UASB基础知识
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一、概述UASB是升流式厌氧污泥床反应器废水厌氧生物处理技术的简称。
1971年荷兰瓦格宁根(Wageningen)农业大学拉丁格(Lettinga)教授通过物理结构设计,利用重力场对不同密度物质作用的差异,发明了三相分离器。
使活性污泥停留时间与废水停留时间分离,形成了上流式厌氧污泥床(UASB)反应器的雏型。
1974年荷兰CSM公司在其6m3反应器处理甜菜制糖废水时,发现了活性污泥自身固定化机制形成的生物聚体结构,即颗粒污泥(granular sludge)。
颗粒污泥的出现,不仅促进了以UASB为代表的第二代厌氧反应器的应用和发展,而且还为第三代厌氧反应器的诞生奠定了基础。
继荷兰之后,德国,瑞士,美国以及我国也相继开展了对UASB的深入研究和技术开发工作,并将其作为一种新型厌氧处理工艺在高浓度有机废水处理中快速的推广应用。
目前全世界已有1000余座UASB反应器在实际生产中使用。
二、反应器的基本构造与原理UASB反应器是集有机物去除及泥(生物体)、水(废水)和气(沼气)三相分离于一体的集成化废水处理工艺,起工艺的突出特征是反应器中可培养形成沉降性能良好的颗粒污泥、形成污泥浓度极高的污泥床,使其具有容积负荷高,污泥截留效果好,反应器结构紧凑等一系列优良的运行特征。
1、UASB反应器的构造图1是UASB反应器的示意图。
UASB反应器的主体部分主要分为两个区域,即反应区和三相分离区。
其中反应区为UASB 反应器的工作主体。
反应器的基本构造主要由污泥床、污泥悬浮层、沉淀区、三相分离器及进出水系统等各功能部分组成。
2、UASB工作原理(1)反应过程UASB由污泥反应区、气液固三相分离器(包括沉淀区)和气室三部分组成。
在底部反应区内存留大量厌氧污泥,具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。
要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触,污泥中的微生物分解污水中的有机物,把它转化为沼气。
UASB厌氧反应器的框架和工作原理框架
UASB厌氧反应器通常由以下几个主要部分组成:
1. 上升流区:废水进入反应器后,在上升流区内通过分布器均
匀分布。
这个区域允许废水中的有机物与厌氧微生物接触。
2. 厌氧污泥毯:厌氧微生物聚集在上升流区的下方,形成厌氧
污泥毯。
这个污泥毯中的微生物通过降解有机物产生沼气。
3. 沉降区:在污泥毯上面,有一个沉降区,用于分离废水中的
悬浮物和产生的污泥。
清水经过此区域后会被排出反应器。
4. 底部区域:在反应器的底部,有一个污泥收集区域。
在这里,产生的厌氧污泥会积累,并可以周期性地进行污泥处理。
工作原理
UASB厌氧反应器的工作原理可以概括为以下几个步骤:
1. 废水进入反应器后,流经上升流区。
在这里,有机物与厌氧
微生物发生接触。
微生物以有机物为能源,进行生物降解过程。
2. 有机物在上升流区中被降解,产生沼气和产生的污泥。
降解
过程是在厌氧环境下进行的,不需要氧气。
3. 产生的污泥和悬浮物在沉降区被分离。
清水从沉降区流出,
而污泥留在反应器中。
4. 沉降的污泥在底部区域积累,并可以周期性地进行污泥处理,以维持反应器的正常运行。
通过这些步骤,UASB厌氧反应器能够高效地去除废水中的有
机物,并产生可回收的沼气。
以上是关于UASB厌氧反应器框架和工作原理的简要介绍。
如
果您对此有任何疑问或需要进一步的信息,请随时与我联系。
UASB
标签:水处理技术分类:水处理技术2007-07-18 16:39
UASB:(Upflow Anaerobic Sludge Blanket)全称升流式厌氧污泥床反应器,具有以下优点:能耗低:厌氧生物处理的突出优点是无需供氧设备,耗电省,同时回收大量沼气,用于烧水、炊饮或发电。
适用范围:适用于高浓度有机废水,特别是碳水化合物废水,如淀粉、软饮料、啤酒等废水。
可直接处理高浓度废水:蓝带啤酒厂的废水COD为3000mg/L,若用好氧法(深井曝气、纯氧曝气除外)处理,需稀释到1500-2000 mg/L以下,相当于处理水量扩大了近两倍,投资和能耗较大。
容积负荷及有机物去除率高、剩余污泥少,且性质稳定,易脱水,可节省污泥处理费用。
概述:UASB的基本原理是:废水中的有机污染物在厌氧条件下,经微生物降解,转化成甲烷、二氧化碳等,甲烷气体可做为能源再次利用,用于锅炉燃烧等,既去除了有机污染物又回收了能源。
UASB反应器的主体是内装颗粒厌氧污泥(或絮状污泥)的容器,在其上部设置专用的气、液、固分离系统(即三相分离器),它可使反应器中保持高活性及良好沉淀性能的厌氧微生物,是处理高浓度有机废水(特别是碳水化合物废水)非常有效的工艺。
运行管理简便,动力消耗少,处理能力强,有机负荷高,对各种冲击有较强的稳定性和恢复能力。
工艺优点
1、对冲击负荷的适应性强;
2、具有较好的脱氮除磷效果;
3、投资和占地面积小,能耗低;
4、操作管理及维修简单。
UASB1.简介上流式厌氧污泥床反应器是一种处理污水的厌氧生物方法,又叫升流式厌氧污泥床,英文缩写UASB(Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket)。
