?概述:上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(Upflow Anaerobic Sludge Blanket,簡稱UASB) 是由荷蘭Wageningen 農(nóng)業(yè)大學(xué)在70年代 研制開發(fā)的。反應(yīng)器經(jīng)歷了360L 、6m3 、30m3 、200m2 的逐次放大,至今最大的設(shè)備容積已達(dá)5500m3。繼荷蘭之后,德 國、瑞典等國也相繼開展了許多研究工作。國內(nèi)對UASB的研究是由北京環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究所于70年代末首先開始的,在 溶劑、酒精、肉類加工、纖維板等生產(chǎn)廢水的處理方面,均取得了良好的處理效果。
厭氧生化法與好氧生化法相比具有下列優(yōu)點(diǎn):Anaerobic biological method is compared with the aerobic biochemical method has the folowing advantages;
●應(yīng)用范圍廣
●能耗低
●負(fù)荷高
●剩余污泥量少
●氮、磷營養(yǎng)需要量較少
●厭氧處理過程有一定殺菌作用,可以殺死廢水與 污水中的寄生蟲、病毒等
●厭氧活性污泥可以長期儲(chǔ)存,厭氧反應(yīng)器可以季 節(jié)性或間歇性運(yùn)轉(zhuǎn)
UASB 反 應(yīng) 器 的 基 本 原 理
UASB 反應(yīng)器的主體部分是一個(gè)無填料的空容器,分為反應(yīng)區(qū)和沉降區(qū)兩部分。反應(yīng)區(qū)根據(jù)污泥的分布情況又可分為污泥 懸浮層區(qū)和污泥床區(qū)。污泥床主要由沉淀和凝聚性能良好的厭氧污泥組成,濃度可達(dá)50-100gSS/L 或更高。污泥懸浮層 主要靠反應(yīng)過程中產(chǎn)生的氣體的上升攪拌作用形成,污泥濃度較低, 一般在5-40gSS/L 范圍內(nèi)。UASB 裝置的最大特點(diǎn) 在于其上部設(shè)置了一個(gè)專用的氣(沼氣)-液(廢水)-固(污泥)三相分離器。
當(dāng)反應(yīng)器運(yùn)行時(shí),廢水以一定流速從底部布水系統(tǒng)進(jìn)入反應(yīng)器,通過污泥床向上流動(dòng),料液與污泥中的微生物充分接觸并 進(jìn)行生物降解,生成沼氣,沼氣以微小氣泡的形式不斷放出。微小氣泡在上升過程中將污泥托起,即使在較低負(fù)荷下也能 看到污泥床有明顯膨脹。隨著產(chǎn)氣量增加,這種攪拌混合作用加強(qiáng),減少了污泥中夾帶的氣體釋放的阻力,氣體便從污泥 床內(nèi)突發(fā)性逸出,引起污泥床表面略呈沸騰流化狀態(tài)。沉淀性能不太好的污泥顆?;蛐躞w在氣體的攪動(dòng)下,于反應(yīng)器上部 形成懸浮污泥層。氣、水、泥混合液上升至三相分離器內(nèi),沼氣在上升過程中碰到反射板受偏折,穿過水層進(jìn)入氣室,由導(dǎo) 管排出反應(yīng)器。脫氣后的混合液進(jìn)入上部靜置的沉淀區(qū),在重力作用下,進(jìn)一步進(jìn)行固、液分離,沉降下的污泥通過斜壁 返回至反應(yīng)區(qū)內(nèi),使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量微生物,澄清的處理水從沉淀區(qū)溢流排出。由于在UASB 反應(yīng)器中能培養(yǎng)得到一 種具有良好沉降性能和高比產(chǎn)甲烷活性的顆粒厭氧污泥(Granular anaerobic sludge),因而使其具有一定的優(yōu)越性。
UASB 反應(yīng)器的組成部分 Part of the UASB reactor
1)進(jìn)水配水系統(tǒng)
進(jìn)水配水系統(tǒng)的功能主要是將廢水均勻分配到整個(gè)反應(yīng)器,并進(jìn)行水力攪拌,是反應(yīng)器高效運(yùn)行的關(guān)鍵之一。
從水泵來的廢水通過配水設(shè)備流入布水管。配水設(shè)備是由一根可旋轉(zhuǎn)的配水管與配水槽構(gòu)成,配水槽為圓環(huán)形,被分隔 成若干單元,每個(gè)單元與一根通進(jìn)反應(yīng)器的布水管相連。從水泵來的水管與可旋轉(zhuǎn)的配水管相連接。工作時(shí)配水管旋轉(zhuǎn), 在一定的時(shí)間間隔內(nèi),廢水流進(jìn)配水槽的一個(gè)單元,由此流進(jìn)一根布水管進(jìn)入反應(yīng)器。
2)反應(yīng)區(qū)
反應(yīng)區(qū)是反應(yīng)器的主要部分,包括污泥床區(qū)和污泥懸浮層區(qū),廢水中有機(jī)物主要在此處被厭氧菌分解。
3)三相分離器
三相分離器的作用是把沼氣、污泥和液體分開。UASB 反應(yīng)器所具有的這種分離器是考慮到厭氧工藝細(xì)菌生長速率很慢這一特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的,由沉淀區(qū)、回流縫和氣封組成。
4)出水系統(tǒng)
出水的均勻排出是保證反應(yīng)器均勻穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一,尤其是對固液分離的影響較大。通常每個(gè)單元三相分離器 設(shè)一出水槽。
5)氣室
氣室也稱集氣罩,作用是收集處理過程中產(chǎn)生的沼氣,氣室上方開口連有導(dǎo)管,引導(dǎo)沼氣排入水封。
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