UASB工艺
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UASB工艺说明更新时光:11-08-6 09:10升流式厌氧污泥床UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed,注:以下简称UASB)工艺因为具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点,作为可以或许将污水中的污染物转化成再生干净能源——沼气的一项技巧。
1971年荷兰瓦格宁根(Wageningen)农业大年夜学拉丁格(Lettinga)传授经由过程物理构造设计,应用重力场对不合密度物质感化的差别,创造了三相分别器。
使活性污泥逗留时光与废水逗留时光分别,形成了上流式厌氧污泥床(UASB)反响器的雏型。
1974年荷兰CSM公司在其6m3反响器处理甜菜制糖废水时,发清楚明了活性污泥自身固定化机制形成的生物聚体构造,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响器的应用和成长,并且还为第三代厌氧反响器的出生奠定了基本。
UASB工艺对于不合含固量污水的适应性也强,且其构造、运行操作保护治理相对简单,造价也相对较低,技巧已经成熟,正日益受到污水处理业界的看重,获得广泛的迎接和应用。
UASB道理更新时光:11-08-6 09:10UASB由污泥反响区、气液固三相分别器(包含沉淀区)和蔼室三部分构成。
在底部反响区内存留大年夜量厌氧污泥,具有优胜的沉淀机能和凝集机能的污泥鄙人部形成污泥层。
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淆接触,污泥中的微生物分化污水中的有机物,把它转化为沼气。
沼气以渺吝啬泡情势赓续放出,渺吝啬泡在上升过程中,赓续归并,逐渐形成较大年夜的气泡,在污泥床上部因为沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一路上升进入三相分别器,沼气碰着分别器下部的反射板时,折向反射板的四周,然后穿过水层进入气室,集中在气室沼气,用导管导出,固液混淆液经由反射进入三相分别器的沉淀区,污水中的污泥产生絮凝,颗粒逐渐增大年夜,并在重力感化下沉降。
uasb工艺及工程实例一、 UASB 工艺概述UASB是指压力缓慢加氧沉淀池,全称为Up-flow Anaerobic Sludge Blanket,即上流式厌氧污泥床。
UASB工艺是利用厌氧反应器的物理-化学-生物降解特性,在厌氧环境中建立了一个床层系统,用以完成污泥、有机物混合物的水质净化,这种反应装置被广泛用于污水处理,是以厌氧菌为主导的有机物去除技术。
UASB 主要的工艺组成部分有污泥床, 稳定床层,缓冲区,除污池,净化池,及清水放流系统等, UASB 系统的床层设计通常为一个深度为 3m- 4m 的床层,床层的深度对有机物去除率会有影响,上部的床层深度越深,去除率越高,但容易把流入的污水破坏床层结构。
二、 UASB工艺工程实例以河南省洛阳市的一座纺织厂工程为例,该厂有机物排放量约2000m3/d,氨氮约 100mg/L,BOD5约 500mg/L,SS约 1000mg/L 。