由荷兰拉丁格(Lettinga)教授于1972~1978年间开发研制的一项厌氧生物处理技术,国内对UASB反应器的研究是从20世纪80年代开始的.由于UASB反应器具有工艺结构紧凑,处理能力大, 无机械搅拌装置,处理效果好及投资省等特点,UASB 反应器是目前研究最多,应用日趋广泛的新型污水厌氧处理工艺。
污水自下而上通过UASB。
反应器底部有一个高浓度、高活性的污泥床,污水中的大部分有机污染物在此间经过厌氧发酵降解为甲烷和二氧化碳。
因水流和气泡的搅动,污泥床之上有一个污泥悬浮层。
反应器上部有设有三相分离器,用以分离消化气、消化液和污泥颗粒。
消化气自反应器顶部导出;污泥颗粒自动滑落沉降至反应器底部的污泥床;消化液从澄清区出水UASB 负荷能力很大,适用于高浓度有机废水的处理。
运行良好的UASB有很高的有机污染物去除率,不需要搅拌,能适应较大幅度的负荷冲击、温度和pH变化。
2.工作原理在接触UASB前可以先了解一下厌氧微生物处理的净化机理,废水厌氧生物处理是指在无分子氧的条件下,通过厌氧微生物(包括兼氧微生物)的作用,将废水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程,也称厌氧消化。
与好氧过程的根本区别在于不以分子态的氧作为受氢体,而以化合态的氧、碳、硫、氢等为受氢体。
废水的厌氧生物处理是一个复杂的微生物化学过程,它是依靠三大类主要菌群的细菌:水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的联合作用完成的。
由此我们可以粗略的将厌氧消化过程划分为上那个阶段:水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段、产甲烷阶段。
UASB反应器废水被尽可能均匀的引入反应器的底部,由于废水以一定的流速自下而上流动以及厌氧过程产生的大量沼气的搅拌作用, 废水与污泥充分混合, 有机质被吸附分解。
UASB厌氧反应器的组织和原理
UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket)厌氧反应器是一种
高效处理有机废水的技术。
它通过微生物的作用将有机废水中的污
染物转化为沼气和沉降污泥,达到净化水质的目的。
反应器组织结构
UASB厌氧反应器主要由下列组织结构组成:
1. 上部分:这部分包括泥床上部的气隔板或气障,用于阻止沼
气和废水混在一起。
气障通常由气体分配管网或气泡塔构成。
2. 中间部分:中间部分被称为泥床区域,是沉积了活性污泥的
区域。
活性污泥通过各种微生物代谢将有机废水中的污染物降解成
沼气和沉降污泥。
3. 下部分:这部分是沼气和水分离的区域。
它通常包括一个沼
气收集系统和一个滗水器。
滗水器用于排出反应器中的净化后水质,同时保持沼气在反应器内循环。
反应器工作原理
UASB厌氧反应器的工作原理可以简要概括为以下几个步骤:
1. 废水加入反应器:有机废水通过进水口进入反应器。
2. 沉降污泥形成:有机废水中的污染物被微生物吸附和降解,形成沉降污泥。
3. 沼气产生:微生物在无氧条件下分解有机废水,产生沼气。
4. 沼气收集和利用:沼气通过收集系统收集起来,可以用作能源。
5. 净化后水质排出:净化后的水质通过滗水器排出反应器。
结论
UASB厌氧反应器是一种高效处理有机废水的技术,通过微生物的作用将有机废水转化为沼气和沉降污泥。
其组织结构包括上部分的气隔板,中间部分的泥床区域和下部分的沼气和水分离区域。
通过不断循环处理废水,UASB厌氧反应器能够实现废水的高效净化。
uasb工艺参数摘要:1.简介2.UASB 工艺的基本原理3.UASB 工艺的主要参数4.影响UASB 工艺运行的因素5.UASB 工艺的应用领域6.总结正文:【1.简介】UASB(Upflow Anaerobic Sludge blanket,上流式厌氧污泥床)工艺是一种高效的废水处理技术,主要用于处理高浓度有机废水。
该工艺通过在反应器内形成厌氧污泥层,利用微生物的厌氧代谢作用降解有机污染物。
UASB 工艺具有处理效果好、投资和运行费用低、操作简便等优点,已广泛应用于各类废水处理工程。
【2.UASB 工艺的基本原理】UASB 工艺利用厌氧微生物在污泥床内进行有机物的降解和转化。
废水从反应器底部进入,在上升过程中与污泥床内的微生物接触,有机物被微生物分解产生沼气(主要为甲烷和二氧化碳),同时生成污泥。
在反应器顶部,沼气经过收集和处理后可作为能源回收利用。
【3.UASB 工艺的主要参数】UASB 工艺的关键参数包括:有机负荷、水力停留时间、污泥浓度、pH 值、温度等。
这些参数的合理控制对保证UASB 工艺的稳定运行和高效降解有机物至关重要。
【4.影响UASB 工艺运行的因素】影响UASB 工艺运行的因素包括:废水水质、水量、污泥性质、反应器结构、操作条件等。
为了保证UASB 工艺的稳定运行,需要针对具体工程对这些因素进行充分的分析和研究。
【5.UASB 工艺的应用领域】UASB 工艺广泛应用于各类高浓度有机废水的处理,如食品、饮料、化工、制药、印染等行业。
