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              UASB厭氧反應器

              發(fā)布日期:2019-03-29   點(diǎn)擊量:3680

              UASB厭氧反應器

              升流式厭氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Bed,簡(jiǎn)稱(chēng)UASB),是由荷蘭的Lettinga教授等在20世紀70年代開(kāi)發(fā)的高效厭氧生物反應器。 

              UASB反應器具有如下的主要特點(diǎn):
               ?、?污泥的顆?;狗磻鲀鹊钠骄鶟舛冗_50 gVSS/L以上,污泥齡一般為30天以上;
               ?、?反應器的水力停留吋間相應較短;
               ?、?反應器具有很髙的容積負荷;
               ?、?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;
               ?、?UASB反應器集生物反應和沉淀分離于一體,結構緊湊;
               ?、?無(wú)滯設置填料,節省了費用,提髙了容積利用率;
               ?、?一般也無(wú)需設置攪拌設備,上升水流和沼氣產(chǎn)生的上升氣流起到攪拌作用;
               ?、?構造簡(jiǎn)單,操作運行方便。

              UASB厭氧反應器結構:

              UASB厭氧反應器,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(jìn)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。

              1. 進(jìn)水配水系統

              進(jìn)水配水系統設在反應器的底部,其功能主要有兩個(gè)方面:①將廢水均勻地分配到整 個(gè)反應器的底部;②具有一定的水力攪拌作用,一個(gè)有效的進(jìn)水配水系統是保證UASB反 應器髙效運行的關(guān)鍵之一。

              2.反應區

              反應區是UASB反應器中生化反應發(fā)生的主要場(chǎng)所,又分為污泥床[X:和污泥懸浮區, 其中的污泥床區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(chǎng)所;而污泥懸 浮區則是絮狀污泥集中的區域。
               ?、?污泥床

              污泥床位于整個(gè)UASB反應器的底部;污泥床內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(SVI)為10? 20 mL/g;顆粒污泥中的生物相組成比較復雜,主要是桿菌、球菌和絲狀菌等。污泥床的容 積一般占整個(gè)UASB反應器容積的30%左右,但它對UASB反應器的整體處理效率起著(zhù) 極為重要的作用,對反應器中有機物的降解量占到整個(gè)反應器全部降解址的70%?90%。
               ?、?污泥懸浮層
                污泥懸浮層位于污泥床的上部,它占整個(gè)UASB反應器容積的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,污泥容積指數一般在30?40 mL/g之間,靠來(lái) 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(zhù)整個(gè)UASB反應器冇機物降解tt的10% ?30%o
               ?、?沉淀區

              沉淀區位于UASB反應器的頂部,其作用是使由于水流的夾帶作用而隨上升水流進(jìn)入 出水區的固體顆粒(主要是污泥懸浮層中的絮凝性污泥)在沉淀區沉淀下來(lái),并沿沉淀區底 部的斜壁滑下而茁新回到反應區內(包括污泥床和污泥懸浮層),以保證反應器中污泥不致 流失而同時(shí)保證污泥床中污泥的濃度。沉淀區的另一個(gè)作用是可以通過(guò)合理調整沉淀區的 水位髙度來(lái)保證整個(gè)反應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反應器中的重要設備,一般設置在沉淀區的下部,但有時(shí)也可將 其沒(méi)在反應器的頂部,由沉淀區、回流縫和氣室組成。三相分離器的主要作用是將氣體(反 應過(guò)程中產(chǎn)生的沼氣)、固體(反應器中的污泥)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,將 固體顆粒導入反應區。由于厭氧工藝生物體的增殖速度慢,加上厭氧反應產(chǎn)生大量氣體, 如果三相分離器分離效果不佳,將導致大M污泥隨出水帶走,使反應器內污泥濃度降低,最終導致整個(gè)UASB反應器崩潰。具有三相分離器也是UASB反應器污水厭氧處理工藝的 主要特點(diǎn)之一,它相當于傳統污水處理工藝中的二次沉淀池,并同時(shí)具有污泥回流的功能。 因而三相分離器的合理設計是保證苒正常運行的一個(gè)重要內容。

              4.出水系統

              出水系統的主要作用是將經(jīng)過(guò)沉淀區后的出水均勻收集,并排出反應器。

              5.集氣室

              集氣室也稱(chēng)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產(chǎn)生的 沼氣。

              6.浮渣收集系統

              浮渣收集系統的主要功能是清除沉淀區液面和氣室液面的浮渣。

              7.排泥系統

              排泥系統的主要功能是均勻地排除反應器內的剩余污泥。

              UASB反應器運行有三個(gè)重要的前提:

              ①反應器內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作用;

              ③設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器內。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,能適應負荷沖擊和溫度與pH值的變化。

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