厌氧生物反应器

厌氧生物反应器是专用于无氧环境下微生物（如产甲烷菌、硫酸盐还原菌）培养的特种设备，广泛应用于污水处理、沼气生产和有机酸发酵。系统通过严格

隔绝氧气（氧化还原电位<-300mV），实现有机物的高效厌氧降解，具有能耗低、污泥产量少的特点。

一、设备组成

1. 主体结构：密闭式不锈钢罐体（带夹套保温）、双层机械密封搅拌系统（30-100rpm）

2. 气体管理模块：沼气收集装置（CH₄/CO₂比例监测）、氮气保护系统（维持厌氧环境）

3. 控制系统：ORP在线监测仪（范围-600~+200mV）、pH/温度联动调节（pH6.8-7.5，35±1℃）

4. 特殊配置：硫化氢去除塔（碱液洗涤）、污泥回流泵（维持生物量）

二、工作原理

1. 水解酸化阶段：大分子有机物分解为VFA（挥发性脂肪酸）、控制HRT（水力停留时间12-72h）

2. 产甲烷阶段：乙酸裂解产CH₄（最适温度35-55℃）、沼气产量0.3-0.5m³/kgCOD

3. 系统平衡：碱度自动补偿（NaHCO₃添加）、VFA浓度控制＜2000mg/L

三、设计方法

1. 反应器选型：UASB（上流式厌氧污泥床）、IC（内循环）反应器

2. 传质优化：三相分离器设计（气-液-固）、水力负荷2-5m³/m²·h

3. 安全设计：防爆型电气元件、双级沼气安全阀

四、操作流程

1. 启动准备：氮气置换（氧含量＜0.5%）→接种厌氧污泥（VSS＞20g/L）

2. 负荷提升：初始COD负荷1kg/m³·d→每周递增20-30%

3. 运行监控：每日检测沼气组分（CH₄＞55%）→每周分析污泥活性（SMA测试）

4. 异常处理：VFA突增时降低进料负荷→pH＜6.2时紧急补碱

五、维护保养

1. 日常维护：检查气密性（压力测试每月1次）、清理气体管道冷凝水

2. 定期维护：季度清理三相分离器、年度更换机械密封件

3. 关键维护：污泥床高度监测（防止流失）、沼气脱硫装置再生（每3个月）