该厂采用UASB工艺污水处理,包括厌氧污泥床反应器、缓冲池、活性污泥池、及清水放流池,该系统的工艺流程如下:(1) 进水清理系统:污水先经过池内的沉淀剂,后再流入厌氧污泥床系统;(2) 厌氧污泥床系统:污水先流入缓冲池,再进入厌氧污泥床反应器,厌氧污泥床系统由 3 个反应池组成,每个反应池的池容量2200m3,厌氧污泥床的高度 2m,其中第一、二个反应池的床层结构为垫一粗一细,第三个反应池的床层结构为垫二细,流量率 0.5m/d;(3) 活性污泥系统:污水经厌氧污泥床处理后,再流入活性污泥池,活性污泥池为容积积累型,由 4 个池组成,反应池的池容量7800m3,反应池深度 2.5m,反应池床层结构为垫三细,流量率 0.3m/d;(4) 清水放流系统:污水经活性污泥系统治理后,由清水放流池直接放流,有效生态水质监测加以保证。
该厂采用的UASB工艺工程,有机物(BOD5、COD、总氮、总磷等)的净化效果达到排放标准,氨氮可降至 10mg/L 以下, SS可达到10mg/L以下,净化效果达到预期要求。
UASB⼯艺介绍1.UASB1.1概述UASB⼯艺全称为升流式厌氧污泥床,是集有机物去除及泥、⽔、⽓三相分离于⼀体的集成化废⽔处理⼯艺,⼯艺原理为通过在反应器内培养可沉降的活性污泥,形成⾼浓度的活性污泥床,使其具有容积负荷较⾼、污泥截留效果好、反应器机构紧凑等⼀系列的运⾏特征。
1.2⼯艺原理污⽔通过提升泵提升到厌氧反应器的底部,通过反应器底部的布⽔系统均匀的将污⽔布置在整个截⾯上,利⽤进⽔的出⼝压⼒和产⽓作⽤,使废⽔与⾼浓度的污泥充分接触和传质,将废⽔中的有机物降解;废⽔在反应区进缓慢上升,进⼀步降解有机物。
在此阶段⽓、⽔、污泥同时上升,产⽣的沼⽓⾸先进⼊三相分离器内部并通过管道排出,污泥和废⽔通过三相分离器的缝隙上升到分离区,污泥在分离区沉淀浓缩并回流到三相分离器下部,保持反应器内的污泥浓度,沉淀后的污⽔经管道排出反应器。
降解过程1.3⼯艺要素1.3.1进⽔分配系统UASB进⽔系统主要是将污⽔尽可能均匀的分配到整个反应器防⽌出现局部污泥堆积,并具有⼀定的⽔⼒搅拌功能。
是反应器⾼效运⾏的关键之⼀。
UASB采⽤的进⽔⽅式⼤多为间歇式进⽔、脉冲式进⽔、连续均匀进⽔和连续进⽔与间歇进⽔相结合的⽅式。
布⽔类型1.3.2反应区反应区是UASB的核⼼,是培养和富集厌氧微⽣物的区域,废⽔与厌氧污泥在此区域充分混合,发⽣强烈的⽣化反应,废⽔中有机物被分解。
反应区污泥床污泥悬浮层反应区分层污泥床内具有很⾼的浓度,⼀般为沉降性较好的颗粒污泥,MLSS⼀般为30~40g/L,占反应区容积的30%左右,对有机物的降解程度占反应器全部讲解量的70~90%。
悬浮层MLSS⼀般为15~20 g/L,⼀般为⾮颗粒状污泥。
1.3.3三相分离器三相分离器是UASB中的重要装置,该装置常安装在反应器顶部,并将反应器分为下部的反应区和上部的沉淀区。
同时具有能收集从分离器下产⽣的沼⽓和使分离器上的悬浮物沉淀下来的功能。
1.3.4出⽔系统在UASB中,出⽔均匀排出将影响沉淀效果和出⽔⽔质。
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。
U A SB 是升流式厌氧污泥床反应器的简称,由于U A SB 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, U A SB 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1 .(1) 污泥床污泥床位于整个U A SB 反应器的底部, 污泥床内具有很高的污泥生物量, 其污泥浓度(M L SS) 般为40 000~80 000 m gL. 污泥床中的污泥由活性生物量( 或细菌) 占70%~80% 以上的高度发展的颗粒污泥组成. 正常运行的U A SB 中的颗粒污泥的粒径一般在0. 5~5. 0 mm 之间, 具有优良的沉降性能, 其沉降速度一般为1. 