級設(shè)置即可一次達(dá)到設(shè)計厭氧出水要求，處理效率因此可高于現(xiàn)有厭氧生物反應(yīng)器一倍以上，投資可減少50%以上。