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    UASB厭氧反應(yīng)器

    發(fā)布日期:2019-03-29   點擊量:5508

    UASB厭氧反應(yīng)器

    升流式厭氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Bed,簡稱UASB),是由荷蘭的Lettinga教授等在20世紀70年代開發(fā)的高效厭氧生物反應(yīng)器。 

    UASB反應(yīng)器具有如下的主要特點:
      ① 污泥的顆粒化使反應(yīng)器內(nèi)的平均濃度達50 gVSS/L以上,污泥齡一般為30天以上;
      ② 反應(yīng)器的水力停留吋間相應(yīng)較短;
      ③ 反應(yīng)器具有很髙的容積負荷;
      ④ 不僅適合于處理髙、中濃度的有機工業(yè)廢水,也適合于處理低濃度的城市污水;
      ⑤ UASB反應(yīng)器集生物反應(yīng)和沉淀分離于一體,結(jié)構(gòu)緊湊;
      ⑥ 無滯設(shè)置填料,節(jié)省了費用,提髙了容積利用率;
      ⑦ 一般也無需設(shè)置攪拌設(shè)備,上升水流和沼氣產(chǎn)生的上升氣流起到攪拌作用;
      ⑧ 構(gòu)造簡單,操作運行方便。

    UASB厭氧反應(yīng)器結(jié)構(gòu):

    UASB厭氧反應(yīng)器,集生物反應(yīng)器與沉淀池于一體,是一種結(jié)構(gòu)緊湊的厭氧反應(yīng)器,主要組成部分包括:進水配水系統(tǒng)、反應(yīng)區(qū)、三相分離器、出水系統(tǒng)、氣室、浮渣收集系 統(tǒng)、排泥系統(tǒng)等。

    1. 進水配水系統(tǒng)

    進水配水系統(tǒng)設(shè)在反應(yīng)器的底部,其功能主要有兩個方面:①將廢水均勻地分配到整 個反應(yīng)器的底部;②具有一定的水力攪拌作用,一個有效的進水配水系統(tǒng)是保證UASB反 應(yīng)器髙效運行的關(guān)鍵之一。

    2.反應(yīng)區(qū)

    反應(yīng)區(qū)是UASB反應(yīng)器中生化反應(yīng)發(fā)生的主要場所,又分為污泥床[X:和污泥懸浮區(qū), 其中的污泥床區(qū)主要集中了大部分高活性的顆粒污泥,是有機物的主要降解場所;而污泥懸 浮區(qū)則是絮狀污泥集中的區(qū)域。
      ① 污泥床

    污泥床位于整個UASB反應(yīng)器的底部;污泥床內(nèi)具有很高的污泥生物量,其污泥濃度 (MLSS)~■般為40?80 g/L。污泥床中的污泥由活性生物量(或細歯)占70%?80%以上 的顆粒污泥組成,正常運行的UASB屮的顆粒污泥的粒徑一般在0.5?5.0 mm之間,具有 優(yōu)良的沉降性能,其沉降速度一般為1.2?1.4 cm/s,其典型的污泥容積指數(shù)(SVI)為10? 20 mL/g;顆粒污泥中的生物相組成比較復(fù)雜,主要是桿菌、球菌和絲狀菌等。污泥床的容 積一般占整個UASB反應(yīng)器容積的30%左右,但它對UASB反應(yīng)器的整體處理效率起著 極為重要的作用,對反應(yīng)器中有機物的降解量占到整個反應(yīng)器全部降解址的70%?90%。
      ② 污泥懸浮層
      污泥懸浮層位于污泥床的上部,它占整個UASB反應(yīng)器容積的70%左右;其中的污泥 濃度要低于污泥床·通常為15?30 g/L,由髙度絮凝的污泥組成,一般為非顆粒狀污泥,其 沉降速度要明敁小于顆粒污泥的沉降速度,污泥容積指數(shù)一般在30?40 mL/g之間,靠來 自污泥床屮上升的氣泡使此層污泥得到良好的混合。污泥懸浮層中絮凝污泥的濃度呈自卜* 而上逐漸減小的分布狀態(tài),這一層污泥擔負著整個UASB反應(yīng)器冇機物降解tt的10% ?30%o
      ③ 沉淀區(qū)

    沉淀區(qū)位于UASB反應(yīng)器的頂部,其作用是使由于水流的夾帶作用而隨上升水流進入 出水區(qū)的固體顆粒(主要是污泥懸浮層中的絮凝性污泥)在沉淀區(qū)沉淀下來,并沿沉淀區(qū)底 部的斜壁滑下而茁新回到反應(yīng)區(qū)內(nèi)(包括污泥床和污泥懸浮層),以保證反應(yīng)器中污泥不致 流失而同時保證污泥床中污泥的濃度。沉淀區(qū)的另一個作用是可以通過合理調(diào)整沉淀區(qū)的 水位髙度來保證整個反應(yīng)器集氣室的有效空間髙度而防止集氣空間的破壞。

    3.三相分離器

    三相分離器是UASB反應(yīng)器中的重要設(shè)備,一般設(shè)置在沉淀區(qū)的下部,但有時也可將 其沒在反應(yīng)器的頂部,由沉淀區(qū)、回流縫和氣室組成。三相分離器的主要作用是將氣體(反 應(yīng)過程中產(chǎn)生的沼氣)、固體(反應(yīng)器中的污泥)和液體(被處理的廢水)等三相加以分離。為 保證UASB正常工作,除需培養(yǎng)髙沉降性、髙活性的顆粒污泥外,三相分離器分離效果的好 壞也是決定UASB成功的關(guān)鍵。其功能是將沼氣引人集氣室,將處理出水引入出水區(qū),將 固體顆粒導(dǎo)入反應(yīng)區(qū)。由于厭氧工藝生物體的增殖速度慢,加上厭氧反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體, 如果三相分離器分離效果不佳,將導(dǎo)致大M污泥隨出水帶走,使反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度降低,最終導(dǎo)致整個UASB反應(yīng)器崩潰。具有三相分離器也是UASB反應(yīng)器污水厭氧處理工藝的 主要特點之一,它相當于傳統(tǒng)污水處理工藝中的二次沉淀池,并同時具有污泥回流的功能。 因而三相分離器的合理設(shè)計是保證苒正常運行的一個重要內(nèi)容。

    4.出水系統(tǒng)

    出水系統(tǒng)的主要作用是將經(jīng)過沉淀區(qū)后的出水均勻收集,并排出反應(yīng)器。

    5.集氣室

    集氣室也稱集氣罩,是三相分離器的組成部分,其主要作用是收集厭氧反應(yīng)產(chǎn)生的 沼氣。

    6.浮渣收集系統(tǒng)

    浮渣收集系統(tǒng)的主要功能是清除沉淀區(qū)液面和氣室液面的浮渣。

    7.排泥系統(tǒng)

    排泥系統(tǒng)的主要功能是均勻地排除反應(yīng)器內(nèi)的剩余污泥。

    UASB反應(yīng)器運行有三個重要的前提:

    ①反應(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)氣和進水的均勻分布所形成的良好的自然攪拌作用;

    ③設(shè)計合理的三相分離器,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,使得有機負荷和去除率髙,不需要攪拌,能適應(yīng)負荷沖擊和溫度與pH值的變化。

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