2~ 1. 4 cm s, 其典型的污泥容积指数(SV I) 为10~20 mL g. 颗粒污泥中的生物相组成比较复杂, 主要是杆菌、球菌和丝状菌等. 污泥床的容积一般占整个U A SB 反应器容积的30% 左右, 但他对U A SB 反应器的整体处理效率起着极为重要的作用, 对反应器中有机物的降解量占到整个反应器全部降解量的70%~90%. (2) 污泥悬浮层污泥悬浮层位于污泥床的上部. 他占据整个U A SB 反应器容积的70% 左右, 其中的污泥浓度要低于污泥床, 通常为15 000~30 000 m g L, 由高度絮凝的污泥组成, 一般为非颗粒状污泥, 其沉降要明显小于颗粒污泥的沉速, 污泥容积指数一般在30~40 mL g 之间. 靠来自污泥床中上升的气泡使此层污泥得到良好的混合. 污泥悬浮层中絮凝污泥的浓度呈自下而上逐渐减小的分布状态.这一层污泥担负着整个U A SB 反应器有机物降解量的10%~30%.(3) 沉淀区沉淀区位于U A SB 反应器的顶部, 其作用是使由于水流的夹带作用而随上升水流进入出水区的固体颗粒(主要是污泥悬浮层中的絮凝性污泥) 在沉淀区沉淀下来, 并沿沉淀区底部的斜壁滑下而重新回到反应区内( 包括污泥床和污泥悬浮层) , 以保证反应器中污泥不致流失而同时保证污泥床中污泥的浓度. 沉淀区的另一个作用是可以通过合理调整沉淀区的水位高度来保证整个反应器集气室的有效空间高度而防止集气空间的破坏.(4) 三相分离器三相分离器一般设在沉淀区的下部, 但有时也可将其设在反应器的项部. 三相分离器的主要作用是将气体(反应过程中产生的沼气)、固体(反应器中的污泥) 和液体(被处理的废水) 等三相加以分离. 将沼气引入集气室, 将处理出水引入出水区, 将固体颗粒导入反应区. 他由气体收集器和折流挡板组成. 有三相分离器是U A SB 反应器污水厌氧处理工艺的主要特点之一. 他相当于传统污水处理工艺中的二次沉淀池, 并同时具有污泥回流的功能. 因而三相分离器的合理设计是保证其正常运行的一个重要内容.U A SB 的工作原理如图所示, 废水由反应器的底部进入后, 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, 所产沼气经由反应器上部三相分离器的集气室排出, 含有悬浮污泥的废水进入三相分离器的沉降区, 由于沼气已从废水中分离, 沉降区不再受沼气搅拌作用的影响. 废水在平稳上升过程中, 其中沉淀性能良好的污泥经沉降面返回反应器主体部分, 从而保证了反应器内高的污泥浓度. 含有少量较轻污泥的废水从反应器上方排出. U A SB 反应器中可以形成沉淀性能非常好的颗粒污泥, 能够允许较大的上流速度和很高的容积负荷. U A SB 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良好的自然搅拌作用; 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.U ASB反应器是目前各种厌氧处理工艺中所能达到的处理负荷最高的高浓度有机废水处理装置.他之所以有如此高的处理能力, 是因为在反应器内以甲烷菌为主体的厌氧微生物形成了粒径为1~5mm的颗粒污泥, 即污泥的颗粒化是UASB的基本特征. 颗粒污泥能够长期保持其形态上的稳定性及良好的沉降性能.UA SB反应器和其他厌氧处理装置一样, 在实际运行中必须对有关的操作和运转条件加以严格地控制. UASB反应器的运行过程中, 影响污泥颗粒化及处理效能的因素很多. 