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UASB厭氧反應器
發表時間:2020-07-02瀏覽次數:184

UASB厭氧反應器


  一、UASB厭氧反應器概述
  厭氧處理已經成功地應用于各種高、中濃度的工業廢水處理中。雖然中、高濃度的廢水在相當程度上得到了解決,但是當污水中含有抑制性物質時,如含有硫酸鹽的味精廢水在處理上仍有一定的難度。在厭氧處理領域應用最為廣泛的是UASB厭氧反應器,所以本文重點討論反應器的設計方法。但是,其與其它的厭氧處理工藝有一定的共同點,例如,流化床和UASB都有三相分離器。而UASB和厭氧濾床對于布水的要求是一致的,所以結果也可以作為其他反應器設計參考。
  包含厭氧處理單元的水處理過程一般包括預處理、厭氧處理(包括沼氣的收集、處理和利用)好氧后處理和污泥處理等部分。
  二、UASB系統設計
  1、預處理設施
  一般預處理系統包括粗格柵、細格柵或水力篩、沉砂池、調節池、營養鹽和調控系統。格柵和沉砂池的目的是去除粗大固體物和無機的可沉固體,這對對于保護各種類型厭氧反應器的布水管免于堵塞是必需的。當污水中含有砂礫時,例如以薯干為原料的釀酒廢水,怎么強調去除砂礫的重要性也不過分。不可生物降解的固體,在厭氧反應器內積累會占據大量的池容,反應器池容的不斷減少最終將導致系統完全失效。
  由于厭氧反應器對水質、水量和沖擊負荷較為敏感,所以對于工業廢水適當尺寸的調節池,對水質、水量的調節是厭氧反應穩定運行的保證。調節池的作用是均質和均量,一般還可考慮兼有沉淀、混合、加藥、中和和預酸化等功能。在調節池中設有沉淀池時,容積需扣除沉淀區的體積;根據顆粒化和調節的要求,當廢水堿度和營養鹽不夠需要補充堿度和營養等;可采用計量泵自動投加酸、堿和藥劑,通過調節池水力或機械攪拌達中和作用。
  同時,酸化池或兩相系統是去除和改變,對厭氧過程有抑制作用的物質、改善生物反應條件和可生化性也是厭氧預處理的主要手段,也是厭氧預處理的目的之一。僅考慮溶解性廢水時,一般不需考慮酸化作用。對于復雜廢水,可在調節池中取得一定程度的酸化,但是完全的酸化是沒有必要的,甚至是有害處的。因為達到完全酸化后,污水會下降,需采用投藥調整ph值。另外有證據表明完全酸化對反應器的顆粒過程有不利的影響。對以下情況考慮酸化或相分離可能是有利的:
  (1)當采用預酸化可去除或改變對甲烷菌有毒或抑制性化合物的結構(2)當廢水存在有較高的Ca2+時,部分酸化可避免顆粒污泥表面產生Caco3結垢。
  (3)當處理含高含懸浮物和/或采用高負荷,對非溶解性組分去除有限時;(4)在調節池中取得部分酸化效果可以通過調節池的合理設計取得。例如,上向流進水方式,在反應器底部形成污泥層,底部布水孔口設計為5-10m2孔即可2、UASB反應器體積的設計
  (1)反應器的體積和高度
  采用水力停留時間進行設計時,體積計算。選擇反應器高度的原則是設計、運行和經濟上綜合考慮的結果。從設計、運行方面考慮:高度會影響上升流速,高流速增加系統擾動和污泥與進水之間的接觸。但流速過高會引起污泥流失,為保持足夠多的污泥,上升流速不能超過一定的限值,從而使反應器的高度受到限制;高度與溶解度有關,反應器越高溶解的濃度越高,因此,值越低。如值低于一定值,會危害系統的效率。  從經濟上考慮土方工程隨池深增加而增加,但占地面積則相反;考慮當地的氣候和地形條件,一般將反應器建造在半地下減少建筑和保溫費用。最經濟的反應器高度深度一般是在4-6m之間,并且在大多數情況下這也是系統一定的運行范圍。對于反應器還有其他的流速關系。對于日平均上升流速的推薦值見表。應該注意對短時間的高峰值是可以承受的(即暫時的高峰流量可以接收)(2)UASB厭氧反應器的上部設置氣、固、液三相分離器,下部為污泥懸浮層區和污泥床區,廢水由反應器底部均勻泵入污泥訂區,與厭氧污泥充分接觸反應,有機物被厭氧微生物分解成沼氣。液體、氣體與固體形成混合液流上升至三相分離器,使三者很好地分離,使以上的有機物被轉化為沼氣,完成廢水處理過程。
  三、 UASB厭氧反應器應用特點
  1、 高COD負荷
  2、 可產生高沉降性能的顆粒污泥
  3、 可以產生能源(沼氣)
  4、 運行費用低


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