南康市UASB厭氧反應器設計

厭氧處理已經成功地于各種高、中濃度的廢水處理中。雖然中、高濃度的廢水在相當程度上得到了解決，但是當污水中含抑制性物質時，如含硫酸鹽的味精廢水在處理上仍一定的難度。在厭氧處理為的是UASB反應器，所以本文討論UASB反應器的設計方法。但是，其與其它的厭氧處理工藝一定的共同特點，例如，流化床和UASB都三相分離器。而UASB和厭氧濾床對于布水的要求是的，所以結果也可以作為其他反應器設計。

構造

UASB厭氧反應器括以下幾個部分：進水和配水系統、反應器的池體和三相分離器。

在UASB厭氧反應器中重要的設備是三相分離器，這一設備安裝在反應器的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/顆粒的滿意的沉淀效果，三相分離器個主要的就是盡可能效地分離從污泥床/層中產生的沼氣，別是在高負荷的情況下，在集氣室下面反射板的是防止沼氣通過集氣室之間的縫隙逸出到沉淀室，另外擋板還利于減少反應室內高產氣量所造成的液體絮動。反應器的設計應該是只要污泥層沒膨脹到沉淀器，污泥顆粒或絮狀污泥就能滑回到反應室(應該認識到時污泥層膨脹到沉淀器中不是一件壞事。相反，存在于沉淀器內的膨脹的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)。只一方面，存在一定可供污泥層膨脹的自由空間，以防止重的污泥在暫時性的機或水力負荷沖擊下流失是很重要的。水力和機(產氣率)負荷率兩者都會影響到污泥層以及污泥床的膨脹。UASB厭氧反應器系統原理是在形成沉降性能良好的污泥凝絮體的基礎上，并結合在反應器內設置污泥沉淀系統使氣、液、固三相得到分離。形成和保持沉淀性能良好的污泥(其可以是絮狀污泥或顆粒型污泥)是UASB厭氧反應器系統良好運行的根本特點 。

UASB反應器的詳細設計

1) 反應器的體積和高度
采用水力停留時間進行設計時，體積(V)按公式(1)或(2)計算。反應器高度的原則是設計、運行和上綜合考慮的結果。從設計、運行方面考慮：高度會影響上升流速，高流速增加系統擾動和污泥與進水之間的接觸。但流速過高會引起污泥流失，為保持足夠多的污泥，上升流速不能過一定的限值，從而使反應器的高度受到限制；高度與CO2溶解度關，反應器越高溶解的CO2濃度越高，因此，pH值越。如pH值于優值，會危害系統的效率。
從上考慮: 土方工程隨池深增加而增加，但占地面積則相反；考慮當地的氣候和地形條件，一般將反應器建造在半地下減少建筑和保溫。的反應器高度(深度)一般是在4到6m之間，并且在大多數情況下這也是系統優的運行范圍。
2) 反應器的升流速度
對于UASB反應器還其他的流速關系(圖2)。對于日平均上升流速的值見表3，應該注意對短時間(如2～6h)的高峰值是可以承受的(即暫時的高峰流量可以接收)。

表3 UASB和EGSB允許上升流速(平均日流量) Vr＝0.25~3.0m/h

 0.75~1.0m/h 顆粒污泥

絮狀污泥Vs≤1.5m/h

顆粒污泥Vo≤12m/h Vg＝1m/h

南康市UASB厭氧反應器設計

分離裝置

三相分離器是UASB厭氧反應器特點和重要置。它同時具兩個功能：

1)能收集從分離器下的反應室產生的沼氣;

2)使得在分離器之上的懸浮物沉淀下來。

三相分離器設計要特點匯總：

1)集氣室的隙縫部分的面積應該占反應器部面積的15～20%;

2)在反應器高度為5～7m時，集氣室的高度在1.5～2m;

3)在集氣室內應保持氣液界面以釋放和收集氣體，防止浮渣或泡沫層的形成;

4)在集氣室的上部應該設置消泡噴嘴，當處理污水嚴重泡沫問題時消泡;

5)反射板與隙縫之間的遮蓋應該在100～200mm以避免上升的氣體進入沉淀室;

6)出氣管的直管應該以從集氣室引出沼氣，別是泡沫的情況。

對于濃度污水處理，當水力負荷是限制性設計參數時，在三相分離器縫隙處保持大的過流面積，使得的上升流速在這一過水斷面上盡可能的是十分重要的 。

UASB厭氧反應器優點：

    廢水厭氧生物技術由于其巨大的處理能力和潛在的前景，一直是水處理技術研究的熱特點。從傳統的厭氧接觸工藝發展到現今流行的UASB工藝，廢水厭氧處理技術已日趨成熟。隨著發展與資、能耗、占地等因素間矛盾的進一步突出，現的厭氧工藝又面臨著嚴峻的挑戰，尤其是如何處理發展帶來的大量高濃度機廢水，使得研發技術更優化的厭氧工藝非常必要。內循環厭氧處理技術（以下簡稱IC厭氧技術）就是在這一背景下產生的處理技術，它是20世紀80年代中期由荷蘭PAQUES研發成功，并推入廢水處理工程市場，目前已成功于土豆、啤酒、食品和檸檬酸等廢水處理中。實踐證明，該技術去除機物的能力遠遠過普通厭氧處理技術（如UASB），而且IC反應器容積小、、、，是一種值得推廣的厭氧處理技術。

升流式厭氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Bed，簡稱UASB)，是由荷蘭的Lettinga教授等在20世紀70年 代時開發的厭氧生物反應器。反應器工作時，污水經過均勻布水進人反應器底部，污水自下而上地通過厭氧污泥床反應器。

UASB厭氧反應器運行三個重要的前提：

① 應器內形成沉降性能良好的顆粒污泥或絮狀污泥；

② 產氣和進水的均勻分布所形成的良好的自然攪拌；

③ 設計的三相分離器，能使沉淀性能良好的污泥保留在反應器內。良好的顆粒污泥床的形成，使得機負荷和去除率髙，不需要攪拌，能適應負荷沖擊和溫度與pH值的變化。

    UASB厭氧反應器作為利用厭氧性微生物的代謝性，在毋需提供外能量的條件下，以被還原機物作為受氫體，同時產生能值的甲烷氣體。厭氧生物處理法不僅適用于高濃度機廢水，進水BOD濃度可達數mg/l，也可適用于濃度機廢水，如城市污水等。

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