南康市UASB厭氧反應(yīng)器設(shè)計(jì)

厭氧處理已經(jīng)成功地于各種高、中濃度的廢水處理中。雖然中、高濃度的廢水在相當(dāng)程度上得到了解決，但是當(dāng)污水中含抑制性物質(zhì)時(shí)，如含硫酸鹽的味精廢水在處理上仍一定的難度。在厭氧處理為的是UASB反應(yīng)器，所以本文討論UASB反應(yīng)器的設(shè)計(jì)方法。但是，其與其它的厭氧處理工藝一定的共同特點(diǎn)，例如，流化床和UASB都三相分離器。而UASB和厭氧濾床對(duì)于布水的要求是的，所以結(jié)果也可以作為其他反應(yīng)器設(shè)計(jì)。

構(gòu)造

UASB厭氧反應(yīng)器括以下幾個(gè)部分：進(jìn)水和配水系統(tǒng)、反應(yīng)器的池體和三相分離器。

在UASB厭氧反應(yīng)器中重要的設(shè)備是三相分離器，這一設(shè)備安裝在反應(yīng)器的部并將反應(yīng)器分為下部的反應(yīng)區(qū)和上部的沉淀區(qū)。為了在沉淀器中取得對(duì)上升流中污泥絮體/顆粒的滿意的沉淀效果，三相分離器個(gè)主要的就是盡可能效地分離從污泥床/層中產(chǎn)生的沼氣，別是在高負(fù)荷的情況下，在集氣室下面反射板的是防止沼氣通過(guò)集氣室之間的縫隙逸出到沉淀室，另外擋板還利于減少反應(yīng)室內(nèi)高產(chǎn)氣量所造成的液體絮動(dòng)。反應(yīng)器的設(shè)計(jì)應(yīng)該是只要污泥層沒(méi)膨脹到沉淀器，污泥顆?；蛐鯛钗勰嗑湍芑氐椒磻?yīng)室(應(yīng)該認(rèn)識(shí)到時(shí)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(nèi)的膨脹的泥層將網(wǎng)捕分散的污泥顆粒/絮體，同時(shí)它還對(duì)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(shí)性的機(jī)或水力負(fù)荷沖擊下流失是很重要的。水力和機(jī)(產(chǎn)氣率)負(fù)荷率兩者都會(huì)影響到污泥層以及污泥床的膨脹。UASB厭氧反應(yīng)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(chǔ)上，并結(jié)合在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置污泥沉淀系統(tǒng)使氣、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(yīng)器系統(tǒng)良好運(yùn)行的根本特點(diǎn) 。

UASB反應(yīng)器的詳細(xì)設(shè)計(jì)

1) 反應(yīng)器的體積和高度
采用水力停留時(shí)間進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，體積(V)按公式(1)或(2)計(jì)算。反應(yīng)器高度的原則是設(shè)計(jì)、運(yùn)行和上綜合考慮的結(jié)果。從設(shè)計(jì)、運(yùn)行方面考慮：高度會(huì)影響上升流速，高流速增加系統(tǒng)擾動(dòng)和污泥與進(jìn)水之間的接觸。但流速過(guò)高會(huì)引起污泥流失，為保持足夠多的污泥，上升流速不能過(guò)一定的限值，從而使反應(yīng)器的高度受到限制；高度與CO2溶解度關(guān)，反應(yīng)器越高溶解的CO2濃度越高，因此，pH值越。如pH值于優(yōu)值，會(huì)危害系統(tǒng)的效率。
從上考慮: 土方工程隨池深增加而增加，但占地面積則相反；考慮當(dāng)?shù)氐臍夂蚝偷匦螚l件，一般將反應(yīng)器建造在半地下減少建筑和保溫。的反應(yīng)器高度(深度)一般是在4到6m之間，并且在大多數(shù)情況下這也是系統(tǒng)優(yōu)的運(yùn)行范圍。
2) 反應(yīng)器的升流速度
對(duì)于UASB反應(yīng)器還其他的流速關(guān)系(圖2)。對(duì)于日平均上升流速的值見(jiàn)表3，應(yīng)該注意對(duì)短時(shí)間(如2～6h)的高峰值是可以承受的(即暫時(shí)的高峰流量可以接收)。

表3 UASB和EGSB允許上升流速(平均日流量) Vr＝0.25~3.0m/h

 0.75~1.0m/h 顆粒污泥

絮狀污泥Vs≤1.5m/h

顆粒污泥Vo≤12m/h Vg＝1m/h

南康市UASB厭氧反應(yīng)器設(shè)計(jì)