通过合理设计和运行UASB 工艺,可以实现废水的达标排放,减轻对环境的污染,同时回收利用废水中的有机物资源。
【6.总结】UASB 工艺作为一种高效、经济的废水处理技术,已得到广泛应用。
UASB厌氧处理系统的结构和原理
简介
UASB(上升式厌氧污水处理系统)是一种常见的污水处理技术,其核心是厌氧生物反应器。
本文将介绍UASB系统的结构和原理。
结构
UASB系统由以下几个主要组成部分构成:
1.厌氧生物反应器:是系统的核心部分,由一系列垂直布置的并排管道构成。
这些管道内装有填料,提供了大量的表面积,以供微生物黏附和降解有机物。
2.水力分配器:用于均匀分配进入反应器的污水和微生物。
3.上升式分离器:位于生物反应器的顶部,用于分离气体和固体颗粒物。
气体上升到顶部,被收集后继续处理。
固体颗粒物沉降回反应器底部。
4.淤泥循环系统:将从分离器底部回收的淤泥重新引入生物反应器,以保持反应器内有足够的活性微生物。
原理
UASB系统的工作原理如下:
1.污水进入生物反应器,并被水力分配器均匀分布到反应器内的所有管道中。
2.在反应器内,有机物会被厌氧微生物降解。
这些微生物生活在填料表面,形成生物膜。
3.厌氧微生物通过厌氧发酵过程将有机物转化为甲烷和二氧化碳,并释放出能量。
4.产生的气体上升到分离器的顶部,经过收集后,可以进一步利用或处理。
5.固体颗粒物沉降回反应器底部,并被淤泥循环系统回收。
6.处理后的水通过反应器底部排出,成为可接受水质标准的排放物。
总结
UASB厌氧处理系统是一种高效的污水处理技术,适用于各种规模的处理需求。
通过合理的结构和基本原理,UASB系统能够有效地将有机物转化为有用的产物,并实现可持续的废水处理。
uasb工作原理
UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket)是一种高效的厌氧
生物反应器,可以用于处理有机废水。
其工作原理如下:
1. 进水:有机废水通过进水管道进入UASB反应器的底部,
并向上流动。
2. 沉淀:底部的水流速度较慢,使重负荷有机颗粒悬浮物能够沉淀,形成厌氧污泥毯。
3. 厌氧消化:有机废水进一步向上流动,经过厌氧污泥毯生物过滤层。
厌氧污泥中的微生物开始进行厌氧消化过程,将底物有机物分解为甲烷和二氧化碳等气体。
4. 沼气产生:在厌氧消化的过程中,产生的甲烷与二氧化碳混合形成沼气,该沼气可以作为能源利用或者回收利用。
5. 上升:处理后的水通过上升污泥水分离器,将液体和污泥分开。
液体被排出反应器,而残余的污泥则回流到污泥毯中继续重复处理过程。
通过这样的循环,UASB反应器能够高效地降解有机废水,并
产生可用的沼气。
同时,由于反应器内的底物厌氧分解速率高,反应器体积较小,适用于空间有限的场所。
UASB 即上流式厌氧污泥床(Up-flow Anaerobic Sludge Bed)反应器,是目前应用最为广泛的高速厌氧反应器。
反应器工作时,污水经过均匀布水进入反应器底部,上升进入高浓度厌氧污泥区,污染物被吸附降解,并产生沼气,沼气与水、污泥上升,进入三相分离区分离,污泥回流入污泥区,沼气收集利用,水溢流外排。
优越性:消耗能源少,能回收沼气能源;处理费用便宜;处理负荷高,占地少;产泥量少,容易脱水;对氮、磷营养物需求量少;能处理高浓度有机污水,不须稀释;能间断或季节性运行,特别适用于高浓度有机废水。
未来大量使用的工艺之一,大家可以讨论讨论,设计、施工与运行等等,相互学习~~~UASB反应器的启动与运行1. 污泥颗粒化的意义d)。
d)以下,而颗粒污泥UASB反应器负荷甚至可高达30~50kgCOD/(m3 厌氧反应器内颗粒污泥形成的过程称之为颗粒污泥化,颗粒污泥化是大多数UASB反应器启动的目标和启动成功的标志。
污泥的颗粒化可以使UASB反应器允许有更高的有机物容积负荷和水力负荷。
一般絮状污泥的UASB负荷在10kgCOD/(m3 W/h据Hulshoff Pol,颗粒污泥化还具有如下优点。
1) 细菌形成颗粒状的聚集体是一个微生态系统,其中不同类型的种群组成了共生或互生体系,有利于形成细菌生长的生理生化条件并有利于有机物的降解。
E;{RN2) 颗粒的形成有利于其中的细菌对营养的吸收。
3) 颗粒使发酵菌的中间产物的扩散距离大大缩短,对复杂有机物的降解是很重要的。
4) 在废水突然变化时(例如pH值、毒性物的浓度等),颗粒污泥能维持一个相对稳定的微环境,使代谢过程继续进行。
2. UASB反应器的初次启动初次启动是对一个新建的UASB系统以未驯化的非颗粒污泥接种,使反应器达到设计负荷和有机物去除效率的过程,通过这一过程伴随着颗粒化的完成。
厌氧微生物,特别是甲烷菌增值很慢,厌氧反应器的启动需要较长的时间,这被认为是高速厌氧反应器的一个不足之处。
uasb设计知识点UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket)是一种高效处理废水和污泥的工艺。
它利用微生物的作用,在无氧条件下,将有机物质转化为甲烷气体和沉淀物。
在进行UASB设计时,需要考虑的知识点包括废水特性、反应器构造、系统运行参数等。
本文将逐一介绍这些知识点以及相关的重要考虑因素。
一、废水特性废水的特性对UASB反应器的设计至关重要。
