遵化市UASB厭氧反應(yīng)器

UASB占所厭氧反應(yīng)器的：

(1)水力停留時間 水力停留時間對UASB厭氧反應(yīng)器的影響是通過上升流速來表現(xiàn)的。一方面，高的液體流速增加污水系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)水區(qū)的擾動，因此增加了生物污泥與進(jìn)水機(jī)物之間的接觸，利于提高去除率。在采用傳統(tǒng)的UAsB系統(tǒng)的情況下，上升流速的平均值一般不過O．5m／h，這也是顆粒污泥形成的重要條件。另一方面，為了保持系統(tǒng)中足夠多的污泥，上升流速不能過一定的限值，反應(yīng)器的高度也就受到限制。別是對于濃度污水，水力停留時間是比機(jī)負(fù)荷更為主要的工藝控制條件阿。

(2)機(jī)負(fù)荷 機(jī)負(fù)荷反映了基質(zhì)與微生物之間的供需關(guān)系。機(jī)負(fù)荷是影響污泥增長、污泥活性和機(jī)物降解的重要因素，提高負(fù)荷快污泥增長和機(jī)物的降解，同時使反應(yīng)器的容積縮小，但是對于厭氧消化過程來講，機(jī)負(fù)荷對于機(jī)物去除和工藝的影響十分明顯。當(dāng)機(jī)負(fù)荷過高時，可能發(fā)生甲烷化反應(yīng)和酸化反應(yīng)不平衡的問題。對某種定廢水，反應(yīng)器的容積負(fù)荷一般應(yīng)通過試驗確定，容積負(fù)荷值與反應(yīng)器的溫度、廢水的性質(zhì)和濃度關(guān)。機(jī)負(fù)荷不僅是厭氧反應(yīng)器的一個重要的設(shè)計參數(shù)，同時也是一個重要的控制參數(shù)。對于顆粒污泥和絮狀污泥反應(yīng)器，它們的設(shè)計負(fù)荷是不相同的。

(3)污泥負(fù)荷 當(dāng)容積負(fù)荷和反應(yīng)器的污泥量已知，污泥負(fù)荷可以根據(jù)這兩個參數(shù)計算。采用污泥負(fù)荷比容積負(fù)荷更能從本質(zhì)上反映微生物代謝同機(jī)物的關(guān)系，別是厭氧反應(yīng)過程由于存在甲烷化反應(yīng)和酸化反應(yīng)的平衡關(guān)系，采用適當(dāng)?shù)呢?fù)荷可以消除負(fù)荷引起的酸化問題。

遵化市UASB厭氧反應(yīng)器

UASB反應(yīng)器的詳細(xì)設(shè)計

1) 反應(yīng)器的體積和高度

采用水力停留時間進(jìn)行設(shè)計時，體積(V)按公式(1)或(2)計算。反應(yīng)器高度的原則是設(shè)計、運(yùn)行和上綜合考慮的結(jié)果。從設(shè)計、運(yùn)行方面考慮：高度會影響上升流速，高流速增加系統(tǒng)擾動和污泥與進(jìn)水之間的接觸。但流速過高會引起污泥流失，為保持足夠多的污泥，上升流速不能過一定的限值，從而使反應(yīng)器的高度受到限制；高度與CO2溶解度關(guān)，反應(yīng)器越高溶解的CO2濃度越高，因此，pH值越。如pH值于值，會危害系統(tǒng)的效率。從上考慮: 土方工程隨池深增加而增加，但占地面積則相反；考慮當(dāng)?shù)氐臍夂蚝偷匦螚l件，一般將反應(yīng)器建造在半地下減少建筑和保溫。較的反應(yīng)器高度(深度)一般是在4到6m之間，并且在大多數(shù)情況下這也是系統(tǒng)的運(yùn)行范圍。

2) 反應(yīng)器的升流速度

對于UASB反應(yīng)器還其他的流速關(guān)系(圖2)。對于日平均上升流速的值見表3，應(yīng)該注意對短時間(如2～6h)的高峰值是可以承受的(即暫時的高峰流量可以接收)。表3 UASB和EGSB允許上升流速(平均日流量) Vr＝0.25~3.0m/h

3) 反應(yīng)器的截面積和反應(yīng)器的長、寬(或直徑)