分離裝置

三相分離器是UASB厭氧反應(yīng)器特點(diǎn)和重要置。它同時(shí)具兩個(gè)功能：

1)能收集從分離器下的反應(yīng)室產(chǎn)生的沼氣;

2)使得在分離器之上的懸浮物沉淀下來(lái)。

三相分離器設(shè)計(jì)要特點(diǎn)匯總：

1)集氣室的隙縫部分的面積應(yīng)該占反應(yīng)器部面積的15～20%;

2)在反應(yīng)器高度為5～7m時(shí)，集氣室的高度在1.5～2m;

3)在集氣室內(nèi)應(yīng)保持氣液界面以釋放和收集氣體，防止浮渣或泡沫層的形成;

4)在集氣室的上部應(yīng)該設(shè)置消泡噴嘴，當(dāng)處理污水嚴(yán)重泡沫問(wèn)題時(shí)消泡;

5)反射板與隙縫之間的遮蓋應(yīng)該在100～200mm以避免上升的氣體進(jìn)入沉淀室;

6)出氣管的直管應(yīng)該以從集氣室引出沼氣，別是泡沫的情況。

對(duì)于濃度污水處理，當(dāng)水力負(fù)荷是限制性設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)，在三相分離器縫隙處保持大的過(guò)流面積，使得的上升流速在這一過(guò)水?dāng)嗝嫔媳M可能的是十分重要的 。

UASB厭氧反應(yīng)器優(yōu)點(diǎn)：

    廢水厭氧生物技術(shù)由于其巨大的處理能力和潛在的前景，一直是水處理技術(shù)研究的熱特點(diǎn)。從傳統(tǒng)的厭氧接觸工藝發(fā)展到現(xiàn)今流行的UASB工藝，廢水厭氧處理技術(shù)已日趨成熟。隨著發(fā)展與資、能耗、占地等因素間矛盾的進(jìn)一步突出，現(xiàn)的厭氧工藝又面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，尤其是如何處理發(fā)展帶來(lái)的大量高濃度機(jī)廢水，使得研發(fā)技術(shù)更優(yōu)化的厭氧工藝非常必要。內(nèi)循環(huán)厭氧處理技術(shù)（以下簡(jiǎn)稱IC厭氧技術(shù)）就是在這一背景下產(chǎn)生的處理技術(shù)，它是20世紀(jì)80年代中期由荷蘭PAQUES研發(fā)成功，并推入廢水處理工程市場(chǎng)，目前已成功于土豆、啤酒、食品和檸檬酸等廢水處理中。實(shí)踐證明，該技術(shù)去除機(jī)物的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)過(guò)普通厭氧處理技術(shù)（如UASB），而且IC反應(yīng)器容積小、、、，是一種值得推廣的厭氧處理技術(shù)。

升流式厭氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Bed，簡(jiǎn)稱UASB)，是由荷蘭的Lettinga教授等在20世紀(jì)70年 代時(shí)開(kāi)發(fā)的厭氧生物反應(yīng)器。反應(yīng)器工作時(shí)，污水經(jīng)過(guò)均勻布水進(jìn)人反應(yīng)器底部，污水自下而上地通過(guò)厭氧污泥床反應(yīng)器。

UASB厭氧反應(yīng)器運(yùn)行三個(gè)重要的前提：

① 應(yīng)器內(nèi)形成沉降性能良好的顆粒污泥或絮狀污泥；

② 產(chǎn)氣和進(jìn)水的均勻分布所形成的良好的自然攪拌；

③ 設(shè)計(jì)的三相分離器，能使沉淀性能良好的污泥保留在反應(yīng)器內(nèi)。良好的顆粒污泥床的形成，使得機(jī)負(fù)荷和去除率髙，不需要攪拌，能適應(yīng)負(fù)荷沖擊和溫度與pH值的變化。

    UASB厭氧反應(yīng)器作為利用厭氧性微生物的代謝性，在毋需提供外能量的條件下，以被還原機(jī)物作為受氫體，同時(shí)產(chǎn)生能值的甲烷氣體。厭氧生物處理法不僅適用于高濃度機(jī)廢水，進(jìn)水BOD濃度可達(dá)數(shù)mg/l，也可適用于濃度機(jī)廢水，如城市污水等。

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