主要要考虑的参数包括废水的流量、COD(化学需氧量)浓度、BOD(生化需氧量)浓度、SS(悬浮固体)浓度等。
这些参数将影响反应器的尺寸、反应器内部的流动形态以及反应器对有机物和固体的去除效果。
二、反应器构造UASB反应器通常采用圆形或方形结构,具有上升流动和不完全混合的特点。
反应器内部有多个分隔板,用于维持上升流动的速度和保持废水在反应器中停留的时间。
分隔板的设计需考虑有效的水平面和垂直方向的流动,以确保废水在反应器中充分接触微生物并发生反应。
三、系统运行参数1. 上升流速:上升流速是指废水在UASB反应器中上升的速度。
通常情况下,上升流速应使颗粒污泥均匀分布、混合和接触,但过高的上升流速可能会导致颗粒污泥的剥离和损坏。
因此,选择适当的上升流速非常重要。
2. 温度:温度影响着废水中微生物的活性和颗粒污泥的沉降速度。
一般情况下,适宜的温度范围是20-35摄氏度,不同类型的废水可能有所不同。
3. 进水pH值:适宜的进水pH值有助于微生物的生长和活性。
pH 值过高或过低都可能对反应器的运行产生负面影响。
常见的适宜pH范围是6.5-7.5。
4. 固液比:固液比是指废水中固体物质和液体的比值。
合理的固液比有助于维持颗粒污泥的沉降速度和污泥颗粒间的接触。
典型的固液比范围是1:1-2:1。
四、其他重要考虑因素1. 气体收集和排放:在UASB反应器中,生产的甲烷气体需要进行收集和处理,以防止有害气体的排放和能源的浪费。
设计中需考虑合理的气体收集系统。
UASB解析1.厌氧生物处理的常见影响因素(1)温度厌氧废水处理分为低温、中温和高温三类。
迄今大多数厌氧废水处理系统在中温范围运行,在此范围温度每升高10℃,厌氧反应速度约增加一倍。
中温工艺以30-40℃最为常见,其最佳处理温度在35-40℃间。
高温工艺多在50-60℃间运行。
在上述范围内,温度的微小波动(如1-3℃)对厌氧工艺不会有明显影响,但假如温度下降幅度过大(超过5℃),则由于污泥活力的降低,反应器的负荷也应当降低以防止由于过负荷引起反应器酸积累等问题,即我们常说的“酸化”,否则沼气产量会明显下降,甚至停止产生,与此同时挥发酸积累,出水pH下降,COD值升高。
注:以上所谓温度指厌氧反应器内温度(2)pH 厌氧处理的pH范围是指反应器内反应区的pH,而不是进液的pH,由于废水进反应器内,生物化学过程和稀释作用可以迅速改变进液的pH值。
反应器出液的pH一般即是或接近于反应器内的pH。
对pH值改变最大的影响因素是酸的形成,特别是乙酸的形成。
因此含有大量溶解性碳水化合物(例如糖、淀粉)等废水进进反应器后pH将迅速降低,而己酸化的废水进进反应器后pH将上升。
对于含大量蛋白质或氨基酸的废水,由于氨的形成,pH会略上升。
反应器出液的pH一般会即是或接近于反应器内的pH。
pH值是废水厌氧处理最重要的影响因素之一,厌氧处理中,水解菌与产酸菌对pH有较大范围的适应性,大多数这类细菌可以在pH为5.0-8.5范围生长良好,一些产酸菌在pH小于5.0时仍可生长。
但通常对pH敏感的甲烷菌适宜的生长pH为6.5-7.8,这也是通常情况下厌氧处理所应控制的pH范围。
进水pH变化首先表现在使产甲烷作用受到抑制(表现为沼气产生量降低,出水COD值升高),即使在产酸过程中形成的有机酸不能被正常代谢降解,从而使整个消化过程各个阶段的协调平衡丧失。
假如pH持续下降到5以下不仅对产甲烷菌形成毒害,对产酸菌的活动也产生抑制,进而可以使整个厌氧消化过程停滞,而对此过程的恢复将需要大量的时间和人力物力。
UASB厌氧生物处理作为利用厌氧性微生物的代谢特性,在毋需提供外源能量的条件下,以被还原有机物作为受氢体,同时产生有能源价值的甲烷气体。
厌氧生物处理法不仅适用于高浓度有机废水,进水BOD最高浓度可达数万mg/l,也可适用于低浓度有机废水,如城市污水等。
目录编辑本段厌氧生物处理过程能耗低;有机容积负荷高,一般为5-10kgCOD/m3.d,最高的可达30-50kgCOD/m3.d;剩余污泥量少;厌氧菌对营养需求低、耐毒性强、可降解的有机物分子量高;耐冲击负荷能力强;产出的沼气是一种清洁能源。
在全社会提倡循环经济,关注工业废弃物实施资源化再生利用的今天,厌氧生物处理显然是能够使污水资源化的优选工艺。
近年来,污水厌氧处理工艺发展十分迅速,各种新工艺、新方法不断出现,包括有厌氧接触法、升流式厌氧污泥床、档板式厌氧法、厌氧生物滤池、厌氧膨胀床和流化床,以及第三代厌氧工艺EGSB和IC厌氧反应器,发展十分迅速。
而升流式厌氧污泥床UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed,注:以下简称UASB)工艺由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点,作为能够将污水中的污染物转化成再生清洁能源——沼气的一项技术。
对于不同含固量污水的适应性也强,且其结构、运行操作维护管理相对简单,造价也相对较低,技术已经成熟,正日益受到污水处理业界的重视,得到广泛的欢迎和应用。
本文试图就UASB的运行机理和工艺特征以及UASB的设计启动等方面作一简要阐述。
编辑本段二、UASB的由来1971年荷兰瓦格宁根(Wageningen)农业大学拉丁格(Lettinga)教授通过物理结构设计,利用重力场对不同密度物质作用的差异,发明了三相分离器。