在確定反應(yīng)器的容積和高度(H)之后，可確定反應(yīng)器的截面積(A)。從而確定反應(yīng)器的長和寬，在同樣的面積下正方形池的周長比矩形池要小，矩形UASB需要更多的建筑材料。以表面積為600m2的反應(yīng)器為例，30×20m的反應(yīng)器與15m×40m的反應(yīng)器周長相差10%，這意味著建筑要增加10%。但從布水均勻性考慮，矩形在長/寬比較大較為合適。從布水均勻性和性考慮，矩形池在長/寬比在2:1以下較為合適。長/寬比在4:1時增加十分突出。圓形反應(yīng)器在同樣的面積下，其周長比正方形的少12%。但這一特點僅僅在采用單個池子時才成立。當(dāng)建立兩個或兩個以上反應(yīng)器時，矩形反應(yīng)器可以采用共用壁。對于采用公共壁的矩形反應(yīng)器，池型的長寬比對造也較大的影響。如果不考慮其他因素，這是一個在設(shè)計中需要優(yōu)化的參數(shù)。

4) 單元反應(yīng)器大體積和分格化的反應(yīng)器

在UASB反應(yīng)器的設(shè)計中，采用分格化對運(yùn)行操作是益的。先，分格化的單元尺寸不會過大，可避免體積過大帶來的布水均勻性等問題；同時多個反應(yīng)器對系統(tǒng)的啟動也是益的，可先啟動一個反應(yīng)器，再用這個反應(yīng)器的污泥去接種其他反應(yīng)器；另外，利于維護(hù)和檢修，可放空一個反應(yīng)器進(jìn)行檢修，而不影響系統(tǒng)的運(yùn)行。從目前實踐看的單體UASB反應(yīng)器可為1000-2000m3。

5) 單元反應(yīng)器的系列化

單元的規(guī)準(zhǔn)化根據(jù)三相分離器尺寸進(jìn)行，三相分離器的型式趨向于多層箱體的設(shè)備化結(jié)構(gòu)。以2×5m的三相分離器為例，原則上講多種配合形式。但從規(guī)準(zhǔn)化和系列化考慮，要求具通用性和簡單性。所以，池子寬度是以5m為模數(shù)，長度方向是以2m為模數(shù)。布置單元尺寸的方式可分成單池單個分離器和單池兩個分離器的形式。原則上如果采用管道或渠道布水，池子的長度是不受限制。如前所述，由于長寬比涉及到反應(yīng)器的性，所以要結(jié)合池子組數(shù)考慮適當(dāng)?shù)拈L寬比。對寬度為10m的單個反應(yīng)器，2:1的長寬比的反應(yīng)器可達(dá)到2000m3的池容。對更大的反應(yīng)器，如果需要也可采用雙池共用壁的型式。

  USAB系統(tǒng)原理是在形成沉降性能良好的污泥絮體的基礎(chǔ)上，并結(jié)合在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置污泥沉淀系統(tǒng)，使氣體、液體和固體得到分離，形成和保持沉淀性能良好的污泥（顆粒或者絮狀污泥），是USAB系統(tǒng)良好運(yùn)行的根本特點。  

UASB反應(yīng)器啟動運(yùn)行的四個階段：

1*階段：啟動前的準(zhǔn)備： UASB投入運(yùn)行前必須進(jìn)行充分實驗和氣密性實驗，充分實驗要求漏水現(xiàn)象。氣密性實驗要求池內(nèi)加壓到350mm水柱，穩(wěn)定15分鐘后，壓力降小于10mm水柱。而且在厭氧污泥培養(yǎng)和馴化之前使用氮氣吹掃。 

2二階段：UASB啟動運(yùn)行初始階段：

1選用接種污泥： a選用顆粒污泥或污水污泥消化池的消化污泥接種。

b選用同類廢水同一溫度范圍的（中溫污泥）種污泥。

c添加部分顆粒污泥或破碎的顆粒污泥，也可提高顆粒化過程    

d也可以從市政下水道及污水集積處等處于厭氧環(huán)境下的淤污泥。甚至還可以使用好氧活性污泥法的剩余污泥進(jìn)行轉(zhuǎn)性培養(yǎng)，但培養(yǎng)時間相當(dāng)長。

