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咸寧市UASB厭氧反應器

構造

    UASB厭氧反應器包括以下幾個部分：進水和配水系統(tǒng)、反應器的池體和三相分離器。

    在UASB厭氧反應器中重要的設備是三相分離器，這一設備安裝在反應器的部并將反應器分為下部的反應區(qū)和上部的沉淀區(qū)。為了在沉淀器中取得對上升流中污泥絮體/顆粒的滿意的沉淀效果，三相分離器*個主要的就是盡可能效地分離從污泥床/層中產生的沼，別是在高負荷的情況下，在集室下面反射板的是防止沼通過集室之間的縫隙逸出到沉淀室，另外擋板還利于減少反應室內高產量所造成的液體絮動。反應器的設計應該是只要污泥層沒膨脹到沉淀器，污泥顆粒或絮狀污泥就能滑回到反應室(應該認識到時污泥層膨脹到沉淀器中不是一件壞事。相反，存在于沉淀器內的膨脹的泥層將網(wǎng)捕分散的污泥顆粒/絮體，同時它還對可生物降解的溶解性COD起到一定的去除)。只一方面，存在一定可供污泥層膨脹的自由空間，以防止重的污泥在暫時性的機或水力負荷沖擊下流失是很重要的。水力和機(產率)負荷率兩者都會影響到污泥層以及污泥床的膨脹。UASB厭氧反應器系統(tǒng)原理是在形成沉降性能良好的污泥凝絮體的基礎上，并結合在反應器內設置污泥沉淀系統(tǒng)使、液、固三相得到分離。形成和保持沉淀性能良好的污泥(其可以是絮狀污泥或顆粒型污泥)是UASB厭氧反應器系統(tǒng)良好的根本點 

附屬設備

1、剩余沼燃燒器

    一般不允許將剩余沼向空中放，以防污染大。在確剩余沼法利用時，可安裝余燃燒器將其燒掉。燃燒器應裝在安地區(qū)，并應在其前安裝閥門和阻火器。剩余體燃燒器，是—種安裝置，要能自動點火和自動滅火。剩余體燃燒器和消化池蓋、或貯柜之間的距離，一般至少需要15m，并應設置在容易監(jiān)視的開闊地。

2、保溫加熱設備

    厭氧消化像其他生物處理工藝一樣受溫度影響很大，厭氧工藝受溫度影響更加突出。中溫厭氧消化的溫度范圍從30～35℃，可以計算在20℃和10℃的消化速率大約分別是30℃下大值的35%和12%。所以，加溫和保溫的重要性是不言而喻的。如果工或附近可利用的廢熱或者需要從出水中間收效量，則安裝熱交換器是必要的。

3、監(jiān)控設備

     為提高厭氧反應器的可靠性，必須設置各種類型的計量設備和儀表，如控制進水量、投藥量等計量設備和pH計(酸度計)、溫度測量等自動化儀表。自動計量設備和儀表是的基礎。對UASB厭氧反應器實行監(jiān)控的主要兩個，一個是了解進出水的情況，以便觀測進水是否滿足工藝設計情況;另外一個是為了控制各工藝的，判斷工藝是否正常。由于UASB厭氧反應器的殊性還要增加一些檢測項目，如揮發(fā)性機酸(VFA)、堿度和甲烷等。但是，這些設備屬于規(guī)準設備，一些設備還很難形成在線的測量和控制  。

水解酸化法的優(yōu)點?

    ⑴ 池體不需要密閉，也不需要三相分離器，管理方便簡單。

    ⑵ 大分子機物經(jīng)水解酸化后，生成小分子機物，可生化性較好，即水解酸化可以改變原污水的可生化性，從而減少反應時間和處理能耗。

    ⑶ 水解酸化屬于厭氧處理的前期，沒達到厭氧發(fā)酵的終階段，因而出水中也就沒厭氧發(fā)酵所產生的難聞味，改善了污水處理的環(huán)境。

    ⑷ 水解酸化反應所需時間較短，因此所需構筑物體積很小，一般與沉淀池相當，可節(jié)約基建投資。

    ⑸ 時間酸化對固體機物的降解效果較好，而且產生的剩余污泥很少，實現(xiàn)了污泥、污水一次處理，具消化池的部分功能。

厭氧反應器內出現(xiàn)泡沫、化學沉淀等不良現(xiàn)象的原因?

    厭氧反應器中時會產生大量泡沫，泡沫呈半液半固狀，嚴重時可充滿相空間并帶入沼管道，導致沼系統(tǒng)的困難。
    產生泡沫的主要原因是厭氧系統(tǒng)不穩(wěn)定，因為泡沫主要是由于CO2產量太大形成的，當反應器內溫度波動或負荷發(fā)生突變等情況發(fā)生時，均可導致系統(tǒng)的不穩(wěn)定和CO2的產量增加，進而導致泡沫的產生。如果將不穩(wěn)定因素及時除，泡沫現(xiàn)象一般也會隨之消失。在厭氧污泥培養(yǎng)初期，由于CO2產量大而甲烷產量少，也會出現(xiàn)泡沫，隨著甲烷菌的培養(yǎng)成熟，CO2產量減少，泡沫一般也會逐漸消失。進水中含蛋白質是產生泡沫的一個原因，而微生物本身新陳代謝過程中產生的一些中間產物也會降低水的表面張力而生成泡。厭氧生物處理過程中大量產會產生類似好氧處理的曝而形成泡問題，負荷突然升高所帶來的產量突然增加也可能出現(xiàn)泡沫問題。
    碳酸鈣(CaCO3)沉淀：處理廢水鈣含量高或利用石灰補充堿度，都會增加產生碳酸鈣沉淀的可能性。高濃度的碳酸氫鹽和磷酸鹽都利于鈣的沉淀。
    鳥糞石(MgNH4PO4)沉淀：進水中含較高濃度的溶解性正磷酸鹽、氨氮和 鎂離子時，就會生成鳥糞石沉淀。厭氧處理系統(tǒng)鳥糞石沉淀主要在管道彎頭、水泵入口和二沉池進出口等處出現(xiàn)。

