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UASB反應器

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UASB反應器

  • 所屬分類:UASB反應器

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  • 發布日期:2018/01/02
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詳細介紹

UASB反應器

一、概述

   升流式厭氧污泥床UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed,注:以下簡稱UASB)工藝由于具有厭氧過濾及厭氧活性污泥法的雙重特點,作為能夠將污水中的污染物轉化成再生清潔能源——沼氣的一項技術。對于不同含固量污水的適應性也強,且其結構、運行操作維護管理相對簡單,造價也相對較低,技術已經成熟,正日益受到污水處理業界的重視,得到廣泛的歡迎和應用。

二、UASB的由來

  1971年荷蘭瓦格寧根(Wageningen)農業大學拉丁格(Lettinga)教授通過物理結構設計,利用重力場對不同密度物質作用的差異,發明了三相分離器。使活性污泥停留時間與廢水停留時間分離,形成了上流式厭氧污泥床(UASB)反應器的雛型。1974年荷蘭CSM公司在其6m3反應器處理甜菜制糖廢水時,發現了活性污泥自身固定化機制形成的生物聚體結構,即顆粒污泥(granular sludge)。顆粒污泥的出現,不僅促進了以UASB為代表的第二代厭氧反應器的應用和發展,而且還為第三代厭氧反應器的誕生奠定了基礎。

三、UASB工作原理 |

基本原理:

  UASB由污泥反應區、氣液固三相分離器(包括沉淀區)和氣室三部分組成。在底部反應區內存留大量厭氧污泥,具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進行混合接觸,污泥中的微生物分解污水中的有機物,把它轉化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出,微小氣泡在上升過程中,不斷合并,逐漸形成較大的氣泡,在污泥床上部由于沼氣的攪動形成一個污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進入三相分離器,沼氣碰到分離器下部的反射板時,折向反射板的四周,然后穿過水層進入氣室,集中在氣室沼氣,用導管導出,固液混合液經過反射進入三相分離器的沉淀區,污水中的污泥發生絮凝,顆粒逐漸增大,并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回厭氧反應區內,使反應區內積累大量的污泥,與污泥分離后的處理出水從沉淀區溢流堰上部溢出,然后排出污泥床。

基本要求:

  (1)為污泥絮凝提供有利的物理、化學和力學條件,使厭氧污泥獲得并保持良好的沉淀性能;

  (2)良好的污泥床常可形成一種相當穩定的生物相,保持特定的微生態環境,能抵抗較強的擾動力,較大的絮體具有良好的沉淀性能,從而提高設備內的污泥濃度;

  (3)通過在污泥床設備內設置一個沉淀區,使污泥細顆粒在沉淀區的污泥層內進一步絮凝和沉淀,然后回流入污泥床內。

四、UASB的啟動 

1、污泥的馴化   

    UASB設備啟動的難點是獲得大量沉降性能良好的厭氧顆粒污泥。最好的辦法加以馴化,一般需要3-6個月,如果靠設備自身積累,投產期最長可長達1-2年。實踐表明,投加少量的載體,有利于厭氧菌的附著,促進初期顆粒污泥的形成;比重大的絮狀污泥比輕的易于顆粒化;比甲烷活性高的厭氧污泥可縮短啟動期。

2、啟動操作要點

  (1)最好一次投加足夠量的接種污泥;

  (2)啟動初期從污泥床流出的污泥可以不予回流,以使特別輕的和細碎污泥跟懸浮物連續地從污泥床排出體外,使較重的活性污泥在床內積累,并促進其增殖逐步達到顆粒化;

  (3)啟動開始廢水COD濃度較低時,未必就能讓污泥顆粒化速度加快;

  (4)最初污泥負荷率一般在0.1-0.2kgCOD/kgTSS.d左右比較合適;

  (5)污水中原來存在的和厭氧分解出來的多種揮發酸未能有效分解之前,不應隨意提高有機容積負荷,這需要跟蹤觀察和水樣化驗;

  (6)可降解的COD去除率達到70—80%左右時,可以逐步增加有機容積負荷率;

  (7)為促進污泥顆粒化,反應區內的最小空塔速度不可低于1m/d,采用較高的表面水力負荷有利于小顆粒污泥與污泥絮凝分開,使小顆粒污泥凝并為大顆粒。

五、UASB工藝的優缺點 

UASB的主要優點是:

  1、UASB內污泥濃度高,平均污泥濃度為20-40gVSS/1;

  2、有機負荷高,水力停留時間長,采用中溫發酵時,容積負荷一般為10kgCOD/m3.d左右;

  3、無混合攪拌設備,靠發酵過程中產生的沼氣的上升運動,使污泥床上部的污泥處于懸浮狀態,對下部的污泥層也有一定程度的攪動;

  4、污泥床不填載體,節省造價及避免因填料發生堵賽問題;

  5、UASB內設三相分離器,通常不設沉淀池,被沉淀區分離出來的污泥重新回到污泥床反應區內,通常可以不設污泥回流設備。

主要缺點是:

  1、進水中懸浮物需要適當控制,不宜過高,一般控制在100mg/l以下;

  2、污泥床內有短流現象,影響處理能力;

    3、對水質和負荷突然變化較敏感,耐沖擊力稍差。

UASB反應器

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