UASB工艺流程
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uasb工艺的工作原理
UASB工艺(Upflow Anaerobic Sludge Blanket)是一种高效处理有机废水和有机固体废物的生物处理技术。
该工艺基于厌氧条件下微生物的生物降解能力,并利用颗粒污泥来实现有机废物的分解和去除。
UASB工艺的主要工作原理如下:废水首先进入UASB反应器的底部。
在反应器中,废水通过顶部喷淋装置均匀地在整个反应器内部分布。
同时,在反应器底部,有机颗粒污泥通过沉积形成一个临界厚度的泥态毯,称为UASB污泥毯。
当废水在UASB污泥毯中上升时,其中的有机物被附着在污泥颗粒上,并在厌氧条件下由微生物进行降解。
降解过程中产生的甲烷气体随着废水一起向上移动,并被收集。
同时,废水中的悬浮颗粒和污泥颗粒会因重力作用而下沉回到污泥毯中,形成一个循环的泥球。
这种循环的流体动力学过程有助于提高反应器的功能,加速有机物的降解速率。
UASB工艺的优势在于能够高效地去除有机废物,并同时产生有价值的甲烷气体作为能源回收利用。
此外,UASB反应器具有较小的体积,节约了设备和运行成本。
然而,UASB工艺对废水中的悬浮性固体有一定的要求,过高的悬浮颗粒会影响废水的上升速度和污泥的沉降速度,从而影响工艺的效果。
综上所述,UASB工艺通过利用厌氧条件下微生物的降解能力和污泥的沉降作用,实现有机废物的高效分解和去除。
这一工
艺可以在废水处理过程中实现能源回收,具有较低的运行成本和较小的设备占地面积。
UASB工艺流程
UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket)是一种高效的厌氧生物处理工艺,广泛应用于城市污水和工业废水的处理中。
它通过利用微生物的作用将有机污染物转化为沼气和沉积污泥,实现高效处理废水的目的。
下面是UASB工艺的详细流程。
1.前处理:废水进入前处理单元,经过格栅、砂池等设备去除大颗粒物和悬浮物,避免对后续处理单元产生堵塞和影响工艺效果。
2.UASB反应器:处理过的废水进入UASB反应器,该反应器是UASB 工艺的核心部分。
废水从反应器的底部进入,在厌氧环境下,有机污染物被底部悬浮的微生物利用转化为沼气和沉积污泥。
3.气固分离:经过反应器处理的废水中产生了大量的沼气,沼气通过气固分离器分离出来,用作能源利用。
同时,水与气体之间的固分离也在该设备中进行。
4.出水处理:由于UASB工艺只是对有机污染物进行了处理,水中仍然含有一定量的悬浮物和残留有机物。
因此,出水需要经过一些后处理单元,如沉砂池、沉淀池、滤池等,进一步去除残余污染物和悬浮物。
5.污泥处理:UASB工艺产生了大量的沉积污泥,需要进行处理。
常见的处理方法有厌氧消化、厌氧发酵等。
污泥在这些处理过程中可以产生更多的沼气,并将产生的污泥进行资源化利用。
UASB工艺的优点包括能耗低、占地面积小、处理效果好等。
它适用于处理高浓度有机废水,如食品加工废水、酿酒废水、石油化工废水等,且在农村和城市都有广泛的应用。
它不仅能够高效处理废水,还能够回收能源,减少污染物对环境的影响。
UASB反应器的工艺流程及特点介绍一、UASB反应器流程介绍由于厌氧消化过程微生物的不断增长,或进水不可降解悬浮固体的积累,随着反应器内污泥浓度的增加,出水水质会得到改善,但污泥超过一定高度,污泥将随出水一起冲出反应器。
因此,当反应器内的污泥达到某一预定最大高度智慧需要排泥。
一般污泥排放应该遵循事先建立的规程,在一定的时间间隔(如每周)排放一定体积的污泥,其等于这一期间所积累的量。
更加可靠的方法是确定污泥浓度分布曲线排泥,原则上有两种污泥排放方法:①从所希望的高程直接排放;②采用泵将污泥排出。
污泥排泥的高度是重要的,它应是排出低活性的污泥并将最好的高活性的污泥保留在反应器中。
一般在污泥床的底层将形成浓污泥,而在上层是稀的絮状污泥,剩余污泥应该从污泥床的上部排出。
