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【純水設備http://】在相當長的一段時間內(nèi)，厭氧消化在理論、技術和應用上遠遠落后于好氧生物處理的發(fā)展。20世紀60年代以來，世界能源短缺問題日益突出，這促使人們對厭氧消化工藝進行重新認識，對處理工藝和反應器結(jié)構(gòu)的設計以及甲烷回收進行了大量研究，使得厭氧消化技術的理論和實踐都有了很大進步，并得到廣泛應用。

    目前，厭氧微生物處理是高濃度有機廢水處理工藝中不可或缺的處理工段，它較好氧微生物處理不僅能耗低，純水設備同時還可以產(chǎn)生沼氣作為能源二次利用。厭氧反應容積負荷高較好氧反應高出很多，對于處理同等量的COD厭氧反應投資更低。

在厭氧反應器的運行中，上升流速、水力停留時間和容積負荷等，那么這些數(shù)據(jù)都是如何計算的呢？今天我們就來講一講厭氧反應器日常運行中最常用的5個計算公式。

1. 上升流速

    上升流速(Up flow Velocity)也叫表面速度(Superficial Velocity)或表面負荷(Superficial Loading Rate)。假定一個向上流動的反應器的進水流量（包括出水的循環(huán)）為Q（m3/h），反應器的橫截面面積為A(m2)，則上升流速u(m/h)可定義為:

式中：

u – 上升流速，單位米/小時

Q - 反應器的進水流量，單位立方米/小時

A - 反應器的橫截面面積，單位平方米

2. 水力停留時間

    水力停留時間(Hydrolic Retention Time)簡寫作HRT，它實際上指進入反應器的廢水在反應器內(nèi)的平均停留時間，因此，如果反應器的有效容積為V(m3），則

式中：

HRT – 水力停留時間

V – 反應器容積，單位立方米

Q - 反應器的進水流量，單位立方米/小時

如果反應器高為H(m)，則：因為Q=uA，V=HA

    所以HRT也可表示為如下公式，即水力停留時間等于反應器高度與上升流速之比。

式中：

HRT – 水力停留時間

H - 反應器高度，單位米

u -上升流速，單位米/小時

3. 反應器的有機負荷

    反應器的有機負荷(Organic Loading Rate，簡寫作OLR)可“分為容積負荷(Volume Loading Rate，純水設備簡寫作VLR)和污泥負荷(Sludge Loading Rate，簡寫作SLR)兩種表示方式。

VLR即表示單位反應器容積每日接受的廢水中有機污染物的量，其單位為kgCOD/(m3d)或kgBOD/(m3d)。假定進水濃度為pw(kgCOD/m3或kgBOD/m3)，流量為q(m3／d)，則：

式中：

VLR – 容積負荷

Q - 反應器的進水流量，單位立方米/小時

Pw - 進水濃度, 單位kgCOD/m3

V - 反應器容積，單位立方米

4. 污泥的比產(chǎn)甲烷活性

    比產(chǎn)甲烷活性(Specific Methanogenic Activity)是在一定條件下，單位質(zhì)量的厭氧污泥產(chǎn)甲烷的最大速率。其單位為mlCH4/(gVSS?d)、m3CH4/(kgVSS?d)或gCODCH4(gVSS?d)

比產(chǎn)甲烷活性是污泥性質(zhì)的重要參數(shù)。比產(chǎn)甲烷活性要通過專門的方法測定，它不是指反應器內(nèi)污泥實際產(chǎn)甲烷的速率而是表示了這種污泥所具有的潛在產(chǎn)甲烷能力。由于比產(chǎn)甲烷活性受到很多因素的影響，例如溫度、底物濃度與組成等的影響，所以在不同條件下測得的比產(chǎn)甲烷活性不同。

    由于反應器負荷取決于反應器內(nèi)污泥的量、污泥的比產(chǎn)甲烷活性與污泥與廢水混合的情況，因此無論對于何種厭氧反應器，比產(chǎn)甲烷活性都是反應器負荷與效率的重要參數(shù)。

進入?yún)捬醴磻鞯娜芙庑詮U水中的COD厭氧過程中轉(zhuǎn)化為甲烷、少量細胞物質(zhì)和未完全利用的VFA．由于細胞物質(zhì)和VFA量相對較少，且對于溶解性廢水的厭氧處理，產(chǎn)甲烷是限速的一步，因此，反應器預期的最大負荷可以近似表示為：

式中：

Ps - 為反應器內(nèi)污泥平均濃度，kgVSS/m3；

U - 污泥的比產(chǎn)甲烷活性,kgCODch4/(kgVSS?d);

fc – 污泥和廢水的混合系數(shù)，對良好混合的反應器fc =1。

5. 反應器內(nèi)的污泥停留時間

    污泥停留時間(Sludge Retention Time，簡寫作SRT)也稱為泥齡。延長SRT是所有高速厭氧反應器最主要的設計思想。換言之，高的SRT是厭氧反應器高速高效運行的基本保證。

在連續(xù)運行的厭氧反應器中：

或

式中：

Ps - 反應器中污泥平均濃度，單位kgTSS／m3或kgVSS/m3;

Ps’ - 出水中污泥平均濃度，單位與Ps相同

V - 反應器容積，單位m3

Q – 日處理廢水量，單位m3／d。

工業(yè)純水設備, 蘇州水處理設備。