使活性污泥停留时间与废水停留时间分离,形成了上流式厌氧污泥床(UASB)反应器的雏型。
1974年荷兰CSM公司在其6m3反应器处理甜菜制糖废水时,发现了活性污泥自身固定化机制形成的生物聚体结构,即颗粒污泥(granular sludge)。
uasb工艺参数摘要:一、UASB 工艺简介1.UASB 的定义2.UASB 的应用领域二、UASB 工艺的主要参数1.有机负荷2.水力停留时间3.泥水比4.温度5.pH 值6.溶解氧三、UASB 工艺参数对处理效果的影响1.有机负荷对处理效果的影响2.水力停留时间对处理效果的影响3.泥水比对处理效果的影响4.温度对处理效果的影响5.pH 值对处理效果的影响6.溶解氧对处理效果的影响四、UASB 工艺参数的优化与调控1.有机负荷的优化与调控2.水力停留时间的优化与调控3.泥水比的优化与调控4.温度的优化与调控5.pH 值的优化与调控6.溶解氧的优化与调控正文:UASB(Upflow Anaerobic Sludge Bed/Blanket)工艺,即上流式厌氧污泥床/毯工艺,是一种高效的废水处理工艺,主要应用于有机废水处理领域。
在UASB工艺中,合理控制各项参数是保证处理效果的关键。
本文将对UASB 工艺的主要参数及其对处理效果的影响进行详细探讨。
首先,UASB 工艺的主要参数包括有机负荷、水力停留时间、泥水比、温度、pH 值和溶解氧。
其中,有机负荷是指单位时间内进入反应器的有机物质量,它直接影响到反应器的处理效果;水力停留时间是指废水在反应器内的停留时间,它影响到有机物的降解程度;泥水比是指反应器中污泥与废水的质量比,影响到污泥的沉降性能和处理效果;温度对微生物的生长和代谢有重要影响,适当的温度范围有利于提高处理效果;pH 值是反应器内化学环境的体现,对微生物的生长和废水处理效果有重要影响;溶解氧对厌氧微生物的生长和代谢有抑制作用,因此在UASB 工艺中应尽量保持低溶解氧状态。
其次,UASB 工艺参数对处理效果的影响程度各异。
例如,有机负荷过高会导致反应器内污泥浓度升高,影响污泥沉降性能,从而降低处理效果;水力停留时间过短,有机物降解不充分,影响处理效果;泥水比不合适,可能导致污泥流失或反应器内污泥浓度过高,进而影响处理效果。
UASB厌氧反应器工艺原理及特点1、UASB厌氧反应器的原理升流式厌氧污泥床(UASB)反应器是由Lettinga在七十年代开发的。
废水被尽可能均匀的引入到UASB厌氧反应器的底部,污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床。
厌氧反应发生在废水与污泥颗粒的接触过程,反应产生的沼气引起了内部的循环。
附着和没有附着在污泥上的沼气向反应器顶部上升,碰击到三相分离器气体发射板,引起附着气泡的污泥絮体脱气。
气泡释放后污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面,气体被收集到反应器顶部的三相分离器的集气室。
一些污泥颗粒会经过分离器缝隙进入沉淀区。
UASB厌氧反应器包括以下几个部分:进水和配水系统、反应器的池体和三相分离器。
在UASB厌氧反应器中最重要的设备是三相分离器,这一设备安装在反应器的顶部并将反应器分为下部的反应区和上部的沉淀区。
2、UASB厌氧反应器的选型UASB厌氧反应器的材料,可采用碳钢、Lipp(或拼装结构)和混凝土结构。
对钢制结构的反应器需进行保温处理,钢池可考虑采用现场4~8mm厚阻燃型聚苯乙烯泡沫板及彩色防护板保温和装饰,碳钢的防腐材料采用环氧树脂加玻璃布三层做法。
混凝土池不考虑保温问题。
附属设备如三相分离器、配水系统、走道、扶手、楼梯暂等不考虑。
对以上三种结构型式进行了技术经济比较。
当建立两个或两个以上反应器时,矩形反应器可以采用共用壁。
当建造多个矩形反应器时有其优越性。
对于大型UASB厌氧反应器建造多个池子的系统是有益的,这可以增加处理系统的适应能力。
如果有多个反应池的系统,则可能关闭一个进行维护和修理,而其他单元的反应器继续运行。
通过综合比较,钢结构和混凝土的投资相差不大,从整体比较来看,拼装结构或Lipp罐从投资上和年经常费用上均较低。
且且具有安装方便,施工周期短的优点。
但混凝土使用寿命远远高于碳钢结构池体,且无需考虑保温问题。
目前,我国的UASB厌氧反应器大多以钢筋混凝土为材料。
3、UASB厌氧反应器的特点UASB内厌氧污泥浓度高,平均污泥浓度为20-40gMLVSS/L;有机负荷高,水力停留时间短,例如采用中温发酵时,容积负荷一般为5-10kgCOD/(m3.d)左右;无混合搅拌设备,靠发酵过程中产生的沼气的上升运动,使污泥床上部的污泥处于悬浮状态,对下部的污泥层也有一定程度的搅动;污泥床不设载体,节省造价及避免因填料发生堵塞问题;UASB内设三相分离器,通常不设高效澄清池,被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内,通常可以不设污泥回流设备,运行动力较小。