在反应器底部的“浓”污泥可能由于积累颗粒和小砂粒活性变低,这时建议偶尔从反应器的底部排泥,这样可以避免或减少在反应器内积累的砂粒。
①建议清水区高度0.5~1.5m。
②污泥排放可采用定时排泥,周排泥一般为1~2次。
③需要设置污泥液面监测仪,可根据污泥面高度确定排泥时间。
④剩余污泥排泥点以设在污泥区中上部为宜。
⑤对于矩形池排泥应沿池纵向多点排泥。
⑥由于反应器底部可能会积累颗粒物质和小砂粒,应考虑下部排泥的可能性,这样可以避免或减少在反应器内部积累的砂粒。
⑦对一管多孔式水管,可以考虑进水管兼作排泥或放空管。
一般认为排去剩余污泥的位置是反应器的高度处。
但是大部设计者推荐把排泥设备安装在靠近反应器的底部,也有人在三相分离器下0.5m处设排泥管,以排除污泥床上面部分的剩余絮状体污泥,而不会把颗粒污泥排走。
UASB反应器排污泥系统必须同时考虑上、中、下不同位置设排泥设备,应根据生产运行中的具体情况考虑实际排泥的要求而确定在什么位置排泥。
对于一个新建的UASB反应器来说,启动过程主要是用未经驯化的絮状污泥(如污水处理厂的消化污泥)对其进行接种,并经过一定时间的启动调试运行,使反应器达到设计负荷并实现有机物的去除效果,通常这一过程会伴随着污泥颗粒化的实现,因此也称为污泥的颗粒化。
uasb法工艺流程UASB法(上升式厌氧污水处理工艺)是一种高效、节能的生物处理工艺,常用于处理有机废水。
下面将为大家介绍UASB 法的工艺流程。
UASB法的工艺流程主要包括五个步骤:预处理、进水、反应器、沉淀和处理产气。
首先是预处理阶段。
在该阶段,废水会经过一系列的物理和化学处理来去除悬浮物、沉淀物和固体颗粒,以确保进入反应器的废水的质量符合要求。
然后是进入反应器阶段。
废水会在反应器中与存在于反应器底部的厌氧菌群进行反应。
这些厌氧菌会分解废水中的有机物质为甲烷气体和二氧化碳。
由于反应器的设计,甲烷气体会上升并在反应器的上部聚集。
接下来是沉淀阶段。
由于甲烷气体的上升,废水中的固体颗粒会逐渐沉淀到反应器底部,形成污泥。
这个污泥是一种富含厌氧菌群的淤泥,可以继续进行废水处理。
最后是处理产气阶段。
在反应器中积聚的甲烷气体会通过管道输送到生物气体发电装置或进行其他利用。
这种方式不仅可以减少甲烷气体的排放,还可以产生可再生能源,提高能源利用效率。
整个UASB法工艺流程具有以下几个特点:1. 高效:厌氧菌群能够快速分解有机物质,使处理效果更加明显。
与传统的废水处理方法相比,UASB法可以更快速地去除污水中的有机物质,大大提高处理效率。
2. 节能:由于UASB法不需要添加额外的能源,而是利用废水中的有机物质产生的甲烷气体作为能源,所以UASB法在处理废水的同时也可产生可再生能源,降低了能源的消耗。
3. 地域适应性强:UASB法适用于各种废水,包括高浓度、低温度和酸性或碱性的废水。
这使得UASB法在各个地区和行业都可以广泛应用。
4. 减少排放:通过处理废水中的有机物质,UASB法可以有效减少污水处理厂废水的排放,降低对环境的影响。
总之,UASB法是一种高效、节能的生物处理工艺,它的工艺流程包括预处理、进水、反应器、沉淀和处理产气。
通过该工艺可以快速去除废水中的有机物质,并产生可再生能源,从而实现废水处理和资源回收的双重目标。
厌氧uasb反应器工艺流程
一、反应器结构
厌氧反应器是一种混合反应器,主要包括反应器本体和上下配套设备。
反应器本体一般为圆柱形或圆柱体,设置在独立的反应舱内。
底部设有污水分配槽,中间设有介质填充层,上方设有蒸汽除去设备。
二、工艺流程
1. 污水进入反应器后,通过污水分配槽均匀分配到反应器下部。
2. 污水从下往上通过介质填充层,同时发生生物降解反应。
介质表面有大量厌氧菌定殖,利用污水中有机物为碳和能源源进行生长和繁殖。
3. 经过生物降解后,污水经上升的同时将生成的甲烯酸盐等气体带离。
气体通过蒸汽除去设备去除。
4. 经浸泡和生物脱氧处理后的污水流出反应器顶部。
脱水后产生的污泥沉淀在反应器底部。
