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              污水厭氧處理UASB反應器

              文章出處:未知發表時間:2023-09-26 13:15:45

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                      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 代開發的高效厭氧生物反應器,UASB集生物反應器與沉淀池于一體,是一種結構緊湊的厭氧反應器,主要組成部分包括:進水配水系統、反應區、三相分離器、出水系統、氣室、浮渣收集系統、排泥系統等。

               一、工藝原理

                UASB反應器廢水被盡可能均勻的引入反應器的底部,污水向上通過包含顆粒污泥或絮狀污泥的污泥床。厭氧反應發生在廢水和污泥顆粒接觸的過程。在厭氧狀態下產生的沼氣(主要是甲烷和二氧化碳)引起了內部的循環,這對于顆粒污泥的形成和維持有利。在污泥層形成的一些氣體附著在污泥顆粒上,附著和沒有附著的氣體向反應器頂部上升。上升到表面的污泥撞擊三相反應器l氣體發射器的底部,引起附著氣泡的污泥絮體脫氣。氣泡釋放后污泥顆粒將沉淀到污泥床的表面,附著和沒有附著的氣體被收集到反應器頂部的三相分離器的集氣室。置于集氣室單元縫隙之下的擋板的作用為氣體發射器和防止沼氣氣泡進入沉淀區,否則將引起沉淀區的絮動,會阻礙顆粒沉淀。包含一些剩余固體和污泥顆粒的液體經過分離器縫隙進入沉淀區。

                由于分離器的斜壁沉淀區的過流面積在接近水面時增加,因此上升流速在接近排放點降低。由于流速降低污泥絮體在沉淀區可以絮凝和沉淀。累積在三相分離器上的污泥絮體在一定程度上將超過其保持在斜壁上的摩擦力,其將滑回反應區,這部分污泥又將與進水有機物發生反應。

                二、設備構造

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

                在UASB反應器中最重要的設備是三相分離器,這-設備安裝在反應器的頂部并將反應器分為下部的反應區和上部的沉淀區。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,三相分離器第一個主要的目的就是盡可能有效地分離從污泥床/層中產生的沼氣,特別是在高負荷的情況下,在集室下面反射板的作用是防止沼氣通過集氣室之間的縫隙逸出到沉淀室,另外擋板還有利于減少反應室內高產氣量所造成的液體絮動。反應器的設計應該是只要污泥層沒有膨脹到沉淀器,污泥顆?;蛐鯛钗勰嗑湍芑氐椒磻?/span>(應該認識到有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起到一定的去除作用)。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有機或水力負荷沖擊下流失是很重要的。水力和有機(產氣率)負荷率兩者都會影響到污泥層以及污泥床的膨脹。UASB系統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使氣、液、固三相得到分離。

               

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                三、設備特點

                污水厭氧處理工藝設備中UASB厭氧反應塔以其構造簡單、處理效率高,適用范圍廣、占地面積小處理成本低、投資省而被大量采用。

                1、可處理高濃度有機廢水,特別是對一些較難降解的大分子有機物有很好的去除效果,而好氧對此效果不明顯。

                2、不需要供氧,大大降低運行費用,能耗僅為好氧處理工藝的10-15%,且厭氧過程產生可再生能源-沼氣。

                3、污泥產生量比好氧過程少5-20倍,UASB內污泥濃度高,平均污泥濃度為20-40gVSS/L,不會產生污泥膨脹,剩余污泥量少,污泥易處理。

                4、有機負荷率高,水力停留時間短,采用中溫發酵時,容積負荷一般為10-20kgCOD/m3.d左右,反應器容積和系統占地小,投資少。工程實踐證明,當污水COD濃度大于4000mg/L時,厭氧處理就比好氧處理更加經濟。

                5、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,污泥床不填載體,節省造價及避免因填料發生堵塞問題。

                6、操作簡單、運行方便、易于維護管理。

                四、適用范圍

                造紙、屠宰、食品加工、酒類釀造、垃圾滲濾液、檸檬酸及醫藥化工等諸多行業的工業廢水處理。


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