概述
目前,高濃度污水的生物處理*厭氧UASB上·流式厭氧污泥反應(yīng)器,簡稱UASB厭氧反應(yīng)器,它在世界范圍的厭氧反應(yīng)器中占有2/3的市場。
由惠明機械有限公司研發(fā)生產(chǎn)的UASB上·流式厭氧污泥反應(yīng)器主體部分可分為反應(yīng)區(qū)和三相分離區(qū)兩個區(qū)域。在反應(yīng)器下部,是由沉淀性能良好的顆粒污泥形成的厭氧污泥床。當廢水由反應(yīng)器底部進入反應(yīng)器后,由于水向上·流動并產(chǎn)生大量氣體上升形成了良好的自然攪拌作用。懸浮液不斷進入分離區(qū),氣體首*入三相分離器的集氣室被分離,然后污水中污泥進行沉降,返回反應(yīng)區(qū)。
設(shè)備結(jié)構(gòu)
UASB反應(yīng)器集生物反應(yīng)器與沉淀池于一體,是一種結(jié)構(gòu)緊湊的厭氧反應(yīng)器,主要組成部分包括:進水配水系統(tǒng)、反應(yīng)區(qū)、三相分離器、出水系統(tǒng)、氣室、浮渣收集系 統(tǒng)、排泥系統(tǒng)等。
1、進水配水系統(tǒng)
進水配水系統(tǒng)設(shè)在反應(yīng)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(yīng)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(tǒng)是保證UASB反應(yīng)器髙效運行的關(guān)鍵之一。
2、反應(yīng)區(qū)
反應(yīng)區(qū)是UASB反應(yīng)器中生化反應(yīng)發(fā)生的主要場所,又分為污泥床和污泥懸浮區(qū),其中的污泥床區(qū)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(qū)則是絮狀污泥集中的區(qū)域。
①污泥床位于整個UASB反應(yīng)器的底部;污泥床內(nèi)具有很高的污泥生物量,其污泥濃度(MLSS)一般為40?80 g/L。污泥床中的污泥活性生物量(或細菌)占百分之70?百分之80以上的顆粒污泥組成,正常運行的UASB中的顆粒污泥的粒徑一般在0.5?5.0mm之間,具有優(yōu)良的沉降性能,其沉降速度一般為1.2?1.4cm/s,其典型的污泥容積指數(shù)(SVI)為10?20mL/g;顆粒污泥中的生物相組成比較復(fù)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(yīng)器容積的百分之30左右,但它對UASB反應(yīng)器的整體處理效率起著重要的作用,對反應(yīng)器中有機物的降解量占到整個反應(yīng)器全部降解量的百分之70?百分之90。
②污泥懸浮層位于污泥床的上部,它占整個UASB反應(yīng)器容積的百分之70左右;其中的污泥濃度要低于污泥床。通常為15?30g/L,由髙度絮凝的污泥組成,一般為非顆粒狀污泥,其沉降速度要明顯小于顆粒污泥的沉降速度,污泥容積指數(shù)一般在30?40ml/g之間,靠來自污泥床中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上而上逐漸減小的分布狀態(tài),這一層污泥擔負著整個UASB反應(yīng)器有機物降解tt的百分之10?百分之30。
③沉淀區(qū)位于UASB反應(yīng)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(qū)的固體顆粒(主要是污泥懸浮層中的絮凝性污泥)在沉淀區(qū)沉淀下來,并沿沉淀區(qū)底部的斜壁滑下而重新回到反應(yīng)區(qū)內(nèi)(包括污泥床和污泥懸浮層),以保證反應(yīng)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(qū)的另一個作用是可以通過合理調(diào)整沉淀區(qū)的水位高度來保證整個反應(yīng)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(yīng)器中的重要設(shè)備,一般設(shè)置在沉淀區(qū)的下部,但有時也可將其沒在反應(yīng)器的頂部,由沉淀區(qū)、回流縫和氣室組成。三相分離器的主要作用是將氣體(反應(yīng)過程中產(chǎn)生的沼氣)、固體(反應(yīng)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(yǎng)高沉降性、高活性的顆粒污泥外,三相分離器分離效果的好壞也是決定UASB成功的關(guān)鍵。其功能是將沼氣引人集氣室,將處理出水引入出水區(qū),將固體顆粒導(dǎo)入反應(yīng)區(qū)。由于厭氧工藝生物體的增殖速度慢,加上厭氧反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體,如果三相分離器分離效果不佳,將導(dǎo)致大M污泥隨出水帶走,使反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度降低,導(dǎo)致整個UASB反應(yīng)器崩潰。具有三相分離器也是UASB反應(yīng)器污水厭氧處理工藝的主要特點之一,它相當于傳統(tǒng)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(shè)計是保證設(shè)備正常運行的一個重要內(nèi)容。
4、出水系統(tǒng)
出水系統(tǒng)的主要作用是將經(jīng)過沉淀區(qū)后的出水均勻收集,并排出反應(yīng)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(yīng)產(chǎn)生的沼氣。
6、浮渣收集系統(tǒng)
浮渣收集系統(tǒng)的主要功能是清除沉淀區(qū)液面和氣室液面的浮渣。
7、排泥系統(tǒng)
排泥系統(tǒng)的主要功能是均勻地排除反應(yīng)器內(nèi)的剩余污泥。
UASB反應(yīng)器特點
1、反應(yīng)器內(nèi)形成沉降良好的顆粒污泥,可達40~60kg/m3,因而處理負荷高,基建投資省。
2、由產(chǎn)氣和進水的均勻分布形成良好的自然攪拌作用。
設(shè)計合理的三相分離器,使沉淀性能良好的污泥保留在反應(yīng)器內(nèi)。反應(yīng)器內(nèi)不設(shè)填料,節(jié)省投資,可充分利用容積。
UASB內(nèi)部三相分離器的功能是將氣(沼氣)、液(污水)、固(污泥)進行分離,沼氣排入沼氣系統(tǒng),處理后污水排出反應(yīng)器,污泥回流到設(shè)備內(nèi)部。因此,其作用非常重要,三相分離器的優(yōu)劣直接關(guān)系著UASB的運行效果。由于UASB內(nèi)部不設(shè)循環(huán)攪拌裝置,因此流態(tài)的控制均勻,避免短路和死角,工程上采用布水器來達到這一目的。
材料和防腐
1、三相分離器制造材料有碳鋼、不銹鋼和玻璃鋼三種。其中碳鋼制造的進行防腐處理。
2、布水器為碳鋼制造,進行防腐處理。也可用不銹鋼制造。
安裝說明
1、UASB反應(yīng)器在設(shè)計時應(yīng)預(yù)埋鋼板,以便焊接三相分離器的支撐架。設(shè)備安裝要平整。
2、布水器安裝在池底,應(yīng)設(shè)固定支墩。
設(shè)備規(guī)格