根據(jù)厭氧生物降解的四階段理論，可以看出厭氧消化的第三階段（產(chǎn)甲烷階段）為限速階段。廢水中的有機(jī)酸很容易被甲烷菌直接利用轉(zhuǎn)化為沼氣（CH4，CO2和H2O），從而使廢水中的有機(jī)酸得以去除，廢水pH上升，故對(duì)廢水在正常運(yùn)行情況下不必投加堿中和厭氧反應(yīng)器進(jìn)水pH值。
厭氧消化可分為高溫厭氧消化（55?C）、中溫（35?C）和常溫厭氧消化，高溫厭氧消化效率高；中溫厭氧消化效果更穩(wěn)定，其容積負(fù)荷均在5~20KgCOD/(m3.d)；而常溫厭氧消化效果較低。考慮到當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件和水量水質(zhì)特征，本設(shè)計(jì)中采用中溫厭氧發(fā)酵工藝。
厭氧生物處理過程與好氧生物處理相比較，厭氧生物處理的主要特征是：?能量需求大大降低，還可產(chǎn)生能量。這是因?yàn)閰捬跎锾幚聿灰蠊┙o氧氣，相反卻能生產(chǎn)出含有的50～70%甲烷（CH4）的沼氣，含有較高的熱值（約為21000～25000kJ/m3），可以用作能源。為去除lkgCOD，好氧生物處理約需消耗0.5～1.0kWh電能，而厭氧生物處理每去除1kgCOD約能產(chǎn)生3.5kWh等效電能；?污泥產(chǎn)量極低。這是因?yàn)閰捬跷⑸锏脑鲋乘俾时群醚跷⑸锏偷枚?。一般，厭氧消化中產(chǎn)酸細(xì)菌的產(chǎn)率Y為0.15～0.34，產(chǎn)甲烷細(xì)菌為0.03左右，混合菌群的產(chǎn)率約0.17。而好氧微生物的產(chǎn)率約為0.25～0.6(Y的單位為kgVSS/kgCOD)。因此，好氧生物處理的污泥產(chǎn)量約為250～600gVSS/kgCOD(去除)，而厭氧生物處理的污泥產(chǎn)量僅為20～180gVSS/kgCOD(去除)；?對(duì)溫度、pH等環(huán)境因素更為敏感。厭氧細(xì)菌可分為高溫菌和中溫菌兩大類，其適宜的溫度范圍分別為55℃左右和35℃左右。如溫度降至10℃以下，厭氧微生物的活動(dòng)能力將非常低下。而好氧微生物對(duì)溫度的適應(yīng)能力較強(qiáng)，在5℃以上的溫度條件下均能較好地發(fā)揮作用，產(chǎn)甲烷菌的適宜pH范圍也較好氧菌為??；處理后廢水有機(jī)物濃度在一定操作條件下略高于好氧處理；厭氧微生物可對(duì)好氧微生物所不能降解的一些有機(jī)物進(jìn)行降解(或部份降解)；厭氧處理過程的反應(yīng)較復(fù)雜。厭氧消化是由多種不同性質(zhì)、不同功能的微生物協(xié)同工作的一個(gè)連續(xù)的微生物學(xué)過程，遠(yuǎn)比好氧生物處理中的微生物過程復(fù)雜。
FIC反應(yīng)器主要應(yīng)用于有機(jī)廢水的處理，不要外力可產(chǎn)生自動(dòng)內(nèi)循環(huán)，體積負(fù)荷率高，污染物去除率高。因?yàn)镕IC反應(yīng)器相當(dāng)上下兩個(gè)UASB反應(yīng)器的串聯(lián)運(yùn)行，下面一個(gè)UASB反應(yīng)器具有很高的有機(jī)負(fù)荷率，起“粗”處理作用，上面一個(gè)UASB反應(yīng)器的負(fù)荷低，起“精”處理作用，出水水質(zhì)會(huì)較好。
FIC反應(yīng)器結(jié)構(gòu)如下圖，被處理的廢水由進(jìn)水系統(tǒng)配送至反應(yīng)器內(nèi)，絕大部分有機(jī)物在*反應(yīng)室得到有效處理，第二反應(yīng)室再對(duì)剩余有機(jī)物進(jìn)行精度處理，確保出水符合處理要求。在*、二反應(yīng)室產(chǎn)生的沼氣由三相分離器收集，由提升管通過氣提作用將沼氣和部分反應(yīng)液送至頂部的分離器，沼氣經(jīng)分離器分離后排出，反應(yīng)液回流至布水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“內(nèi)循環(huán)”。
FIC厭氧反應(yīng)器的運(yùn)用優(yōu)勢有：
1）反應(yīng)器的有機(jī)負(fù)荷運(yùn)行高
2）出水水質(zhì)穩(wěn)定
3）系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間快
4）水力停留時(shí)間短
5）產(chǎn)生的沼氣利用率高
6）結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積少
7）適用處理的廢水種類多
8）對(duì)進(jìn)水中SS含量要求低
9）剩余污泥用途多
10）運(yùn)行費(fèi)用低
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