5. 定期清除反应器底部堆积的污泥,进行隔离处置。
三、特点
1. 反应速度快,生化减除率高。
2. 无需搅拌,操作简单。
3. 占地面积小,投资价低。
4. 适用于小流量的城市和工业废水处理。
1 总论改革开放后中国啤酒销量大幅增长,自1999年起市场容量超越美国成为全世界最大啤酒市场。
现在中国是世界上最大的啤酒生产国和啤酒消费国。
根据中国酿酒工业协会的统计,2012啤酒生产总量的全球排名是中国第一,其次的国家是美国、巴西、俄罗斯和德国,中国的啤酒产量约5000万千升,占全球啤酒产量的25%,消费总量多年来也一直保持在世界第一位,2013年中国的啤酒年总销量约为5000万千升,2013年1-12月的产量同比增长4.6%,12月单月的同比上升为7.7%;1-12月份累计产量5062万千升,同比增长4.6%,增速要比2012年同期上升1.5个百分点;12月单月产量292万千升,同比上升7.7%,增速比11月上升6.5 个百分点,比2012 年同期上升13.8个百分点【1】(1)。
世界最大的啤酒生产国和啤酒消费市场是中国。
啤酒产业在中国的迅速发展也意味着啤酒废水对环境的影响日益严重,啤酒工业排放的废水量在2012年超过2亿吨。
单位产品废水产生量达到4.3立方米/千升,单位产品 COD 产生量9.0公斤/千升,单位产品 BOD 产生量5.5公斤/千升,单位产品废水排放量3.8立方米/千升【2】。
1.1 啤酒生产流程和啤酒废水1.1.1啤酒生产工艺大麦和大米是啤酒生产的主要原料,辅助原料啤酒花和鲜酵母。
啤酒生产的过程是先将大麦制做成麦芽,将麦芽进行粉碎与糊化过的大米用温水混合进行糖化,糖化结束之后立即进行过滤,除去麦糟,然后进行冷却和澄清,澄清的麦汁冷却至6.5~8.0℃,再接种酵母,进行发酵,发酵分为主发酵和后发酵,主发酵是将糖化转化为乙醇(C2H5OH)和二氧化碳(CO2);后发酵是将主酵嫩酒送至后酵罐,进行长期的低温贮藏,以完成残糖的最后发酵以及澄清啤酒和促进成熟,经过后发酵的成熟酒,需经过滤或分离来去除残余的酵母和蛋白质【3】(2)。
过滤后的成品酒,若是作为鲜啤酒出售的话,可直接装桶来进行销售,就是我们所知道的的纯生啤酒,或者是生啤。
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工艺简介升流式厌氧污泥床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。
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。
UASB工艺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。
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沼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。
UASB厌氧发酵柱工艺流程1. 引言UASB(上流式厌氧发酵柱)是一种常见的废水处理技术,可以有效地去除有机物和产生可用的生物气体,例如甲烷。
本文将详细介绍UASB厌氧发酵柱的工艺流程的步骤和流程。
2. 工艺流程UASB厌氧发酵柱的工艺流程主要包括前处理、反应器、沉淀池和气体收集系统等几个主要步骤。
2.1 前处理前处理步骤主要是对废水进行初步的去除污染物和调整pH值的操作,以确保后续的处理过程能够顺利进行。
前处理包括以下几个环节:1)预处理:废水首先通过网格筛分去除大颗粒物和悬浮物,然后进入均匀流量槽进行均匀分配。
2)调整pH:通过加碱或加酸的方式,调整废水的pH值,使其适于UASB反应器中的微生物生长。
3)加药:根据实际情况添加一些化学药剂,例如氨氮去除剂、底物增加剂等,以提高废水处理的效果。
2.2 反应器反应器是UASB厌氧发酵柱的核心部分,通过微生物的作用将废水中的有机物转化为甲烷气体。
