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UASB厌氧反应器

来源:http://www.yuquankj.com/supply/96.html 时间:2018-9-11 0:00:00

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一、UASB厌氧反应器概述

     厌氧处理已经成功地应用于各种高、中浓度的工业废水处理中。虽然中、高浓度的废水在相当程度上得到了解决,但是当污水中含有抑制性物质时,如含有硫酸盐的味精废水在处理上仍有一定的难度。在厌氧处理领域应用最为广泛的是UASB厌氧反应器,所以本文重点讨论反应器的设计方法。但是,其与其它的厌氧处理工艺有一定的共同点,例如,流化床和UASB都有三相分离器。而UASB和厌氧滤床对于布水的要求是一致的,所以结果也可以作为其他反应器设计参考。
     包含厌氧处理单元的水处理过程一般包括预处理、厌氧处理(包括沼气的收集、处理和利用)好氧后处理和污泥处理等部分。
二、UASB系统设计
1、预处理设施
     一般预处理系统包括粗格栅、细格栅或水力筛、沉砂池、调节池、营养盐和调控系统。格栅和沉砂池的目的是去除粗大固体物和无机的可沉固体,这对对于保护各种类型厌氧反应器的布水管免于堵塞是必需的。当污水中含有砂砾时,例如以薯干为原料的酿酒废水,怎么强调去除砂砾的重要性也不过分。不可生物降解的固体,在厌氧反应器内积累会占据大量的池容,反应器池容的不断减少最终将导致系统完全失效。
     由于厌氧反应器对水质、水量和冲击负荷较为敏感,所以对于工业废水适当尺寸的调节池,对水质、水量的调节是厌氧反应稳定运行的保证。调节池的作用是均质和均量,一般还可考虑兼有沉淀、混合、加药、中和和预酸化等功能。在调节池中设有沉淀池时,容积需扣除沉淀区的体积;根据颗粒化和调节的要求,当废水碱度和营养盐不够需要补充碱度和营养等;可采用计量泵自动投加酸、碱和药剂,通过调节池水力或机械搅拌达中和作用。
     同时,酸化池或两相系统是去除和改变,对厌氧过程有抑制作用的物质、改善生物反应条件和可生化性也是厌氧预处理的主要手段,也是厌氧预处理的目的之一。仅考虑溶解性废水时,一般不需考虑酸化作用。对于复杂废水,可在调节池中取得一定程度的酸化,但是完全的酸化是没有必要的,甚至是有害处的。因为达到完全酸化后,污水会下降,需采用投药调整ph值。另外有证据表明完全酸化对反应器的颗粒过程有不利的影响。对以下情况考虑酸化或相分离可能是有利的:
   (1)当采用预酸化可去除或改变对甲烷菌有毒或抑制性化合物的结构
   (2)当废水存在有较高的Ca2+时,部分酸化可避免颗粒污泥表面产生Caco3结垢。
   (3)当处理含高含悬浮物和/或采用高负荷,对非溶解性组分去除有限时;
   (4)在调节池中取得部分酸化效果可以通过调节池的合理设计取得。例如,上向流进水方式,在反应器底部形成污泥层,底部布水孔口设计为5-10m2孔即可
2、UASB反应器体积的设计

   (1) 反应器的体积和高度

     采用水力停留时间进行设计时,体积计算。选择反应器高度的原则是设计、运行和经济上综合考虑的结果。从设计、运行方面考虑:高度会影响上升流速,高流速增加系统扰动和污泥与进水之间的接触。但流速过高会引起污泥流失,为保持足够多的污泥,上升流速不能超过一定的限值,从而使反应器的高度受到限制;高度与溶解度有关,反应器越高溶解的浓度越高,因此,值越低。如值低于一定值,会危害系统的效率。  从经济上考虑土方工程随池深增加而增加,但占地面积则相反;考虑当地的气候和地形条件,一般将反应器建造在半地下减少建筑和保温费用。最经济的反应器高度深度一般是在4-6m之间,并且在大多数情况下这也是系统一定的运行范围。对于反应器还有其他的流速关系。对于日平均上升流速的推荐值见表。应该注意对短时间的高峰值是可以承受的(即暂时的高峰流量可以接收)

    (2)UASB厌氧反应器的上部设置气、固、液三相分离器,下部为污泥悬浮层区和污泥床区,废水由反应器底部均匀泵入污泥订区,与厌氧污泥充分接触反应,有机物被厌氧微生物分解成沼气。液体、气体与固体形成混合液流上升至三相分离器,使三者很好地分离,使以上的有机物被转化为沼气,完成废水处理过程。
三、 UASB厌氧反应器应用特点
     1、 高COD负荷
     2、 可产生高沉降性能的颗粒污泥
     3、 可以产生能源(沼气)
     4、 运行费用低


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