UASB厭氧反應(yīng)器的設(shè)計(jì)理念概述

【資料簡(jiǎn)介】

一、概述：

  厭氧處理已經(jīng)成功地應(yīng)用于各種高、中濃度的工業(yè)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)污水中含有抑制性物質(zhì)時(shí)，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(lǐng)域應(yīng)用的是UASB厭氧反應(yīng)器，所以本文重點(diǎn)討論反應(yīng)器的設(shè)計(jì)方法。但是，其與其它的厭氧處理工藝有一定的共同點(diǎn)，例如，流化床和UASB都有三相分離器。而UASB和厭氧濾床對(duì)于布水的要求是一致的，所以結(jié)果也可以作為其他反應(yīng)器設(shè)計(jì)參考。
  包含厭氧處理單元的水處理過程一般包括預(yù)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(tǒng)設(shè)計(jì)
  1、預(yù)處理設(shè)施
  一般預(yù)處理系統(tǒng)包括粗格柵、細(xì)格柵或水力篩、沉砂池、調(diào)節(jié)池、營(yíng)養(yǎng)鹽和調(diào)控系統(tǒng)。格柵和沉砂池的目的是去除粗大固體物和無機(jī)的可沉固體，這對(duì)對(duì)于保護(hù)各種類型厭氧反應(yīng)器的布水管免于堵塞是必需的。當(dāng)污水中含有砂礫時(shí)，例如以薯干為原料的釀酒廢水，怎么強(qiáng)調(diào)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(yīng)器內(nèi)積累會(huì)占據(jù)大量的池容，反應(yīng)器池容的不斷減少zui終將導(dǎo)致系統(tǒng)*失效。
  由于厭氧反應(yīng)器對(duì)水質(zhì)、水量和沖擊負(fù)荷較為敏感，所以對(duì)于工業(yè)廢水適當(dāng)尺寸的調(diào)節(jié)池，對(duì)水質(zhì)、水量的調(diào)節(jié)是厭氧反應(yīng)穩(wěn)定運(yùn)行的保證。調(diào)節(jié)池的作用是均質(zhì)和均量，一般還可考慮兼有沉淀、混合、加藥、中和和預(yù)酸化等功能。在調(diào)節(jié)池中設(shè)有沉淀池時(shí)，容積需扣除沉淀區(qū)的體積；根據(jù)顆?；驼{(diào)節(jié)的要求，當(dāng)廢水堿度和營(yíng)養(yǎng)鹽不夠需要補(bǔ)充堿度和營(yíng)養(yǎng)等；可采用計(jì)量泵自動(dòng)投加酸、堿和藥劑，通過調(diào)節(jié)池水力或機(jī)械攪拌達(dá)中和作用。
  同時(shí)，酸化池或兩相系統(tǒng)是去除和改變，對(duì)厭氧過程有抑制作用的物質(zhì)、改善生物反應(yīng)條件和可生化性也是厭氧預(yù)處理的主要手段，也是厭氧預(yù)處理的目的之一。僅考慮溶解性廢水時(shí)，一般不需考慮酸化作用。對(duì)于復(fù)雜廢水，可在調(diào)節(jié)池中取得一定程度的酸化，但是*的酸化是沒有必要的，甚至是有害處的。因?yàn)檫_(dá)到*酸化后，污水會(huì)下降，需采用投藥調(diào)整ph值。另外有證據(jù)表明*酸化對(duì)反應(yīng)器的顆粒過程有不利的影響。對(duì)以下情況考慮酸化或相分離可能是有利的：

   （1）、當(dāng)采用預(yù)酸化可去除或改變對(duì)甲烷菌有毒或抑制性化合物的結(jié)構(gòu)
   （2）、當(dāng)廢水存在有較高的Ca2+時(shí)，部分酸化可避免顆粒污泥表面產(chǎn)生Caco3結(jié)垢。
   （3）、當(dāng)處理含高含懸浮物和/或采用高負(fù)荷，對(duì)非溶解性組分去除有*；
   （4） 、在調(diào)節(jié)池中取得部分酸化效果可以通過調(diào)節(jié)池的合理設(shè)計(jì)取得。例如，上向流進(jìn)水方式，在反應(yīng)器底部形成污泥層，底部布水孔口設(shè)計(jì)為5-10m2孔即可

    2、UASB反應(yīng)器體積的設(shè)計(jì)
•    負(fù)荷設(shè)計(jì)法：
•    采用有機(jī)負(fù)荷或水力停留時(shí)間，反應(yīng)器是目前zui為主要的方法。一旦確定，反應(yīng)器的體積可以很容易根據(jù)公式計(jì)算。對(duì)某種特定廢水，反應(yīng)器的容積負(fù)荷一般應(yīng)通過試驗(yàn)確定廢水流量，
•    UASB厭氧反應(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)，體積計(jì)算。選擇反應(yīng)器高度的原則是設(shè)計(jì)、運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)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。但流速過高會(huì)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(yīng)器的高度受到限制；高度與溶解度有關(guān)，反應(yīng)器越高溶解的濃度越高，因此，值越低。如值低于*值，會(huì)危害系統(tǒng)的效率。 從經(jīng)濟(jì)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費(fèi)用。的反應(yīng)器高度深度一般是在4-6m之間，并且在大多數(shù)情況下這也是系統(tǒng)*的運(yùn)行范圍。對(duì)于反應(yīng)器還有其他的流速關(guān)系。對(duì)于日平均上升流速的值見表。應(yīng)該注意對(duì)短時(shí)間的高峰值是可以承受的（即暫時(shí)的高峰流量可以接收）
    （2）  UASB厭氧反應(yīng)器的上部設(shè)置氣、固、液三相分離器，下部為污泥懸浮層區(qū)和污泥床區(qū)，廢水由反應(yīng)器底部均勻泵入污泥訂區(qū)，與厭氧污泥充分接觸反應(yīng)，有機(jī)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(jī)物被轉(zhuǎn)化為沼氣，完成廢水處理過程。
    （3）應(yīng)用特點(diǎn)
    （4）高ＣＯＤ負(fù)荷
    （5）可產(chǎn)生高沉降性能的顆粒污泥
    （6）可以產(chǎn)生能源（沼氣）
    （7）運(yùn)行費(fèi)用低