厭氧反應器“酸化”恢復措施

1、化學恢復法
1）、投加氫氧化物
    投加NaOH、Ca(OH)2等氫氧化物可效提升反應器pH，實現(xiàn)短期內厭氧體系中pH的恢復。然而投加的氫氧化物如Ca(OH)2大多被碳酸鹽所消耗，由于缺乏酸堿緩沖能力，厭氧反應器內pH會出現(xiàn)大幅震蕩過程，難以保持穩(wěn)定，不利于耗氫產乙酸菌及產甲烷菌的活性恢復，部分情況下甚至會導致反應器崩潰；其次，氫氧化物會消耗產甲烷過程中所需的CO2，破壞產甲烷的進行，對產甲烷菌的恢復不利，因此這種方法目前已不常用。
2）、投加NaHCO3
    僅從理論角度講，NaHCO3的投加能夠在不干擾微生物敏感的理化平衡的情況下平穩(wěn)地將pH調節(jié)到理想狀態(tài)，且不影響CO2的含量，pH的波動相對其他化學也較??；但NaHCO3飽和溶液的pH值僅為8.2，在不考慮NaHCO3隨出水流失以及與VFA反應的消耗量，將容積為800m³反應器的pH值從6.0提升到7.0需固體NaHCO3質量為12t，況且將反應器中pH值和VFA都恢復正常并不是一兩天的事，需要一定的恢復期，所以可能需要投加NaHCO3。顯然，這是一個相當沉重的負擔，雖然試驗中較好的效果，但在工程實際中，不宜采用NaHCO3。
2、物理恢復法
1）、提高混合程度
    通過增加反應器水力停留時間（HRT），或改進反應器的設計，可提高厭氧反應器混合程度，降低“死區(qū)”范圍，進而抑制或減少溝流現(xiàn)象。例如，改變ABR導流擋板的角度與安插方向，可促進水流在反應器底部的均勻分布，大限度地增加反應器的混合程度。此種方法通常用于預防酸化或對酸化進行輔助恢復。
2）、降低進水濃度
    通過降低進水濃度（通常<2000mg/L），進而降低反應器的機負荷，是實現(xiàn)酸化反應器恢復的常用方法。但單獨采用這種方法的恢復效果并不明顯，通常要配合堿液投加方法一起使用。例如，采用降低進水濃度同時配合加入一定NaHCO3的方法將酸化反應器的pH從4.5調至7.0，9d后UASB的出水pH從初被酸化時的5.4回升到6.5。
3）、處理出水回流
    處理出水回流是厭氧反應器進水負荷的條件下，降低其進水濃度的一種效措施。采用該方法，回流水中產甲烷階段產生的堿度，可在酸化階段被充分利用，大幅降低了反應器進水堿度的需求。此外，該方法不會引起反應器內CO2含量的劇烈變化，可以平穩(wěn)地提升反應器pH；由于回流水溫度與反應器溫度基本*，容易實現(xiàn)反應器溫度的恒定；回流水溶解氧較低，不會對反應器內厭氧顆粒污泥產生不良影響，因而恢復效果明顯。研究表明：輕度酸化后采用該方法，厭氧反應器pH僅需36h，即可恢復至6.5，因而該方法比較適用于強效厭氧反應器的酸化恢復。
4）、處理出水置換
     處理出水置換是利用儲存的反應器出水一次性置換反應器內含高濃度機酸的污水。由于反應器正常出水中較高的堿度，在換水的同時相當于加入大量的堿，因而該方法既不需要額外的投資(加堿的)，也不需要考慮加堿量，是一種較的恢復辦法。研究顯示，采用該方法僅8d，反應器出水pH就可以從酸化時的5.35回升到6.58，體產量上升，出水中揮發(fā)酸含量恢復到反應器正常水平。

分離裝置

    三相分離器是UASB厭氧反應器較點和重要置。它同時具兩個功能：

    1) 能收集從分離器下的反應室產生的沼;

    2) 使得在分離器之上的懸浮物沉淀下來。

設計要點匯總：

    1) 集室的隙縫部分的面積應該占反應器部面積的15～20%;

    2) 在反應器高度為5～7m時，集室的高度在1.5～2m;

    3) 在集室內應保持液界面以釋放和收集體，防止浮渣或泡沫層的形成;

    4) 在集室的上部應該設置消泡噴嘴，當處理污水嚴重泡沫問題時消泡;

    5) 反射板與隙縫之間的遮蓋應該在100～200mm以避免上升的體進入沉淀室;

    6) 出管的直管應該充足以從集室引出沼，別是泡沫的情況。

    對于低濃度污水處理，當水力負荷是限制性時，在三相分離器縫隙處保持大的過流面積，使得大的上升流速在這一過水斷面上盡可能的低是十分重要的 。

咸寧市UASB厭氧反應器

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