uasb工艺参数(最新版)目录1.UASB 反应器的概述2.UASB 反应器的工艺参数2.1 温度2.2 pH 值2.3 反应时间2.4 反应器负荷2.5 营养物浓度2.6 气相速度2.7 泡沫控制3.总结正文一、UASB 反应器的概述UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket)反应器,即上流厌氧污泥床反应器,是一种广泛应用于有机废水处理领域的厌氧生物反应器。
它具有结构简单、操作方便、处理效果好等优点,对于高浓度有机废水有着良好的处理效果。
二、UASB 反应器的工艺参数2.1 温度UASB 反应器的运行温度对其处理效果有着重要影响。
一般来说,最适宜的温度在 30-37℃之间,这个范围内的温度有利于微生物的生长和代谢。
2.2 pH 值UASB 反应器的 pH 值对微生物的生长和代谢也有重要影响。
一般而言,适宜的 pH 值在 6.5-7.5 之间。
2.3 反应时间反应时间是指废水在反应器内停留的时间,对处理效果有着直接影响。
反应时间的长短需要根据废水的具体情况和处理效果来确定。
2.4 反应器负荷反应器负荷是指每天进入反应器的废水量与反应器有效容积的比值,它是衡量反应器处理能力的重要参数。
反应器负荷的设定需要根据反应器的具体情况和处理效果来确定。
2.5 营养物浓度营养物浓度是指反应器内微生物所需的营养物质的浓度,包括碳源、氮源和磷源等。
营养物浓度的设定需要根据微生物的生长需求和废水的具体情况来确定。
2.6 气相速度气相速度是指反应器内气相的流动速度,对反应器的处理效果有着直接影响。
气相速度的设定需要根据反应器的具体情况和处理效果来确定。
2.7 泡沫控制在 UASB 反应器运行过程中,可能会出现泡沫,对反应器的运行造成影响。
因此,需要对泡沫进行控制,以保证反应器的正常运行。
三、总结UASB 反应器是一种高效的有机废水处理设备,其处理效果受到多种工艺参数的影响。
uasb工艺参数(原创版)目录1.UASB 反应器的概述2.UASB 反应器的工艺参数3.影响 UASB 反应器效率的因素4.优化 UASB 反应器的建议正文UASB(上流式厌氧污泥床)反应器是一种高效的厌氧污水处理设备,广泛应用于工业废水和生活污水的处理中。
UASB 反应器具有操作简单、投资省、处理效果好等优点,但反应器的参数设置对其处理效果具有重要影响。
一、UASB 反应器的概述UASB 反应器是一种内部装有颗粒污泥的厌氧反应器,其结构由上部进水区、下部出泥区及中部反应区组成。
在反应器中,污水从上部进入,在污泥床中进行厌氧反应,污泥自动落到下部出泥区,净化后的污水从底部排出。
二、UASB 反应器的工艺参数1.水力停留时间(HRT):水力停留时间是指污水在反应器内的停留时间,一般以小时为单位表示。
HRT 的选择应根据污水处理效果、反应器容积和进水量等因素综合考虑。
2.污泥浓度(MLSS):污泥浓度是指反应器内污泥的质量浓度,单位为 mg/L。
MLSS 与处理效果密切相关,过高或过低的 MLSS 都会影响反应器的处理效果。
3.污泥龄(SRT):污泥龄是指反应器内污泥的更新周期,单位为天。
SRT 的选择应根据污泥的生物降解性能、反应器的负荷和出水水质等因素综合考虑。
4.反应温度:反应温度是指反应器内的温度,单位为℃。
适宜的反应温度有利于微生物的生长和代谢,提高处理效果。
5.pH 值:pH 值是指反应器内污水的酸碱度。
适宜的 pH 值有利于微生物的生长和代谢,提高处理效果。
三、影响 UASB 反应器效率的因素1.进水水质:进水水质的改变会影响反应器的处理效果,如高浓度的有机物、重金属离子等会影响微生物的生长和代谢。
2.反应器内微生物种群:反应器内微生物种群的失衡会导致处理效果下降。
3.反应器操作管理:如负荷波动、排泥不当等操作管理不当会影响反应器的处理效果。
四、优化 UASB 反应器的建议1.合理设置水力停留时间、污泥浓度、污泥龄和反应温度等工艺参数。
uasb高径比范围UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket)是一种常见的厌氧污水处理技术,它通过利用微生物的作用将有机废水中的有机物质转化为沼气和沉淀物。
而UASB反应器的高径比是指反应器的高度与直径之比,它对UASB反应器的性能和效果有着重要的影响。
UASB反应器的高径比范围通常在2-8之间。
高径比较小的反应器,如2-4,具有较大的直径和较短的高度。
这种设计可以提供较大的表面积,有利于微生物的附着和生长,从而增加反应器的处理能力。
此外,较小的高径比还可以减少液体在反应器内的停留时间,防止过长的停留时间导致微生物的沉积和堵塞。
因此,高径比较小的反应器通常适用于处理高浓度有机废水,如工业废水。
相反,高径比较大的反应器,如6-8,具有较小的直径和较大的高度。
这种设计可以增加液体在反应器内的停留时间,有利于微生物对有机物质的降解和转化。
此外,较大的高径比还可以提供较大的沉降区域,使沉淀物有足够的时间沉积和聚集。
因此,高径比较大的反应器通常适用于处理低浓度有机废水,如生活污水。
在选择UASB反应器的高径比时,还需要考虑到其他因素。
例如,反应器的高度不能太高,否则会增加液体在反应器内的压力损失,降低反应器的处理效率。
此外,反应器的直径也不能太小,否则会增加液体在反应器内的流速,导致微生物的冲刷和流失。
因此,高径比的选择应该综合考虑反应器的处理能力、压力损失和微生物的附着和生长等因素。