总的来讲, U A SB 反应器的工艺运行主要受接种污泥的性质及数量、进水水质(有机基质浓度及种类、营养比、悬浮团体含量、有毒有害物质)、反应器的工艺条件(处理负荷, 包括水力负荷、污泥负荷和有机负荷. 反应器温度、pH 值与碱度、挥发酸含量) 等的影响.UASB反应器处理工艺是目前研究较多、应用日趋广泛的新型污水厌氧处理工艺, 他除了具有厌氧处理的优点, 如工艺结构紧凑、处理能力大、,无机械搅拌装置、处理效果好、投资省等优点外, 还具有其他厌氧处理工艺( 厌氧流化床、厌氧滤池等) 难以比拟的优点: ①可实现污泥的颗粒化; ②生物固体体的停留时间可长达100 d; ③气、固、液的分离实现了一体化; ④通常情况下不发生堵塞, 因而他具有很高的处理能力和处理效率, 尤其适用于各种高浓度有机废水的处理, 现已被列为国家重点推广技术表1 UA S B 反应器在处理不同废水中的应用资料温度℃去除率%反应器容积m3规模废水类型容积负荷k g C OD m3 ·dH R T h牛奶废水7. 56-88400生产型土豆加工废水3. 021. 23585 2 200生产型纸板废水6. 62. 53075. 6 1 000生产型甜菜糖废水20. 75. 63582 1 800生产型土豆淀粉废水-203587 5 000生产型香槟酒废水156. 83091-生产型造纸废水4. 4~5. 05. 52875~83 2 200生产型蒸馏厂废水6-35-12半生产型浸麻废水8-35-12半生产型制糖废水22. 563094-半生产型酿酒厂废水95--83-半生产型土豆废水25~4543593-半生产型垃圾渗滤液。
uasb工艺技术UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket)工艺技术是一种高效、节能的生物处理技术,常用于处理有机废水、污泥等。
该工艺技术在很大程度上解决了传统生化处理工艺难以解决的问题,具有操作简便、占地面积小、处理效果好等优点。
UASB工艺技术主要包含以下几个步骤:预处理、上流式厌氧污泥气浮、上流式厌氧污泥床、上流式厌氧污泥脱水和上流式厌氧污泥厌氧消化。
首先,预处理过程是将原水进行初步的固液分离,去除较大的悬浮颗粒物、沉积物和泥沙,通常使用格栅、旋流器和沉砂池等设备进行处理。
这一步骤旨在减少后续处理的负担,保护设备的正常运行。
接下来是上流式厌氧污泥气浮,它使用气浮方式将悬浮物团状聚集,并通过气体浮力将其从水中分离出来。
该步骤可以有效去除水中的悬浮物、脂肪和油脂等有机物质,为后续的厌氧处理提供条件。
然后,上流式厌氧污泥床是UASB工艺的核心步骤,它通过在床内形成既有流动层又有沉降层的结构,利用厌氧微生物的代谢作用将有机废水中的有机物质分解成沼气和沉积物。
该步骤在床内形成的活性污泥层具有很高的颗粒密度和活性菌量,能够有效地去除COD和BOD等有机物质。
随后是上流式厌氧污泥脱水,这一步骤主要通过离心机将沉积物从废水中分离出来,并进一步增加污泥的稳定性和浓度。
脱水后的污泥可以作为肥料或其他用途,实现资源化利用。
最后是上流式厌氧污泥厌氧消化,这一步骤将脱水后的污泥进一步厌氧消化,产生更多的沼气,并将其中的有机物质转化为稳定的有机质。
这样可以有效减少废弃物的处理量,以及减少环境污染。
总的来说,UASB工艺技术是一种高效、节能的生物处理技术。
它能够有效地去除有机废水中的有机物质,同时产生大量的沼气资源,并且污泥的处理和稳定化过程也相对简单。
因此,UASB工艺技术在污水处理领域得到了广泛的应用和推广。
uasb工艺参数
UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket,上流式厌氧污泥床)工艺是一种常用的生物处理技术,常用于高强度有机废水的处理。
