一、UASB厭氧反應(yīng)器概述:
采用厭氧法處理高濃度有機(jī)廢水,其*性逐步得到人們的承認(rèn)和重視,近年來(lái)通過(guò)專(zhuān)家和學(xué)者們的努力,厭氧技術(shù)得到很快發(fā)展,并在實(shí)際工程中得到廣泛應(yīng)用。
UASB厭氧處理工藝設(shè)備中上向流厭氧污泥床以其構(gòu)造簡(jiǎn)單、處理效率高、效果好、適用范圍廣、占地面積小、處理成本低、投資省而被大量采用。
UASB反應(yīng)器是我廠(chǎng)技術(shù)科研人員與設(shè)計(jì)單位通力合作,借鑒國(guó)外相關(guān)進(jìn)展研制出來(lái)的新一代厭氧反應(yīng)器,有效解決了長(zhǎng)期以來(lái)反應(yīng)器設(shè)計(jì)中氣、液、固三相分離問(wèn)題,它集處理、分離、貯氣于一體,使處理效果更加可靠,使用更為簡(jiǎn)單,是新一代理想的高濃度有機(jī)廢水處理裝置。
厭氧生物處理作為利用厭氧性微生物的代謝特性,在毋需提供外源能量的條件下,以被還原有機(jī)物作為受氫體,同時(shí)產(chǎn)生有能源價(jià)值的甲烷氣體。厭氧生物處理法不僅適用于高濃度有機(jī)廢水,進(jìn)水BOD高濃度可達(dá)數(shù)萬(wàn)mg/l,也可適用于低濃度有機(jī)廢水,如城市污水等。
厭氧生物處理過(guò)程能耗低;有機(jī)容積負(fù)荷高,一般為5-10kgCOD/m3.d,高的可達(dá)30-50kgCOD/m3.d;剩余污泥量少;厭氧菌對(duì)營(yíng)養(yǎng)需求低、耐毒性強(qiáng)、可降解的有機(jī)物分子量高;耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng);產(chǎn)出的沼氣是一種清潔能源。
二、UASB反應(yīng)器工作原理
UASB由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器(包括沉淀區(qū))和氣室三部分組成。在底部反應(yīng)區(qū)內(nèi)存留大量厭氧污泥,具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進(jìn)行混合接觸,污泥中的微生物分解污水中的有機(jī)物,把它轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出,微小氣泡在上升過(guò)程中,不斷合并,逐漸形成較大的氣泡,在污泥床上部由于沼氣的攪動(dòng)形成一個(gè)污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進(jìn)入三相分離器,沼氣碰到分離器下部的反射板時(shí),折向反射板的四周,然后穿過(guò)水層進(jìn)入氣室,集中在氣室沼氣,用導(dǎo)管導(dǎo)出,固液混合液經(jīng)過(guò)反射進(jìn)入三相分離器的沉淀區(qū),污水中的污泥發(fā)生絮凝,顆粒逐漸增大,并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼著斜壁滑回厭氧反應(yīng)區(qū)內(nèi),使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的污泥,與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出,然后排出污泥床。
三、UASB厭氧反應(yīng)器基本的要求有:
?。?)為污泥絮凝提供有利的物理、化學(xué)和力學(xué)條件,使厭氧污泥獲得并保持良好的沉淀性能;
?。?)良好的污泥床??尚纬梢环N相當(dāng)穩(wěn)定的生物相,保持特定的微生態(tài)環(huán)境,能抵抗較強(qiáng)的擾動(dòng)力,較大的絮體具有良好的沉淀性能,從而提高設(shè)備內(nèi)的污泥濃度;
?。?)通過(guò)在污泥床設(shè)備內(nèi)設(shè)置一個(gè)沉淀區(qū),使污泥細(xì)顆粒在沉淀區(qū)的污泥層內(nèi)進(jìn)一步絮凝和沉淀,然后回流入污泥床內(nèi)
四、UASB厭氧反應(yīng)器產(chǎn)品特點(diǎn):
1、容積負(fù)荷高,UASB反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高,微生物量大,且存在內(nèi)循環(huán),傳質(zhì)效果好,進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷可超過(guò)普通厭氧反應(yīng)器的3倍以上。
2、節(jié)省投資和占地面積,UASB反應(yīng)器容積負(fù)荷率高,大大降低了反應(yīng)器的基建投資。而且IC反應(yīng)器高徑比很大(一般為4~8),所以占地面積特別省,非常適合用地緊張的工礦企業(yè)。
3、抗沖擊負(fù)荷(COD濃度大幅度波動(dòng))的能力強(qiáng)。
4、內(nèi)部自動(dòng)循環(huán),不必外加動(dòng)力:普通厭氧反應(yīng)器的回流是通過(guò)外部加壓實(shí)現(xiàn)的,而UASB反應(yīng)器以自身產(chǎn)生的沼氣作為提升的動(dòng)力來(lái)實(shí)現(xiàn)混合液內(nèi)循環(huán),不必設(shè)泵強(qiáng)制循環(huán),節(jié)省了動(dòng)力消耗。
5、啟動(dòng)時(shí)間短,操作控制簡(jiǎn)單,維護(hù)費(fèi)少。
6、沼氣利用價(jià)值高:反應(yīng)器產(chǎn)生的生物氣純度高,CH4為70%~80%,CO2為20%~30%,其它有機(jī)物為1%~5%,可作為燃料加以利用。
五、UASB厭氧反應(yīng)器技術(shù)參數(shù)和安裝尺寸表
型號(hào) 項(xiàng)目 | UASB-50 | UASB-100 | UASB-250 | UASB-400 | UASB-500 |
直徑φ(mm) | 5000 | 6600 | 8700 | 10800 | 10800 |
總高H(mm) | 7.8 | 8.6 | 11.3 | 12.0 | 13.5 |
水處理容積(m3) | 56 | 110 | 256 | 405 | 5.7 |
貯氣容積(m3) | 37 | 95 | 200 | 350 | 480 |
進(jìn)水管直徑φ(mm) | Dg60 | Dg80 | Dg100 | Dg150 | Dg150 |
出水管直徑φ(mm) | Dg60 | Dg80 | Dg100 | Dg150 | Dg150 |
沼氣管直徑φ(mm) | Dg60 | Dg80 | Dg150 | Dg200 | Dg200 |
放空管直徑φ(mm) | Dg100 | Dg100 | Dg100 | Dg100 | Dg100 |
運(yùn)轉(zhuǎn)重量t | 110 | 250 | 450 | 630 | 750 |