碳钢UASB厌氧反应器

UASB厌氧反应器具有如下的主要特点：


    ① 污泥的颗粒化使反应器内的平均浓度达50 gVSS/L以上，污泥龄一般为30天以上；


    ② 反应器的水力停留吋间相应较短；


    ③ 反应器具有很髙的容积负荷；


    ④ 不仅适合于处理髙、中浓度的有机工业废水，也适合于处理低浓度的城市污水；


    ⑤ UASB厌氧反应器集生物反应和沉淀分离于一体，结构紧凑；


    ⑥ 无滞设置填料，节省了费用，提髙了容积利用率；


    ⑦ 一般也无需设置搅拌设备，上升水流和沼qi产生的上升气流起到搅拌作用；


    ⑧ 构造简单，操作运行方便。


分离装置


三相分离器是UASB厌氧反应器最有特点和最重要的装置。它同时具有两个功能：


    1) 能收集从分离器下的反应室产生的沼qi;


    2) 使得在分离器之上的悬浮物沉淀下来。


三相分离器设计要点汇总：


    1) 集气室的隙缝部分的面积应该占反应器全部面积的15～20%;


    2) 在反应器高度为5～7m时，集气室的高度在1.5～2m;


    3) 在集气室内应保持气液界面以释放和收集气体，防止浮渣或泡沫层的形成;


    4) 在集气室的上部应该设置消泡喷嘴，当处理污水有严重泡沫问题时消泡;


    5) 反射板与隙缝之间的遮盖应该在100～200mm以避免上升的气体进入沉淀室;


    6) 出气管的直管应该充足以保证从集气室引出沼qi，特别是有泡沫的情况。


    对于低浓度污水处理，当水力负荷是限制性设计参数时，在三相分离器缝隙处保持大的过流面积，使得最大的上升流速在这一过水断面上尽可能的低是十分重要的 。


UASB厌氧反应器优势：


    全自动碳钢UASB厌氧反应器经久耐用，废水厌氧生物技术由于其巨大的处理能力和潜在的应用前景，一直是水处理技术研究的热点。从传统的厌氧接触工艺发展到现今广泛流行的UASB工艺，废水厌氧处理技术已日趋成熟。随着生产发展与资源、能耗、占地等因素间矛盾的进一步突出，现有的厌氧工艺又面临着严峻的挑战，尤其是如何处理生产发展带来的大量高浓度有机废水，使得研发技术经济更优化的厌氧工艺非常必要。内循环厌氧处理技术（以下简称IC厌氧技术）就是在这一背景下产生的高效处理技术，它是20世纪80年代中期由荷兰PAQUES公司研发成功，并推入国际废水处理工程市场，目前已成功应用于土豆加工、啤酒、食品和柠檬酸等废水处理中。实践证明，该技术去除有机物的能力远远超过普通厌氧处理技术（如UASB），而且IC反应器容积小、投资少、占地省、运行稳定，是一种值得推广的高效厌氧处理技术。


    升流式厌氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Bed，简称UASB)，是由荷兰的Lettinga教授等在20世纪70年 代时开发的高效厌氧生物反应器，其结构如左图 所示。反应器工作时，污水经过均匀布水 进人反应器底部，污水自下而上地通过厌氧污泥床反应器。


    UASB厌氧反应器运行有三个重要的前提：


    ①反应器内形成沉降性能良好的颗粒污泥或絮状污泥；


    ②产气和进水的均匀分布所形成的良好的自然搅拌作用；


    ③设计合理的三相分离器，能使沉淀性能良好的污泥保留在反应器内。良好的颗粒污泥床的形成，使得有机负荷和去除率髙，不需要搅拌，能适应负荷冲击和温度与pH值的变化。




    UASB 厌氧生物处理作为利用厌氧性微生物的代谢特性，在毋需提供外源能量的条件下，以被还原有机物作为受氢体，同时产生有能源价值的jia烷气体。厌氧生物处理法不仅适用于高浓度有机废水，进水BOD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。


    厌氧生物处理过程能耗低;有机容积负荷高，一般为5-10kgCOD/m3.d，可达30-50kgCOD/m3.d;剩余污泥量少;厌氧菌对营养需求低、耐毒性强、可降解的有机物分子量高;耐冲击负荷能力强;产出的沼qi是一种清洁能源。


    在全社会提倡循环经济，关注工业废弃物实施资源化再生利用的今天，厌氧生物处理显然是能够使污水资源化的优选工艺。近年来，污水厌氧处理工艺发展十分迅速，各种新工艺、新方法不断出现，包括有厌氧接触法、升流式厌氧污泥床、档板式厌氧法、厌氧生物滤池、厌氧膨胀床和流化床，以及第三代厌氧工艺EGSB和IC厌氧反应器，发展十分迅速。而升流式厌氧污泥床UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed，注:以下简称UASB)工艺由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点，作为能够将污水中的污染物转化成再生清洁能源--沼qi的一项技术。对于不同含固量污水的适应性也强，且其结构、运行操作维护管理相对简单，造价也相对较低，技术已经成熟，正日益受到污水处理业界的重视，得到广泛的欢迎和应用。


UASB的由来


    1971年荷兰瓦格宁根(Wageningen)农业大学拉丁格(Lettinga)教授通过物理结构设计，利用重力场对不同密度物质作用的差异，发明了三相分离器。使活性污泥停留时间与废水停留时间分离，形成了上流式厌氧污泥床(UASB)反应器的雏型。1974年荷兰CSM公司在其6m3反应器处理甜菜制糖废水时，发现了活性污泥自身固定化机制形成的生物聚体结构，即颗粒污泥(granular sludge)。颗粒污泥的出现，不仅促进了以UASB为代表的第二代厌氧反应器的应用和发展，而且还为第三代厌氧反应器的诞生奠定了基础。