其工艺参数包括以下几个方面:
1. 水力停留时间(Hydraulic retention time,HRT):指废水在UASB反应器内停留的平均时间,一般根据废水的特性和处理
效果要求确定,通常在4-12小时之间。
2. 温度:UASB反应器的温度对反应器内的微生物活性很重要。
一般要控制在25-40摄氏度范围内,适当的温度有助于菌群的
快速生长和废水的处理效果。
3. 水力负荷(Hydraulic loading rate,HLR):指单位时间内进入反应器的废水流量与反应器有效体积的比值。
根据废水的特性和处理效果要求确定,一般在1-10立方米/立方米/天之间。
4. 有机负荷(Organic loading rate,OLR):指单位时间内进
入反应器的可生物降解有机物质量与反应器体积的比值。
根据废水的特性和处理效果要求确定,一般在1-10千克化学需氧
量(COD)/立方米/天之间。
5. 微生物浓度:UASB反应器内的微生物浓度对反应器的稳定
运行和废水处理效果有影响。
通常要控制在1-10克固体可悬
浮物(SS)/升之间。
需要注意的是,具体的UASB工艺参数还需根据废水的特性和处理要求进行调整和优化,以获得最佳的处理效果。
1.UASB工艺简介1.1UASB的结构与工作原理如图所示为UASB的基本构造形式。
UASB主要包括污泥床、悬浮污泥床、沉行过程中,废水一般以0.5~1.5m/h的上升流速自反应器的底部依次流经污泥床,悬浮污泥床至三相分离器和沉淀区。
UASB的水力流型呈推流式,进水与污泥床及悬浮污泥床中的微生物充分混合接触并进行厌氧分解。
厌氧分解过程中产生的沼气在上升过程中将污泥颗粒托起;由于大量气泡的产生,即使在较低的有机及水力负荷条件下,污泥床也发生明显的搅拌作用(微小的沼气气泡在上升过程中相互结合而逐渐变成较大的气泡,将颗粒污泥向反应器的上部顶托。
最后由于气泡的破裂,绝大部分颗粒污泥又返回到污泥床区)变得日益剧烈,从而降低了污泥中夹带气泡的阻力,气体便从污泥中突发性的逸出,引起污泥床表面呈沸腾或流化状态。
反应器中沉淀性能较差的絮体状污泥则在气体的搅拌作用下,在反应器上部形成污泥悬浮层。
沉淀性能较好的颗粒状污泥则处于反应器的下部形成高浓度的污泥床。
随着水流的上升流动,气、水、泥三相混合液(消化液)上升至三相分离器中,气体遇到反射板或挡板后折向集气室而被有效的分离排出;污泥和水进入上部的沉淀区,在重力的作用下泥水发生分离。
由于三相分离器的作用,使得反应器混合液中的污泥有一个良好的沉淀、分离和再絮凝的环境,有利于提高污泥的沉降性能。
在一定的水力负荷条件下,绝大部分污泥能保持很高的污泥龄,使得反应器中有足够的污泥量。
1.2UASB的工艺特点1、反应器中具有浓度极高、且以颗粒状存在的高活性污泥。
这种污泥是在一定的运行条件下,通过严格控制反应器的水力条件以及有机负荷,经过一段时间的培养而形成的。
颗粒污泥的特性直接影响UASB反应器的运行性能,亦即培养性能良好的颗粒污泥是UASB反应器稳定、高效运行的关键。
颗粒污泥是在反应器运行过程中,通过污泥的自身絮凝、结合及逐步的固定化过程而形成的。
2、反应器内具有集泥、水和气分离于一体的三相分离器。
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工艺UASB工艺,全称为上升式厌氧污水处理工艺(Upflow Anaerobic Sludge Blanket),是一种高效、稳定、经济的污水处理技术。
它是在经典的AFE(Anaeerobic Filter Expanded)工艺基础上发展而来的一种污水处理方式,是厌氧处理技术中的一种重要类型。