反应器主要包括以下几个环节:1)进水管道:调整好的废水从进水管道流入反应器中。
2)进水扩散器:为了均匀地分布废水到反应器中,进水管道之前会设置进水扩散器,使废水均匀分布在反应器内部。
3)反应床:反应床是装有填料的区域,填料通常为高表面积的材料,例如聚乙烯球。
填料提供了一个良好的附着面积,有利于微生物的附着和生长。
4)微生物作用:废水在填料上慢慢流动,微生物利用有机物作为能源,进行厌氧发酵反应,产生甲烷气体。
5)上升流动:废水在反应器中上升,同时微生物在填料上不断附着和繁殖,形成一个生物膜。
生物膜能够长时间地保持微生物活性。
2.3 沉淀池沉淀池是为了除去反应器中产生的生物膜和沉淀物,避免它们进入下游的处理设备或水体中。
沉淀池主要包括以下几个环节:1)液体分离:废水通过倾斜板进入沉淀池,在离心力的作用下,废水与生物膜和沉淀物分离。
2)上清液排出:上清液中的悬浮物和微生物经过分离后,从沉淀池中排出。
3)沉淀物排出:通过底部的排泥装置,将沉淀池中的污泥排出。
UASB工艺简介升流式厌氧污泥床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。
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。
UASB工艺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。
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沼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。
基本要求有:(1)为污泥絮凝提供有利的物理、化学和力学条件,使厌氧污泥获得并保持良好的沉淀性能;(2)良好的污泥床常可形成一种相当稳定的生物相,保持特定的微生态环境,能抵抗较强的扰动力,较大的絮体具有良好的沉淀性能,从而提高设备内的污泥浓度;(3)通过在污泥床设备内设置一个沉淀区,使污泥细颗粒在沉淀区的污泥层内进一步絮凝和沉淀,然后回流入污泥床内。
UASB内的流态和污泥分布UASB内的流态相当复杂,反应区内的流态与产气量和反应区高度相关,一般来说,反应区下部污泥层内,由于产气的结果,部分断面通过的气量较多,形成一股上升的气流,带动部分混合液(指污泥与水)作向上运动。
与此同时,这股气、水流周围的介质则向下运动,造成逆向混合,这种流态造成水的短流。
在远离这股上升气、水流的地方容易形成死角。
在这些死角处也具有一定的产气量,形成污泥和水的缓慢而微弱的混合,所以说在污泥层内形成不同程度的混合区,这些混合区的大小与短流程度有关。
悬浮层内混合液,由于气体币的运动带动液体以较高速度上升和下降,形成较强的混合。
在产气量较少的情况下,有时污泥层与悬浮层有明显的界线,而在产气量较多的情况下,这个界面不明显。
有关试验表明,在沉淀区内水流呈推流式,但沉淀区仍然还有死区和混合区。
UASB内污泥浓度与设备的有机负荷率有关。
是处理制糖废水试验时,UASB 内污泥分布与负荷的关系。
从图中可看出污泥层污泥浓度比悬浮层污泥浓度高,悬浮层的上下部分污泥浓度差较小,说明接近完全混合型流态,反应区内污泥的颁,当有机负荷很高时污泥层和悬浮层分界不明显。
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。
在厌氧污泥中,积累有大量高活性的厌氧污泥是这种设备具有巨大处理能力的主要原因,而这又归于污泥具有良好的沉淀性能。
UASB具有高的容积有机负荷率,其主要原因是设备内,特别是污泥层内保有大量的厌氧污泥。
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。
在UASB内虽有气液固三相分离器,混合液进入沉淀区前已把气体分离,但由于沉淀区内的污泥仍具有较高的产甲烷活性,继续在沉淀区内产气;或者由于冲击负荷及水质突然变化,可能使反应区内污泥膨胀,结果沉淀区固液分离不佳,发生污泥流失而影响了水质和污泥床中污泥浓度。