基本出要求有:


    (1)为污泥絮凝提供有利的物理、化学和力学条件，使厌氧污泥获得并保持良好的沉淀性能;


    (2)良好的污泥床常可形成一种相当稳定的生物相，保持特定的微生态环境，能抵抗较强的扰动力，较大的絮体具有良好的沉淀性能，从而提高设备内的污泥浓度;


    (3)通过在污泥床设备内设置一个沉淀区，使污泥细颗粒在沉淀区的污泥层内进一步絮凝和沉淀，然后回流入污泥床内。


UASB内的流态和污泥分布


    UASB内的流态相当复杂，反应区内的流态与产气量和反应区高度相关，一般来说，反应区下部污泥层内，由于产气的结果，部分断面通过的气量较多，形成一股上升的气流，带动部分混合液(指污泥与水)作向上运动。与此同时，这股气、水流周围的介质则向下运动，造成逆向混合，这种流态造成水的短流。在远离这股上升气、水流的地方容易形成死角。在这些死角处也具有一定的产气量，形成污泥和水的缓慢而微弱的混合，所以说在污泥层内形成不同程度的混合区，这些混合区的大小与短流程度有关。悬浮层内混合液，由于气体币的运动带动液体以较高速度上升和下降，形成较强的混合。在产气量较少的情况下，有时污泥层与悬浮层有明显的界线，而在产气量较多的情况下，这个界面不明显。有关试验表明，在沉淀区内水流呈推流式，但沉淀区仍然还有死区和混合区。


    UASB内污泥浓度与设备的有机负荷率有关。是处理制糖废水试验时，UASB内污泥分布与负荷的关系。从图中可看出污泥层污泥浓度比悬浮层污泥浓度高，悬浮层的上下部分污泥浓度差较小，说明接近完全混合型流态，反应区内污泥的颁，当有机负荷很高时污泥层和悬浮层分界不明显。试验表明，污水通过底部0.4-0.6m的高度，已有90%的有机物被转化。由此可见厌氧污泥具有极高的活性，改变了长期以来认为厌氧处理过程进行缓慢的概念。在厌氧污泥中，积累有大量高活性的厌氧污泥是这种设备具有巨大处理能力的主要原因，而这又归于污泥具有良好的沉淀性能。


    UASB具有高的容积有机负荷率，其主要原因是设备内，特别是污泥层内保有大量的厌氧污泥。工艺的稳定性和高效性很大程度上取决于生成具有优良沉降性能和很高jia烷活性的污泥，尤其是颗粒状污泥。与此相反，如果反应区内的污泥以松散的絮凝状体存在，往往出现污泥上浮流失，使UASB不能在较高的负荷下稳定运行。


根据UASB内污泥形成的形态和达到的COD容积负荷，可以将污泥颗粒化过程大致分为三个运行期:


    (1)接种启动期:从接种污泥开始到污泥床内的COD容积负荷达到5kgCOD/m3.d左右，此运行期污泥沉降性能一般;


    (2)颗粒污泥形成期:这一运行期的特点是有小颗粒污泥开始出现，当污泥床内的总SS量和总VSS量降至zui低时本运行期即告结束，这一运行期污泥沉降性能不太好;


    (3)颗粒污泥成熟期:这一运行期的特点是颗粒污泥大量形成，由下至上逐步充满整个UASB。当污泥床容积负荷达到16kgCOD/m3.d以上时，可以认为颗粒污泥已培养成熟。该运行期污泥沉降性很好。


附属设备


1、剩余沼qi燃烧器


    一般不允许将剩余沼qi向空气中排放，以防污染大气。在确有剩余沼qi无法利用时，可安装余气燃烧器将其烧掉。燃烧器应装在安全地区，并应在其前安装阀门和阻火器。剩余气体燃烧器，是—种安全装置，要能自动点火和自动灭火。剩余气体燃烧器和消化池盖、或贮气柜之间的距离，一般至少需要15m，并应设置在容易监视的开阔地。


2、保温加热设备


    厌氧消化像其他生物处理工艺一样受温度影响很大，厌氧工艺受温度影响更加显著。中温厌氧消化的温度范围从30～35℃，可以计算在20℃和10℃的消化速率大约分别是30℃下最大值的35%和12%。所以，加温和保温的重要性是不言而喻的。如果工厂或附近有可利用的废热或者需要从出水中间收效量，则安装热交换器是必要的。


3、监控设备

    为提高厌氧反应器的运行可靠性，必须设置各种类型的计量设备和仪表，如控制进水量、投药量等计量设备和pH计(酸度计)、温度测量等自动化仪表。自动计量设备和仪表是自动控制的基础。对UASB厌氧反应器实行监控的目的主要有两个，一个是了解进出水的情况，以便观测进水是否满足工艺设计情况;另外一个目的是为了控制各工艺的运行，判断工艺运行是否正常。由于UASB厌氧反应器的特殊性还要增加一些检测项目，如挥发性有机酸(VFA)、碱度和jia等。但是，这些设备属于标准设备，一些设备还很难形成在线的测量和控制 。

    山东明基环保设备有限公司，是山东省重点高新技术企业。注册资金1000万元。专业从事地埋式一体化污水处理设备、厌氧塔、气浮机、压滤机、加药装置、固液分离机、玻璃钢设备、二氧化氯发生器、脱硫脱硝脱汞一体化设备、布袋除尘设备、除异味、VOC治理、降噪设备等各种污水处理设备、废气处理设备的生产、研发、销售。