UASB工艺是一种高效的厌氧处理技术,其基本原理是将污水输送至反应器底部,通过UASB反应器中的设备(UASB反应器多为立式方筒,而采用水力顶升模式,污水自下而上流动)对污水进行处理,反应器中的微生物菌群通过厌氧代谢过程降解有机质,在此过程中生成沼气和污泥。
同时,在UASB反应器内部,通过污泥的充分混合与膨胀形成流流化床的自洗效应,使微生物菌群在床内广泛分布,最大化地发挥污水处理效能。
相对于传统污水处理技术,UASB工艺具有以下优势:1.高效性:UASB工艺以高度的微生物代谢效率而著称,能够有效去除有机物质、COD 与BOD5。
在处理有机物浓度较高的污水时,UASB的性能表现尤其优异。
2.运营成本低:相比传统的好氧处理工艺,UASB工艺运营成本低,具有更低的电能消耗和化学药剂使用率。
3.操作简易:UASB反应器的结构与操作便于维护,且具有高可靠性。
在使用过程中,反应器的控制和维护较为简单。
针对原水水质和物理结构调整条件,也相对较容易,不需要专业的操作员。
4.适应性强:UASB工艺在处理各种类型污水时,都具有较好的适应性,能够适应高COD和难降解有机物的处理。
5.便于升级:当将一台UASB反应器与其他处理工艺系统建立关联时,它的优点尤为显著。
UASB反应器的运行方案可以根据进出水的水质进行调整,使其与其他系统相互匹配。
UASB工艺广泛应用于医院、饮料加工、化工、造纸、印染、食品工业等一系列行业,尤其对于高浓度有机废水的处理效果显著,可将水中COD去除率提高到90%以上,为实现工业化废水治理提供了更为丰富的技术手段。
1.UASB工艺简介
1.1UASB的结构与工作原理
如图所示为UASB的基本构造形式。
UASB主要包
括污泥床、悬浮污泥床、沉行过程中,废水一般以
0.5~1.5m/h的上升流速自反应器的底部依次流经污
泥床,悬浮污泥床至三相分离器和沉淀区。
UASB的水
力流型呈推流式,进水与污泥床及悬浮污泥床中的微
生物充分混合接触并进行厌氧分解。
厌氧分解过程中
产生的沼气在上升过程中将污泥颗粒托起;由于大量
气泡的产生,即使在较低的有机及水力负荷条件下,
污泥床也发生明显的搅拌作用(微小的沼气气泡在上升过程中相互结合而逐渐变成较大的气泡,将颗粒污泥向反应器的上部顶托。
最后由于气泡的破裂,绝大部分颗粒污泥又返回到污泥床区)变得日益剧烈,从而降低了污泥中夹带气泡的阻力,气体便从污泥中突发性的逸出,引起污泥床表面呈沸腾或流化状态。
反应器中沉淀性能较差的絮体状污泥则在气体的搅拌作用下,在反应器上部形成污泥悬浮层。
沉淀性能较好的颗粒状污泥则处于反应器的下部形成高浓度的污泥床。
随着水流的上升流动,气、水、泥三相混合液(消化液)上升至三相分离器中,气体遇到反射板或挡板后折向集气室而被有效的分离排出;污泥和水进入上部的沉淀区,在重力的作用下泥水发生分离。
由于三相分离器的作用,使得反应器混合液中的污泥有一个良好的沉淀、分离和再絮凝的环境,有利于提高污泥的沉降性能。
在一定的水力负荷条件下,绝大部分污泥能保持很高的污泥龄,使得反应器中有足够的污泥量。
1.2UASB的工艺特点
1、反应器中具有浓度极高、且以颗粒状存在的高活性污泥。
这种污泥是在一定的运行条件下,通过严格控制反应器的水力条件以及有机
负荷,经过一段时间的培养而形成的。
颗粒污泥的特性直接影响UASB反应器的运行性能,亦即培养性能良好的颗粒污泥是UASB反应器稳定、高效运行的关键。
颗粒污泥是在反应器运行过程中,通过污泥的自身絮凝、结合及逐步的固定化过程而形成的。
2、反应器内具有集泥、水和气分离于一体的三相分离器。