总之,UASB反应器的高径比范围通常在2-8之间,不同的高径比适用于不同浓度的有机废水处理。
选择合适的高径比可以提高反应器的处理效率和性能,从而实现有效的有机废水处理和资源回收。
未来,随着技术的不断发展和创新,UASB反应器的高径比范围可能会有所扩大,以适应更广泛的应用需求。
一、概述UASB是升流式厌氧污泥床反应器废水厌氧生物处理技术的简称。
1971年荷兰瓦格宁根(Wageningen)农业大学拉丁格(Lettinga)教授通过物理结构设计,利用重力场对不同密度物质作用的差异,发明了三相分离器。
使活性污泥停留时间与废水停留时间分离,形成了上流式厌氧污泥床(UASB)反应器的雏型。
1974年荷兰CSM公司在其6m3反应器处理甜菜制糖废水时,发现了活性污泥自身固定化机制形成的生物聚体结构,即颗粒污泥(granular sludge)。
颗粒污泥的出现,不仅促进了以UASB为代表的第二代厌氧反应器的应用和发展,而且还为第三代厌氧反应器的诞生奠定了基础。
继荷兰之后,德国,瑞士,美国以及我国也相继开展了对UASB的深入研究和技术开发工作,并将其作为一种新型厌氧处理工艺在高浓度有机废水处理中快速的推广应用。
目前全世界已有1000余座UASB反应器在实际生产中使用。
二、反应器的基本构造与原理UASB反应器是集有机物去除及泥(生物体)、水(废水)和气(沼气)三相分离于一体的集成化废水处理工艺,其工艺的突出特征是反应器中可培养形成沉降性能良好的颗粒污泥、形成污泥浓度极高的污泥床,使其具有容积负荷高,污泥截留效果好,反应器结构紧凑等一系列优良的运行特征。
1、UASB反应器的构造图1是UASB反应器的示意图。
UASB反应器的主体部分主要分为两个区域,即反应区和三相分离区。
其中反应区为UASB 反应器的工作主体。
反应器的基本构造主要由污泥床、污泥悬浮层、沉淀区、三相分离器及进出水系统等各功能部分组成。
2、UASB工作原理(1)反应过程UASB由污泥反应区、气液固三相分离器(包括沉淀区)和气室三部分组成。
在底部反应区内存留大量厌氧污泥,具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。
要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触,污泥中的微生物分解污水中的有机物,把它转化为沼气。
沼气以微小气泡形式不断放出,微小气泡在上升过程中,不断合并,逐渐形成较大的气泡。
在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器,沼气碰到分离器下部的反射板时,折向反射板的四周,然后穿过水层进入气室;集中在气室的沼气,用导管导出,固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区,污水中的污泥发生絮凝,颗粒逐渐增大,并在重力作用下沉降。
沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区内,使反应区内积累大量的污泥,与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出,然后排出污泥床。
3、工艺特点UASB 反应器运行的3 个重要的前提是:①反应器内形成沉降性能良好的颗粒污泥或絮状污泥;②出产气和进水的均匀分布所形成的良好的搅拌作用;③设计合理的三相分离器,能使沉淀性能良好的污泥保留在反应器内。
(1)污泥颗粒化UASB 反应器利用微生物细胞固定化技术-污泥颗粒化实现了水力停留时间和污泥停留时间的分离,从而延长了污泥泥龄,保持了高浓度的污泥。
颗粒厌氧污泥具有良好的沉降性能和高比产甲烷活性,且相对密度比人工载体小,靠产生的气体来实现污泥与基质的充分接触,节省了搅拌和回流污泥的设备和能耗;也无需附设沉淀分离装置。
同时反应器内不需投加填料和载体,提高了容积利用率。
(2)良好的自然搅拌作用在UASB反应器中,由产气和进水形成的上升液流和上窜气泡对反应区内的污泥颗粒产生重要的分级作用。
这种作用不仅影响污泥颗粒化进程,同时还对形成的颗粒污泥的质量有很大的影响。
同时这种搅拌作用实现了污泥与基质的充分接触。
(3)设计合理的三相分离器的应用三相分离器是UASB 反应器中最重要的设备。
三相分离器的应用省却了辅助脱气装置,能收集从反应区产生的沼气,同时使分离器上的悬浮物沉淀下来,使沉淀性能良好的污泥能保留在反应器内。
4、UASB反应器内的污泥特性UASB的有机负荷率与污泥浓度有关。
试验表明,污水通过底部0.4~0.6m 的高度,已有90%的有机物被转化。
由此可见厌氧污泥具有极高的活性,改变了长期以来认为厌氧处理过程进行缓慢的概念。
工艺的稳定性和高效性很大程度上取决于生成具有优良沉降性能和很高甲烷活性的污泥,尤其是颗粒状污泥。
与此相反,如果反应区内的污泥以松散的絮凝状体存在,往往出现污泥上浮流失,使UASB不能在较高的负荷下稳定运行。
根据UASB内污泥形成的形态和达到的COD容积负荷,可以将污泥颗粒化过程大致分为三个运行期:(1)接种启动期:从接种污泥开始到污泥床内的COD容积负荷达到5kgCOD/m3.d左右,此运行期污泥沉降性能一般;(2)颗粒污泥形成期:这一运行期的特点是有小颗粒污泥开始出现,当污泥床内的总SS量和总VSS量降至最低时本运行期即告结束,这一运行期污泥沉降性能不太好;(3)颗粒污泥成熟期:这一运行期的特点是颗粒污泥大量形成,由下至上逐步充满整个UASB。
