一、概述

厭氧生物反應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備之一。其特點(diǎn)是處理費用低（無(wú)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、設備占地面積?。ㄈ莘e負荷高、設備高度高）等。隨著(zhù)研究的深入，厭氧生物反應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(guān)注。

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

CASB（專(zhuān)利號ZL 200720037207.1）也是一種在UASB基礎上發(fā)展起來(lái)的新型高效厭氧生物反應器，且同時(shí)也是對EGSB、IC等第三代厭氧生物反應器的改進(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??；但EGSB一般擁有一個(gè)巨大的“腦殼”，這個(gè)“腦殼”的作用是用來(lái)進(jìn)行氣、固、液三相分離，如果這個(gè)“腦殼”不夠大則氣、固、液三相分離的效果達不到，這種情況給EGSB的建造帶來(lái)很大的負擔；EGSB還擁有一個(gè)外回流系統，依靠此系統，反應器內的厭氧生物得以流化，但也增加了大量的動(dòng)力消耗；IC不需要巨大的“腦殼”，也不需要外回流系統，但需要更高的“個(gè)頭”，這個(gè)高出的“個(gè)頭”的作用除提供氣、固、液三相分離外，更主要的作用是實(shí)現依靠反應器自身產(chǎn)生的沼氣進(jìn)行反應器內回流，但這個(gè)高出的“個(gè)頭”卻不參與厭氧生物流化反應，因此消耗了部分反應器有效容積。CASB采用了特殊的內部構造，使其不需要巨大的“腦殼”，不需要外回流系統，也不需要額外高出的“個(gè)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厭氧生物反應器中A區是主反應區，進(jìn)水與反應器中的厭氧生物菌在該區充分混合并反應，是反應器的主要產(chǎn)沼氣區。在A(yíng)區，厭氧生物菌和進(jìn)水混合物隨沼氣向上移動(dòng)，水質(zhì)逐漸被凈化，到達B區時(shí)，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，A區所產(chǎn)沼氣被分離出來(lái)由沼氣管排出，厭氧生物菌和水流夾帶著(zhù)少量的沼氣進(jìn)入C區。C區是副反應區，在C區，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，比重較小的厭氧生物菌附著(zhù)著(zhù)少量沼氣隨出水到達三相分離器。在經(jīng)過(guò)三相分離器時(shí)，沼氣被分離出來(lái)通過(guò)沼氣管排出，比重較大的厭氧生物菌重新回到C區，比重較小的厭氧生物菌則隨出水到達D區。在D區，比重較大的厭氧生物菌會(huì )形成一個(gè)不穩定的厭氧床繼續降解有機物，比重較小的厭氧生物菌則隨出水排出反應器。

如圖1所示，CASB厭氧生物反應器中A區是主反應區，進(jìn)水與反應器中的厭氧生物菌在該區充分混合并反應，是反應器的主要產(chǎn)沼氣區。在A(yíng)區，厭氧生物菌和進(jìn)水混合物隨沼氣向上移動(dòng)，水質(zhì)逐漸被凈化，到達B區時(shí)，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，A區所產(chǎn)沼氣被分離出來(lái)由沼氣管排出，厭氧生物菌和水流夾帶著(zhù)少量的沼氣進(jìn)入C區。C區是副反應區，在C區，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，比重較小的厭氧生物菌附著(zhù)著(zhù)少量沼氣隨出水到達三相分離器。在經(jīng)過(guò)三相分離器時(shí)，沼氣被分離出來(lái)通過(guò)沼氣管排出，比重較大的厭氧生物菌重新回到C區，比重較小的厭氧生物菌則隨出水到達D區。在D區，比重較大的厭氧生物菌會(huì )形成一個(gè)不穩定的厭氧床繼續降解有機物，比重較小的厭氧生物菌則隨出水排出反應器。

如圖1所示，A區與B區、B區與C區、C區與A區之間分別有一豎向通道，三個(gè)通道中，A區與B區通道內的沼氣含量遠遠高于其余兩通道，從而A區與B通道區內的混合液比重也遠遠小于其余兩通道，由此使A區與C區之間產(chǎn)生了壓力差，C區壓力大于A(yíng)區，因此C區的厭氧生物菌和水重新回到A區，從而產(chǎn)生了由A區到B區、B區到C區、C區再回到A區的內循環(huán)。

內循環(huán)增大了A區的上升流速，使A區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；內循環(huán)稀釋了進(jìn)水濃度，減小了反應器內有機酸濃度梯度，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構造巧妙，其內循環(huán)量可數倍于現有厭氧反應器，同時(shí)出水水質(zhì)高且穩定，不需要多級設置即可一次達到設計厭氧出水要求，處理效率因此可高于現有厭氧生物反應器一倍以上，投資可減少50%以上。