这种三相分离器可以自动地将泥、水、气加以分离并起到澄清出水、保证集气室正常水面的功能。
3、反应器中无需安装任何搅拌装置。
反应器的搅拌是通过产气及水流的上升搅拌作用而实现的,因而具有操作管理比较简单的特性。
1.3UASB的局限性
1.3.1启动时间长、运行工艺水平要求高
颗粒污泥是UASB得以高效运行的基本条件,UASB的启动也多以污泥颗粒化为标志。
由于厌氧微生物,特别是甲烷菌增殖很慢,厌氧反应器的启动周期一般为4~6个月,这无疑加大了运行UASB的难度。
总的来讲,UASB的工艺运行主要受接种污泥的性质及数量、进水水质(有机基质的浓度及种类、营养比、悬浮固体含量、有毒有害物质)、反应器的工艺条件(处理负荷,包括水力负荷、污泥负荷、有机负荷及反应器的温度、pH值与碱度、挥发酸含量)等的影响,运行工艺水平要求高,一定程度上阻碍了UASB的推广。
1.3.2有机负荷低
相对于好氧以及第一代厌氧反应器,UASB的10~15kgCOD/(m3·d)的容积负荷有其明显优势,而相对于第三代厌氧反应器如EGSB 20~30kgCOD/(m3·d)的容积负荷,其间还有较大差距。
UASB运行中,底部污泥床的体积占整个反应区体积的30%左右,但对有机物的去除可占到总量的70—90%;为避免反应器过负荷后污泥随出水流失,反应器要预留70%左右的缓冲空间,这部分主要由污泥浓度不高的悬浮污泥组成,它只降解有机物总量的10-30%。
因此,尽管污泥床的容积
负荷高,但由于占据绝大部分反应区体积的悬浮污泥床容积负荷小,导致整个UASB有机负荷降低。
2.解决UASB的局限性的问题
1、UASB运行中出现污泥流失问题
在UASB反应器启动过程中会出现两种污泥流失。
一种是污泥本身性质不好,在低负荷运行时也会发生流失,这主要是由于污泥本身性质所引起的流失;另一种则是在水力负荷、容积负荷太高的情况下而引起的污泥流失,这种污泥流失称为膨胀流失。
升流条件是UASB反应器形成颗粒污泥的必要条件,代表升流条件的物理量是水流的上升流速和沼气的上升流速,即是水力负荷率和产气负荷率。
2、污泥立体空间分布不均匀的问题
污泥床位于整个UASB反应器的底部。
污泥床内具有很高的污泥生物量,其污泥质量浓度(MLSS)一般为40~80g/L,并可高达100~150g/L。
但是,污泥悬浮层位于污泥床的上部。
它占据整个UASB反应器反应区容积的70%左右,其中的污泥浓度要低于污泥床,通常为15~30g/L。
由此可见,污泥在立体空间分布不均匀。
3、部分采用纤维填料弹性弹填时所碰到的
4、UASB污泥浓度偏低问题
与传统好氧工艺相比,污泥产量低,浓度偏低,其产泥量仅为活性污泥产泥量的1/5左右。
反应器处于最大负荷下运行1~2a才能有剩余污泥产生,而这些剩余污泥又是新厌氧系统运行所必需的菌种。
3.采用的技术
1、加装格栅网状立体填料,填料采用PP、PVC等合成材料,在塑性和脆性方面取得平衡。
2、提高UASB的上升流速。
4.UASB改进后达到的效果
①通过格栅网状的立体填料,可以防止颗粒污泥/絮状污泥的流失。
由于填料的引入,便于厌氧微生物附着,加上填料的阻留作用,可人为地将大量活性污泥保留在UASB的底部而不必担心大量的污泥膨胀流失。
②在同等处理效果的情况下,上升流速可以提高至1.0m/h~1.2m/h,可以有效节省工程占地面积和投资。
③UASB的污泥浓度在空间分布上有明显的平衡。
④进水的SS可以放宽至 mg/L。
⑤UASB的启动时间可缩短1/5的时间。
⑥高压冲洗可实现防堵塞。
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