UASB厭氧反應(yīng)器的構(gòu)造主要由進(jìn)水分配系統(tǒng)、反應(yīng)區(qū)、三相分離器、出水系統(tǒng)、排泥系統(tǒng)組成。另外,根據(jù)不同廢水水質(zhì),UASB反應(yīng)器的構(gòu)造所不同,主要可分為敞開式和封閉式兩種。
廢水由池底進(jìn)入反應(yīng)器,向上流過由絮狀或顆粒污泥組成的污泥床,隨著廢水與污泥相接觸發(fā)生厭氧反應(yīng),產(chǎn)生沼氣(主要是甲烷和二氧化碳)引起污泥床擾動(dòng),通過反應(yīng)區(qū)經(jīng)氣體分離后的混合液進(jìn)入沉淀區(qū)進(jìn)行固液分離,澄清后的處理過的水排走,沉淀下來的微生物固體,即厭氧污泥靠重力沉降返回到反應(yīng)區(qū),集氣室收集的沼氣由沼氣管排出反應(yīng)器。UASB反應(yīng)器內(nèi)不設(shè)攪拌裝置,上升的水流和產(chǎn)生的沼氣可滿足攪拌要求,反應(yīng)器內(nèi)不需填裝填料,構(gòu)造簡單,易于操作運(yùn)行,便于維護(hù)管理。由于UASB反應(yīng)器設(shè)置三相分離器,使得反應(yīng)器內(nèi)污泥不易流失,所以反應(yīng)器內(nèi)能維持很高的污泥濃度。同時(shí),反應(yīng)器的SRT(污泥停留時(shí)間)大,HRT(水力停留時(shí)間)小,這使反應(yīng)器很高的容積負(fù)荷率并性。
UASB厭氧反應(yīng)器易于操作運(yùn)行
UASB厭氧反應(yīng)器具如下的主要特點(diǎn):
① 污泥的顆粒化使反應(yīng)器內(nèi)的平均濃度達(dá)50 gVSS/L以上,污泥齡一般為30天以上;
② 反應(yīng)器的水力停留吋間相應(yīng)較短;
③ 反應(yīng)器具很髙的容積負(fù)荷;
④ 不適合于處理髙、中濃度的機(jī)工業(yè)廢水,也適合于處理低濃度的城市污水;
⑤ UASB厭氧反應(yīng)器集生物反應(yīng)和沉淀分離于一體,;
⑥ 滯設(shè)置填料,節(jié)省了,提髙了容積利用率;
⑦ 一般也需設(shè)置攪拌設(shè)備,上升水流和沼氣產(chǎn)生的上升氣流起到攪拌;
⑧ 構(gòu)造簡單,操作運(yùn)行方便。
UASB厭氧反應(yīng)器運(yùn)行三個(gè)重要的前提:UASB厭氧反應(yīng)器易于操作運(yùn)行
① 應(yīng)器內(nèi)形成沉降性能良好的顆粒污泥或絮狀污泥;
② 產(chǎn)氣和進(jìn)水的均勻分布所形成的良好的自然攪拌;
③ 的三相分離器,能使沉淀性能良好的污泥保留在反應(yīng)器內(nèi)。良好的顆粒污泥床的形成,使得機(jī)負(fù)荷和去除率髙,不需要攪拌,能適應(yīng)負(fù)荷沖擊和溫度與pH值的變化。
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,并在重力下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿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。
與其他類型的厭氧反應(yīng)器相較下述優(yōu)點(diǎn):
1. 污泥床內(nèi)生物量多,折合濃度計(jì)算可達(dá)20~30g/L;
2. 容積負(fù)荷率高,在中溫發(fā)酵條件下,一般可達(dá)10kgCOD/(m³d)左右,甚至能夠高達(dá)15~40kgCOD/(m³.d),廢水在反應(yīng)器內(nèi)的水力停留時(shí)間較短,因此所需池容大大縮小。
3. 設(shè)備簡單,運(yùn)行方便,勿需設(shè)沉淀池和污泥回流裝置,不需要充填填料,也不需在反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)機(jī)械攪拌裝置,造價(jià)相對(duì)較低,便于管理,且不存在堵塞問題。