升流式厌氧污泥床UASB
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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Lettinga教授于1977年发明。
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。
编辑本段构造uasb构造和原理示意图构造上的特点是集生物反应与沉淀于一体,是一种结构紧凑的厌氧反应器。
反应器主要由下列几个部分组成。
进水配水系统其主要功能是:1.将进入反应器的原废水均匀地分配到反应器整个横断面,并均匀上升;2.起到水力搅拌的作用。
这都是反应器高效运行的关键环节。
反应区是UASB的主要部位,包括颗粒污泥区和悬浮污泥区。
在反应区内存留大量厌氧污泥,具有良好凝聚和沉淀性能的污泥在池底部形成颗粒污泥层。
废水从污泥床底部流入,与颗粒污泥混合接触,污泥中的微生物分解有机物,同时产生的微小沼气气泡不断放出。
微小气泡上升过程中,不断合并,逐渐形成较大的气泡。
在颗粒污泥层的上部,由于沼气的搅动,形成一个污泥浓度较小的悬浮污泥层。
三相分离器由沉淀区、回流缝和气封组成,其功能是将气体(沼气)、固体(污泥)和液体(废水)等三相进行分离。
沼气进入气室,污泥在沉淀区进行沉淀,并经回流缝回流到反应区。
经沉淀澄清后的废水作为处理水排出反应器。
三相分离器的分离效果将直接影响反应器的处理效果。
气室也称集气罩,其功能是收集产生的沼气,并将其导出气室送往沼气柜。
UASB的工作原理
UASB(上升式厌氧污水处理系统)是一种高效的污水处理技术,其工作原理基于厌氧菌的生物降解作用和气体升流作用。
下面是UASB的工作原理的详细解释:
1. 污水输入:污水首先通过进水管道输入UASB反应器。
在
进水区域,通过适当的设计和水流速度控制,可以确保均匀地分布污水进入整个反应器。
2. 污水沉淀:一旦污水进入反应器,由于反应器底部设计有沉降区域,使得重负荷的悬浮物能够在此沉淀。
3. 气体升流:反应器底部通常设置有气提升装置(Gas lift),通过向反应器内注入厌氧污泥产生的气体(通常是甲烷气体),使之上升,通过气提升装置延长气体与污泥的接触时间。
4. 污泥颗粒化:气提升的过程会使得污泥形成颗粒状,并且气提升的速度会带动污泥上升。
5. 生物降解:沉降下来的污泥颗粒会随着气体上升流动,然后在整个反应器内形成污泥床。
在污泥床中,厌氧菌会利用废水中的有机物质进行生物降解。
这些菌类通过吸附悬浮物、菌落生长、颗粒污泥与底物的反应等方式将有机废物转化为甲烷气体和二氧化碳等产物。
6. 气固分离:产生的气体上升到反应器的顶部,然后进入气固
分离器,通过分离器将气体和固体物质分开。
7. 排放净化:分离后的气体可以通过进一步处理和净化,例如将甲烷气体回收利用,同时可以通过适当的措施使二氧化碳等剩余气体的排放达到环保要求。
总的来说,UASB的工作原理是通过在厌氧环境中,利用厌氧菌对有机废物进行降解,产生甲烷气体等可利用的产物,并通过气提升装置实现气体循环,从而提高污水的处理效率。
uasb反应器工作原理
UASB反应器是一种高效生物处理工艺,UASB是Upflow Anaerobic Sludge Blanket的缩写,即上升式厌氧污泥床反应器。
它是通过一系列的生物化学反应将有机废水转化为可再利用的沼气和减少水污染物的一种处理方式。
UASB反应器主要由上部进料区、中部生物反应区和下部排放区组成。
有机废水从上部进入反应器,经过中部的生物反应区,最后沉淀在下部的排放区。
在上部进料区,废水进入反应器之前会先进行预处理,如调节PH值和温度等。
在中部生物反应区,厌氧微生物通过一系列反应将有机污染物转化为沼气,并将残留物质沉淀到底部。
UASB反应器的工作原理基于厌氧微生物的生长和代谢。
厌氧微生物在缺氧条件下生长和代谢,可以将有机污染物分解为二氧化碳、甲烷等无害物质。
由于反应器中存在的厌氧微生物能够将有机物质高效转化为生物质和沼气,因此UASB 反应器具有高效、低能耗、低运行成本等优点。
UASB反应器在废水处理中的应用非常广泛。
它可以被用于处理各种含有有机废水的工业废水,如食品加工、制药、印染等领域。
同时,UASB反应器也可以用于农村和城市污水处理,将废水转化为沼气和可再利用的水资源,实现废物资源化利用和环境保护的双重目的。
升流式厌氧污泥床USAB介绍一、概述(一)功能厌氧生物处理反应器是高浓度有机废水处理的有效工艺,升流式厌氧污泥床(UASB)是厌氧生物处理反应器一种,UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed,简称UASB)由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点,其结构、运行操作维护管理相对简单,造价相对较低,技术成熟,受到污水处理业界的重视,得到广泛的欢迎和应用。
厌氧生物处理法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。
对于一般有机废水,当水温在30℃时,容积负荷可达10-20kg(COD)/(m3.d)。
目前已广泛用于高浓度有机废水(如工业废水、精细化工、农药、制药、焦化、啤酒、屠宰废水等)、城市污水的处理,COD去除率可达50-80%。
厌氧生物处理反应器主要有:厌氧接触法、厌氧滤池、上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧流化床、颗粒污泥膨胀床(EGSB)等。
UASB反应器是一种运用广泛、设计成熟、高效的厌氧处理装置,据统计,全球及我国在运行的各类厌氧反应器中,UASB厌氧反应器占60%。
升流式厌氧污泥床工艺近年来在国内外发展很快,该工艺既节约了能源,基至可回收能量,又解决了环境污染问题,取得了较好的经济效益和社会效益。
具有广阔的应用前景。
(二)历史上流式厌氧污泥床反应器(UASB反应器)是荷兰学者Lettinga等人在20世纪70年代初开发的。
当时她们在研究上流式厌氧滤池处理土豆加工和甲醇废水时注意到大部分的净化作用和积累得大部分厌氧微生物均在滤池的下部,于是便在滤池底部设置了一个不装填料的空间来积累更多的厌氧微生物量,后来干脆取消了池内的全部填料,并在池顶设置了一个气、固、液三相分离器,一种结构简单、处理效能很高的新型厌氧反应器便诞生了。
由于这种反应器结构简单、不用填料、没有悬浮物堵塞等问题,因此一出现便立即引起了广大废水处理工作者的极大兴趣,并被广泛应用于工业废水和生活污水的处理中。
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。