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臨滄市UASB厭氧反應器

簡介：

    UASB厭氧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利。在污泥層形成的一些氣體附著在污泥顆粒上，附著和沒附著的氣體向反應器部上升。上升到表的污泥撞擊三相反應器氣體發射器的底部，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，附著和沒附著的氣體被收集到反應器部的三相分離器的集氣室。

UASB內的流態和污泥分布

    UASB內的流態相當復雜，反應區內的流態與產氣量和反應區度相關，一般來說，反應區下部污泥層內，由于產氣的結果，部分斷通過的氣量較多，形成一股上升的氣流，帶動部分混合液(指污泥與水)作向上運動。與此同時，這股氣、水流周圍的介質則向下運動，造成逆向混合，這種流態造成水的短流。在遠離這股上升氣、水流的地方容易形成死角。在這些死角處也具一定的產氣量，形成污泥和水的緩慢而微弱的混合，所以說在污泥層內形成不同程度的混合區，這些混合區的大小與短流程度關。懸浮層內混合液，由于氣體幣的運動帶動液體以較速度上升和下降，形成較強的混合。在產氣量較少的情況下，時污泥層與懸浮層明顯的界線，而在產氣量較多的情況下，這個界不明顯。關試驗表明，在沉淀區內水流呈推流式，但沉淀區仍然還死區和混合區。

    UASB內污泥濃度與設備的機負荷率關。是處理制糖廢水試驗時，UASB內污泥分布與負荷的關系。從圖中可看出污泥層污泥濃度比懸浮層污泥濃，懸浮層的上下部分污泥濃度差較小，說明接近完混合流態，反應區內污泥的頒，當機負荷很時污泥層和懸浮層分界不明顯。試驗表明，污水通過底部0.4-0.6m的度，已90%的機物被轉化。由此可見厭氧污泥具的活性，改變了*以來認為厭氧處理過程進行緩慢的概念。在厭氧污泥中，積累大量活性的厭氧污泥是這種設備具巨大處理能力的主要原因，而這又歸于污泥具的沉淀性能。

    UASB具的容積機負荷率，其主要原因是設備內，別是污泥層內保大量的厭氧污泥。工藝的穩定性和性很大程度上取決于生成具優點沉降性能和很甲烷活性的污泥，尤其是顆粒狀污泥。與此相反，如果反應區內的污泥以松散的絮凝狀體存在，往往出現污泥上浮流失，使UASB不能在較的負荷下穩定運行。

    根據UASB內污泥形成的形態和達到的COD容積負荷，可以將污泥顆粒化過程大致分為三個運行期:

    (1)接種啟動期:從接種污泥開始到污泥床內的COD容積負荷達到5kgCOD/m3.d左右，此運行期污泥沉降性能一般;

    (2)顆粒污泥形成期:這一運行期的特點是小顆粒污泥開始出現，當污泥床內的總SS量和總VSS量降至時本運行期即告結束，這一運行期污泥沉降性能不太;

    (3)顆粒污泥成熟期:這一運行期的特點是顆粒污泥大量形成，由下*逐步充滿整個UASB。當污泥床容積負荷達到16kgCOD/m3.d以上時，可以認為顆粒污泥已培養成熟。該運行期污泥沉降性很。

外設沉淀池防止污泥流失

    在UASB內雖氣液固三相分離器，混合液進入沉淀區前已把氣體分離，但由于沉淀區內的污泥仍具較的產甲烷活性，繼續在沉淀區內產氣;或者由于沖擊負荷及水質突然變化，可能使反應區內污泥膨脹，結果沉淀區不佳，發生污泥流失而影響了水質和污泥床中污泥濃度。為了減少所帶的懸浮物進入水體，外部另設一沉淀池，沉淀下來的污泥回流到污泥床內。

設置外部沉淀池的處是:

    (1)污泥回流可加速污泥的積累，縮短啟動周期;

    (2)懸浮物，改善水質;

    (3)當偶爾發生大量漂泥時，提了可見性，能夠及時回收污泥保持工藝的穩定性;

    (4)回流污泥可作進一步分解，可減少剩余污泥量。

啟動

1、污泥的馴化

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

2、啟動操作要特點

(1)應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濃度較時，未必就能讓污泥顆粒化速度加快;

(4)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揮發酸未能效分解之前，不應隨意提機容積負荷，這需要跟蹤觀察和水樣化驗;

(6)可降解的COD率達到70-80%左右時，可以逐步增加機容積負荷率;

(7)為促進污泥顆粒化，反應區內的小空塔速度不可于1m/d，采用較的表水力負荷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。

UASB的設計

     UASB的工藝設計主要是計算UASB的容積、產氣量、剩余污泥量、營養需求的平衡量。

     UASB的池形狀圓形、方形、矩形。污泥床度一般為3-8m，多用鋼筋混凝土建造。當污水機物濃度比較時，需要的沉淀區與反應區的容積比值小，反應區的積可采用與沉淀區相同的積和池形。當污水機物濃度時，需要的沉淀積大，為了反應區的一定度，反應區的積不能太大時，則可采用反應區的積小于沉淀區，即污泥床上部積大于下部的池形。

     氣液固三相分離器是UASB的重要組成部分，它對污泥床的正常運行和獲的水質起重要的，因此設計時應給予別的重視。

三相分離器應滿足以下幾特點要求:

1、混和液進入沉淀區之關，必須將其中的氣泡予以脫出，防止氣泡進入沉淀區影響沉淀;

2、沉淀器斜壁角度約可大于45度角;

3、沉淀區的表水力負荷應在0.7m3/m2.h以下，進入沉淀區前，通過沉淀槽縫的流速不大于2m/m2.h;

4、處于集氣器的液一氣界上的污泥要很地使之浸沒于水中;

5、應防止集氣器內產生大量泡沫。

2、3兩個條件可以通過適當選擇沉淀器的深度-積比來加以滿足。

     對于濃度污水，主要用限制表水力負荷來控制;對于中等濃度和濃度污水，在負荷下，單位橫截上釋放的氣體體積可能成為一個臨界指標。但是直到現在外所取得的成果表明，只要負荷率不超過20kgCOD/m3.d，UASB度尚未見到大于10m的報道，三代厭氧反應器除外。

    污泥與液體的分離基于污泥絮凝、沉淀和過濾。所以在運行操作過程中，應該盡可能創造污泥能夠形成絮凝沉降的水力條件，使污泥具的絮凝、沉淀性能，不僅對于分離器的是具重要意義，對于整個機物率更加至關重要。

     別要注意避免氣泡進入沉淀區，要使固--液進入沉淀區之前就與氣泡很分離。在氣--液表上形成浮渣能迫使一些氣泡進入沉淀區，所以在設計中必須事先就考慮到:

(1)采用適當的技術措施，盡可能避免浮渣的形成條件，防范浮渣層的形成;

(2)必須要沖散浮渣的設施或裝置，在污泥反應區一旦出現浮渣的情況下，能夠及時破壞浮渣層的形成，或能夠及時排除浮渣。

在厭氧消化反應過程中參與反應的厭氧微生物主要以下幾種：

    ① 解—發酵(酸化)細菌，它們將復雜結構的底物水解發酵成各種機酸，乙醇，糖類，氫和二氧化碳；

    ② 乙酸化細菌，它們將*步水解發酵的產物轉化為氫、乙酸和二氧化碳；

    ③ 產甲烷菌，它們將的底物如乙酸、甲醇和二氧化碳、氫等轉化為甲烷 。

臨滄市UASB厭氧反應器

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