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    UASB厭氧反應器

    發布日期:2019-03-29   點擊量:1564

    UASB厭氧反應器

    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年代開發的高效厭氧生物反應器。 

    UASB反應器具有如下的主要特點:
     ?、?污泥的顆?;狗磻鲀鹊钠骄鶟舛冗_50 gVSS/L以上,污泥齡一般為30天以上;
     ?、?反應器的水力停留吋間相應較短;
     ?、?反應器具有很髙的容積負荷;
     ?、?不僅適合于處理髙、中濃度的有機工業廢水,也適合于處理低濃度的城市污水;
     ?、?UASB反應器集生物反應和沉淀分離于一體,結構緊湊;
     ?、?無滯設置填料,節省了費用,提髙了容積利用率;
     ?、?一般也無需設置攪拌設備,上升水流和沼氣產生的上升氣流起到攪拌作用;
     ?、?構造簡單,操作運行方便。

    UASB厭氧反應器結構:

    UASB厭氧反應器,集生物反應器與沉淀池于一體,是一種結構緊湊的厭氧反應器,主要組成部分包括:進水配水系統、反應區、三相分離器、出水系統、氣室、浮渣收集系 統、排泥系統等。

    1. 進水配水系統

    進水配水系統設在反應器的底部,其功能主要有兩個方面:①將廢水均勻地分配到整 個反應器的底部;②具有一定的水力攪拌作用,一個有效的進水配水系統是保證UASB反 應器髙效運行的關鍵之一。

    2.反應區

    反應區是UASB反應器中生化反應發生的主要場所,又分為污泥床[X:和污泥懸浮區, 其中的污泥床區主要集中了大部分高活性的顆粒污泥,是有機物的主要降解場所;而污泥懸 浮區則是絮狀污泥集中的區域。
     ?、?污泥床

    污泥床位于整個UASB反應器的底部;污泥床內具有很高的污泥生物量,其污泥濃度 (MLSS)~■般為40?80 g/L。污泥床中的污泥由活性生物量(或細歯)占70%?80%以上 的顆粒污泥組成,正常運行的UASB屮的顆粒污泥的粒徑一般在0.5?5.0 mm之間,具有 優良的沉降性能,其沉降速度一般為1.2?1.4 cm/s,其典型的污泥容積指數(SVI)為10? 20 mL/g;顆粒污泥中的生物相組成比較復雜,主要是桿菌、球菌和絲狀菌等。污泥床的容 積一般占整個UASB反應器容積的30%左右,但它對UASB反應器的整體處理效率起著 極為重要的作用,對反應器中有機物的降解量占到整個反應器全部降解址的70%?90%。
     ?、?污泥懸浮層
      污泥懸浮層位于污泥床的上部,它占整個UASB反應器容積的70%左右;其中的污泥 濃度要低于污泥床·通常為15?30 g/L,由髙度絮凝的污泥組成,一般為非顆粒狀污泥,其 沉降速度要明敁小于顆粒污泥的沉降速度,污泥容積指數一般在30?40 mL/g之間,靠來 自污泥床屮上升的氣泡使此層污泥得到良好的混合。污泥懸浮層中絮凝污泥的濃度呈自卜* 而上逐漸減小的分布狀態,這一層污泥擔負著整個UASB反應器冇機物降解tt的10% ?30%o
     ?、?沉淀區

    沉淀區位于UASB反應器的頂部,其作用是使由于水流的夾帶作用而隨上升水流進入 出水區的固體顆粒(主要是污泥懸浮層中的絮凝性污泥)在沉淀區沉淀下來,并沿沉淀區底 部的斜壁滑下而茁新回到反應區內(包括污泥床和污泥懸浮層),以保證反應器中污泥不致 流失而同時保證污泥床中污泥的濃度。沉淀區的另一個作用是可以通過合理調整沉淀區的 水位髙度來保證整個反應器集氣室的有效空間髙度而防止集氣空間的破壞。

    3.三相分離器

    三相分離器是UASB反應器中的重要設備,一般設置在沉淀區的下部,但有時也可將 其沒在反應器的頂部,由沉淀區、回流縫和氣室組成。三相分離器的主要作用是將氣體(反 應過程中產生的沼氣)、固體(反應器中的污泥)和液體(被處理的廢水)等三相加以分離。為 保證UASB正常工作,除需培養髙沉降性、髙活性的顆粒污泥外,三相分離器分離效果的好 壞也是決定UASB成功的關鍵。其功能是將沼氣引人集氣室,將處理出水引入出水區,將 固體顆粒導入反應區。由于厭氧工藝生物體的增殖速度慢,加上厭氧反應產生大量氣體, 如果三相分離器分離效果不佳,將導致大M污泥隨出水帶走,使反應器內污泥濃度降低,最終導致整個UASB反應器崩潰。具有三相分離器也是UASB反應器污水厭氧處理工藝的 主要特點之一,它相當于傳統污水處理工藝中的二次沉淀池,并同時具有污泥回流的功能。 因而三相分離器的合理設計是保證苒正常運行的一個重要內容。

    4.出水系統

    出水系統的主要作用是將經過沉淀區后的出水均勻收集,并排出反應器。

    5.集氣室

    集氣室也稱集氣罩,是三相分離器的組成部分,其主要作用是收集厭氧反應產生的 沼氣。

    6.浮渣收集系統

    浮渣收集系統的主要功能是清除沉淀區液面和氣室液面的浮渣。

    7.排泥系統

    排泥系統的主要功能是均勻地排除反應器內的剩余污泥。

    UASB反應器運行有三個重要的前提:

    ①反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作用;

    ③設計合理的三相分離器,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,使得有機負荷和去除率髙,不需要攪拌,能適應負荷沖擊和溫度與pH值的變化。

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