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UASB厭氧塔的結構和原理

:2020-05-13 : admin :

       UASB厭氧裝置(Up-flowAnaerobi cSludgeBed,簡稱UASB)由于具有厭氧過濾及厭氧活性污泥法的雙重特點,其結構、運行操作維護管理相對簡單,造價相對較低,技術成熟,受到污水處理業界的重視,得到廣泛的歡迎和應用。厭氧生物處理法適用于高濃度有機廢水,進水B0D最高濃度可達數萬meg/L也可適用于低濃度有機廢水,如城市污水等。對于一般有機廢水,當水溫在30^C時,容積負荷可達10-201kg(0OD)/(m3.d)。 目前已廣泛用于高濃度有機廢水(如工業廢水、精細化工、農藥、制藥、焦化、啤酒、屠宰廢水等)、城市污水的處理,C0D去除率可達50%-80%。厭氧生物處理反應器主要有:厭氧接觸法、厭氧濾池、上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧流化床、顆粒污泥膨脹床(EGSB) 等。UASB厭氧反應器是一種運用廣泛、設計成熟、高效的厭氧處理裝置。據統計,全球及我國在運行的各類厭氧反應器中,UASB厭氧反應器占60%。該工藝既節約了能源,又解決了環境污染問題,取得了較好的經濟效益和社會效益,具有廣闊的應用前景。


        UASB厭氧反應器在處理各種有機廢水時,反應器內一般情況下均能形成厭氧顆粒污泥,而厭氧顆粒污泥不僅具有良好的沉降性能,而且具有較高的產甲烷活性。由于UASB反應器設置有三相分離器,使得反應器內污泥不易流失,所以反應器內能維持很高的污泥濃度,平均濃度可達80gSS/L左右。同時,反應器的SRT (污泥停留時間)很大,HRT(水力停留時間)很小,這使反應器有很高的容積負荷率和運行穩定性。


UASB結構圖
       UASB反應器的構造主要由進水分配系統、反應區、三相分離器、出水系統、排泥系統組成。另外,根據不同污水水質,UIASB反應器的構造有所不同,主要可分為敞開式和封閉式兩種。
       無混合攪拌設備,靠發酵過程中產生的沼氣的上升運動,使污泥床上部的污泥處于懸浮狀態,對下部的污泥層也有一定程度的攪動;污泥床不填載體,節省造價及避免因填料發生堵賽問題;操作簡單、運行方便、易于維護管理。
UASB厭氧反應器的原理:
       在UASB厭氧反應器中,廢水被盡可能均勻的引入反應器的底部,污水向上通過包含顆粒污泥或絮狀污泥的污泥床,厭氧反應發生在廢水和污泥顆粒接觸的過程中,在厭氧狀態下產生的沼氣(主要是甲烷和二氧化碳)引起了內部的循環,這有利于顆粒污泥的形成和維持。
       在污泥層形成的一些氣體附著在污泥顆粒上,向反應器頂部_上升,上升到表面的污泥撞擊三相分離器氣體發射板的底部,引起附著氣泡的污泥絮體脫氣。氣泡釋放后污泥顆粒將沉淀到污泥床的表面,而氣體則被收集到三相分離器的集氣室。在集氣室單元縫隙之下設置擋板(氣體反射器) ,其作用是為了防止沼氣氣泡進入沉淀區,否則將引起沉淀區的紊動,而阻礙顆粒沉淀。包含-些剩余固體和污泥顆粒的液體經過分離器縫隙進入沉淀區。
       由于三相分離器斜壁沉淀區的過流面積在接近水面時增加,因此上升流速在接近排放點降低,同時隨著流速降低,污泥絮體在沉淀區可以絮凝和沉淀。累積在三相分離器上的污泥絮體在一定程度上將超過其保持在斜壁上的摩擦力,而滑回反應區,這部分污泥又將與進水有機物發生反應。
       USAB反應器包括進水和配水系統、反應器的池體和三相分離器。如果考慮整個厭氧系統,還應該包括沼氣收集和利用系統。但是由于沼氣利用的途徑和目標不確定,其利用系統也有很大的差別。

       在USAB反應器中最重要的設備是三相分離器,這一設備安裝在反應器的頂部并將反應.器分為下部的反應區和上部的沉淀區。為了在沉淀器中取得對上升流中污泥絮體顆粒的沉淀效果,三相分離器最主要的目的就是盡可能有效地分離從污泥床中產生的沼氣。
       特別是在高負荷的情況下,在集氣室下面設置反射板,是防止沼氣通過集氣室之間的縫隙溢出到沉淀室,另外擋板還有利于減少反應室內高產氣量所造成的液體紊動。三相分離器的設計,應該是只要污泥層沒有膨脹到沉淀器,污泥顆粒或絮狀污泥就能滑回到反應室。應該認識到有時污泥膨脹到沉淀器中不是-件壞事。 相反,存在于沉淀器內的膨脹污泥層將網捕分散的污泥顆粒/絮體,同時它還對可生物降解的溶解性COD起到一定的去除作用。另一方面,存在一定可供污泥層膨脹的自由空間,以防止較重的污泥在暫時性有機或水力負荷沖擊下流失是很重要的。水力和有機(產氣率)負荷率兩者都會影響到污泥層以及污泥床的膨脹。
       USAB系統原理是在形成沉降性能良好的污泥絮體的基礎上,并結合在反應器內設置污泥沉淀系統,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系統良好運行的根本點。
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