当污泥床容积负荷达到16kgCOD/m3.d以上时,可以认为颗粒污泥已培养成熟。
该运行期污泥沉降性很好。
三、UASB的启动1、污泥的驯化UASB设备启动的难点是获得大量沉降性能良好的厌氧颗粒污泥。
最好的办法加以驯化,一般需要3~6个月,如果靠设备自身积累,投产期最长可长达1~2年。
实践表明,投加少量的载体,有利于厌氧菌的附着,促进初期颗粒污泥的形成;比重大的絮状污泥比轻的易于颗粒化;比甲烷活性高的厌氧污泥可缩短启动期。
2、启动操作要点①最好一次投加足够量的接种污泥;②启动初期从污泥床流出的污泥可以不予回流,以使特别轻的和细碎污泥跟悬浮物连续地从污泥床排出体外,使较重的活性污泥在床内积累,并促进其增殖逐步达到颗粒化;③启动开始废水COD浓度较低时,未必就能让污泥颗粒化速度加快;④最初污泥负荷率一般在0.1~0.2kgCOD/kgTSS.d左右比较合适;⑤污水中原来存在的和厌氧分解出来的多种挥发酸未能有效分解之前,不应随意提高有机容积负荷,这需要跟踪观察和水样化验;⑥可降解的COD去除率达到70~80%左右时,可以逐步增加有机容积负荷率;⑦为促进污泥颗粒化,反应区内的最小空塔速度不可低于1m/d,采用较高的表面水力负荷有利于小颗粒污泥与污泥絮凝分开,使小颗粒污泥凝并为大颗粒。
四、影响UASB性能的主要因素1、温度厌氧废水处理也分为低温、中温和高温三类,其温度范围与相应的微生物生长范围相对应。
迄今大多数厌氧废水处理系统在中温范围运行,以30℃~40℃最为常见,其最佳处理温度在35℃~40℃。
高温工艺多在50℃~60℃间运行。
低温厌氧工艺污泥活力明显低于中温和高温,其反应器负荷也相对较低,但对于某些温度较低的废水,低温工艺也是可供选择的方案。
2、pH 值pH值是废水厌氧处理最重要的影响因素之一。
厌氧处理中,水解菌与产酸菌对pH有较大范围的适应性,但对pH敏感的甲烷菌适宜的生长pH为6.5~7.8 ,这也是通常情况下厌氧处理所应控制的pH 值。
3、营养物与微量元素厌氧废水处理过程由细菌完成,因此应维持良好的细菌的生长环境,保证细菌有足够的合成自身细胞物质的化合物。
依据组成细胞的化学成分,其中主要包括营养物氮、磷、钾和硫以及钙、镁、铁等其他的生长必须的少量的或微量的元素。
4、碱度和挥发酸浓度传统理论认为要保证颗粒污泥的形成,反应器内碱度应维持在1000~5000mgCaCO3/L的范围内,如果反应器内的碱度小于1000mgCaCO3/L时,会导致其pH 值下降;唐一等人在其研究中已经证实,保证UASB反应器内的污泥颗粒化的最低碱度是750mgCaCO3/L。
在UASB反应器中,挥发酸的安全浓度控制在2000mg/L(以HAC 计)以内,当VFA 的浓度小于200mg/ l 时,一般是最好的。
5、进水中悬浮固体浓度的控制对进水中悬浮固体(SS)浓度的严格控制要求是UASB 反应器处理工艺与其他厌氧处理工艺的明显不同之处。
一般来说,废水中的SS/ COD 的比值应控制在0. 5 以下。
6、有毒有害物质的控制①氨氮浓度的控制:氨氮浓度的高低对厌氧微生物产生2种不同影响。
当其浓度在50 - 200mg/ l 时,对反应器中的厌氧微生物有刺激作用;浓度在1500 - 3000mg/ l 时,将对微生物产生明显的抑制作用。
一般宜将氨氮浓度控制在1000mg/ l 以下。
②硫酸盐(SO42- )浓度的控制:UASB 反应器中的硫酸盐离子浓度不应大5000mg/L,在运行过程中UASB 的COD/ SO42-比值应大于10。
③其他有毒物质:导致UASB 反应器处理工艺失败的原因,除上述几种以外,其他有毒物质的存在也必须加以十分注意,这些物质主要是:重金属、碱土金属、三氯甲烷、氰化物、酚类、硝酸盐和氯气等。
五、UASB工艺的优缺点1、UASB的主要优点是:(1)UASB内污泥浓度高,平均污泥浓度为20-40gVSS/L;(2)有机负荷高,水力停留时间短,采用中温发酵时,容积负荷一般为10kgCOD/m3.d左右;(3)无混合搅拌设备,靠发酵过程中产生的沼气的上升运动,使污泥床上部的污泥处于悬浮状态,对下部的污泥层也有一定程度的搅动;(4)污泥床不填载体,节省造价及避免因填料发生堵赛问题;(5)UASB内设三相分离器,通常不设沉淀池,被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内,通常可以不设污泥回流设备。
2、UASB的主要缺点是:1、进水中悬浮物需要适当控制,不宜过高,一般控制在100mg/l以下;2、污泥床内有短流现象,影响处理能力;3、对水质和负荷突然变化较敏感,耐冲击力稍差。
六、结语虽然UASB工艺在我国的应用已经有了较大发展,但与国外水平尚有差距,应进一步加在UASB 反应器及其配套设备的设备化和工程应用上的探索和实践。
同时,在以下几个方面,UASB 厌氧处理工艺也正在实现新的发展:①低温下UASB 反应器的运行;②高温厌氧处理;③用于处理不积累或不产生新的颗粒污泥的UASB反应器;④处理含有高浓度毒性物质的废水;⑤低浓度废水的厌氧处理。