为了减少出水所带的悬浮物进入水体,外部另设一沉淀池,沉淀下来的污泥回流到污泥床内。
外设沉淀池防止污泥流失设置外部沉淀池的好处是:(1)污泥回流可加速污泥的积累,缩短启动周期;(2)去除悬浮物,改善出水水质;(3)当偶尔发生大量漂泥时,提高了可见性,能够及时回收污泥保持工艺的稳定性;(4)回流污泥可作进一步分解,可减少剩余污泥量。
UASB的设计UASB的工艺设计主要是计算UASB的容积、产气量、剩余污泥量、营养需求的平衡量。
UASB的池形状有圆形、方形、矩形。
污泥床高度一般为3-8m,多用钢筋混凝土建造。
当污水有机物浓度比较高时,需要的沉淀区与反应区的容积比值小,反应区的面积可采用与沉淀区相同的面积和池形。
当污水有机物浓度低时,需要的沉淀面积大,为了保证反应区的一定高度,反应区的面积不能太大时,则可采用反应区的面积小于沉淀区,即污泥床上部面积大于下部的池形。
气液固三相分离器是UASB的重要组成部分,它对污泥床的正常运行和获良好的出水水质起十分重要的作用,因此设计时应给予特别的重视。
根据经验,三相分离器应满足以下几点要求:1、混和液进入沉淀区之关,必须将其中的气泡予以脱出,防止气泡进入沉淀区影响沉淀;2、沉淀器斜壁角度约可大于45度角;3、沉淀区的表面水力负荷应在0.7m3/m2.h以下,进入沉淀区前,通过沉淀槽低缝的流速不大于2m/m2.h;4、处于集气器的液一气界面上的污泥要很好地使之浸没于水中;5、应防止集气器内产生大量泡沫。
第2、3两个条件可以通过适当选择沉淀器的深度-面积比来加以满足。
对于低浓度污水,主要用限制表面水力负荷来控制;对于中等浓度和高浓度污水,在极高负荷下,单位横截面上释放的气体体积可能成为一个临界指标。
但是直到现在国内外所取得的成果表明,只要负荷率不超过20kgCOD/m3.d,UASB高度尚未见到有大于10m的报道,第三代厌氧反应器除外。
污泥与液体的分离基于污泥絮凝、沉淀和过滤作用。
所以在运行操作过程中,应该尽可能创造污泥能够形成絮凝沉降的水力条件,使污泥具有良好的絮凝、沉淀性能,不仅对于分离器的工作是具有重要意义,对于整个有机物去除率更加至关重要。
特别要注意避免气泡进入沉淀区,要使固——液进入沉淀区之前就与气泡很好分离。
在气——液表面上形成浮渣能迫使一些气泡进入沉淀区,所以在设计中必须事先就考虑到:(1)采用适当的技术措施,尽可能避免浮渣的形成条件,防范浮渣层的形成;(2)必须要有冲散浮渣的设施或装置,在污泥反应区一旦出现浮渣的情况下,能够及时破坏浮渣层的形成,或能够及时排除浮渣。
如上所述,UASB中污水与污泥的混合是靠上升的水流和发酵过程中产生的气泡来完成的。
因此,一般采用多点进水,使进水均匀地分布在床断面上,其中的关键是要均匀——匀速、匀量。
UASB容积的计算一般按有机物容积负荷或水力停留时间进行。
设计时可通过试验决定参数或参考同类废水的设计和运行参数。
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。
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/1;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 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,耐冲击力稍差两相UASB反应器处理糖蜜酒精糟液的试验研究糖蜜酒精糟液为典型的高浓度有机废水,CODcr浓度高达100~180g/L,并含有较高浓度的硫酸盐及焦糖类物质,一直是废水处理领域的难点。
本文针对糖蜜酒精糟液水质特性,考察了在中温条件下两相UASB反应器对糖蜜酒精糟液处理情况。
材料与方法1 试验装置如图1所示,本试验采用2座结构完全相同的UASB反应器,从上到下依次为三相分离器、悬浮层区和污泥床区,有效容积为28L。