e牛糞和各類糞肥也可以用于接種污泥，但各類污泥中均不應(yīng)當(dāng)太多的砂子。 32接種污泥的方法：接種污泥量、接種污泥的濃度 a方法：將含固80%的接種污泥加水?dāng)嚢韬螅梦勰啾镁鶆虻妮斎氲経ASB反應(yīng)池各布泥特點 b接種污泥量：接種污泥量為UASB反應(yīng)器的效容積的30%到50%，，一般為30%。接種污泥的填充量不過UASB反應(yīng)器的效容積的60%。 c接種污泥的濃度：初啟動時，稠型污泥的接種量為20到30kg VSS/m3,濃度小于40 kg TSS/m3的稀消化污泥接種量可以略小些。

3．接種污泥時的水質(zhì)： a配制濃度的廢水利于顆粒污泥的形成，但濃度也應(yīng)當(dāng)足夠維持良好的細(xì)菌生長條件，因此，初始配水COD濃度為1000毫克/升，然后逐步提高機(jī)負(fù)荷直到可降解的COD去除率達(dá)到80%為止。 b當(dāng)進(jìn)水COD濃時，可采用出水循環(huán)或稀釋水進(jìn)水,出水循環(huán)回流比為30到50%，調(diào)節(jié)到適宜的COD濃度值。 

3) 顆粒污泥的生物活性

顆粒污泥中的細(xì)菌是成層分布的，即外層中占優(yōu)點的細(xì)菌是水解發(fā)酵菌，而內(nèi)層則是產(chǎn)甲烷菌；顆粒污泥實際上是一種生物與環(huán)境條件相互依存和優(yōu)化的生態(tài)系統(tǒng)，各種細(xì)菌形成了一條很的食物鏈，利于種間氫和種間乙酸的傳遞，因此其活性很高。

4) 顆粒污泥的培養(yǎng)條件

在IC反應(yīng)器中培養(yǎng)出高濃活性的顆粒污泥，一般需要1~3個月；可以分為三個階段：啟動期、顆粒污泥形成期、顆粒污泥成熟期。

影響顆粒污泥形成的主要因素以下幾種：① 接種污泥的；② 維持穩(wěn)定的環(huán)境條件，如溫度、pH值等；③ 初始污泥負(fù)荷；④ 保持反應(yīng)器中的VFA濃度；⑤ 表面水力負(fù)荷應(yīng)大于2 m3/m2.h，以保持較大的水力分級，沖走輕質(zhì)的絮體污泥；⑥ 進(jìn)水COD濃度；⑦ 進(jìn)水中可適當(dāng)提供機(jī)微粒，補(bǔ)充鈣和鐵，同時應(yīng)補(bǔ)充微量元素(如Ni、Co、Mo)

構(gòu)造

UASB反應(yīng)器括以下幾個部分：進(jìn)水和配水系統(tǒng)、反應(yīng)器的池體和三相分離器。

在UASB反應(yīng)器中重要的設(shè)備是三相分離器，這一設(shè)備安裝在反應(yīng)器的部并將反應(yīng)器分為下部的反應(yīng)區(qū)和上部的沉淀區(qū)。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*個主要的就是盡可能效地分離從污泥床/層中產(chǎn)生的沼氣，別是在高負(fù)荷的情況下，在集氣室下面反射板的是防止沼氣通過集氣室之間的縫隙逸出到沉淀室，另外擋板還利于減少反應(yīng)室內(nèi)高產(chǎn)氣量所造成的液體絮動。反應(yīng)器的設(shè)計應(yīng)該是只要污泥層沒膨脹到沉淀器，污泥顆粒或絮狀污泥就能滑回到反應(yīng)室(應(yīng)該認(rèn)識到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(nèi)的膨脹的泥層將網(wǎng)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)。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機(jī)或水力負(fù)荷沖擊下流失是很重要的。水力和機(jī)(產(chǎn)氣率)負(fù)荷率兩者都會影響到污泥層以及污泥床的膨脹。UASB系統(tǒng)原理是在形成沉降性能良好的污泥凝絮體的基礎(chǔ)上，并結(jié)合在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置污泥沉淀系統(tǒng)使氣、液、固三相得到分離。形成和保持沉淀性能良好的污泥(其可以是絮狀污泥或顆粒型污泥)是UASB系統(tǒng)良好運(yùn)行的根本特點 

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