山東明基環(huán)保設(shè)備有限公司
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更新時(shí)間:2019-07-09 14:49:26瀏覽次數(shù):373
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新密市UASB厭氧反應(yīng)器
厭氧過(guò)程對(duì)環(huán)境條件要求比較嚴(yán)格:
Ⅰ、氧化還原電位(φE)與溫度
氧的溶入和氧化態(tài)、氧化劑的存在:Fe3+、Cr2O72-、NO3-、SO42-、PO43-、H+會(huì)使體系中電位升高,對(duì)厭氧消化不利。
高溫消化--500~600mv,50~55℃
中溫消化--300~380mv,30~38℃
產(chǎn)酸菌對(duì)氧還-還電位要求不甚嚴(yán)格+100~-100mv
產(chǎn)甲烷菌對(duì)氧還-還電位要求嚴(yán)格<-350mv
Ⅱ、pH及堿度
pH主要取決于三個(gè)生化階段的平衡狀態(tài),原液本身的pH和發(fā)酵系統(tǒng)中產(chǎn)生的CO2分壓(20.3~40.5kpa),正常發(fā)酵pH=7.2~7.4,機(jī)負(fù)荷太大,水解和酸化過(guò)程的生化速率大大過(guò)產(chǎn)速率。將導(dǎo)致水解產(chǎn)物機(jī)酸的積累使pH下降,抑制甲烷菌的機(jī)能,使化速率銳減,所以原液pH=6~8,發(fā)酵過(guò)程機(jī)酸濃度不過(guò)3000mg/L為佳(以乙酸計(jì))。
HCO3-及NH3是形成厭氧處理系統(tǒng)堿度的主要原因,高的堿度具較強(qiáng)的緩沖能力,一般要求堿度2000mg/L以上,NH3濃度50~200mg/L為佳。
Ⅲ、毒物--凡對(duì)厭氧處理過(guò)程起抑制和毒害的物質(zhì)都可稱為毒物,機(jī)酸濃度不應(yīng)使消化液pH<6.8;不應(yīng)高于1500mg/L,其它陰離子濃度參見 P148表9-2。
折疊工藝操作條件
Ⅰ、生物量--大小以污泥濃度表示,一般介于10~30gvss/L之間,為防止反應(yīng)器中污泥流失,可采用裝入填料介質(zhì)使細(xì)菌附著掛膜,調(diào)節(jié)水流速度或污泥回流量。
Ⅱ、負(fù)荷率--表示消化裝置處理能力的一個(gè)參數(shù),負(fù)荷率三種表示方法:
①容積負(fù)荷率--反應(yīng)器單位效容積在單位時(shí)間內(nèi)接納的機(jī)物量kg/m3•d。
②污泥負(fù)荷率--反應(yīng)器內(nèi)單位重的污泥在單位時(shí)間內(nèi)接納的機(jī)物量kg/kg•d。
③投配率--每天向單位效容積投加的材料的體積m3/m3•d。
投配率的倒數(shù)為平均停留時(shí)間或消化時(shí)間,單位為d(天),投配率池可用百分率表示。
負(fù)荷率的影響:
①當(dāng)機(jī)物負(fù)荷率很高時(shí),營(yíng)養(yǎng)充分,代謝產(chǎn)物機(jī)酸產(chǎn)量很大,過(guò)甲烷菌的吸收利用能力,機(jī)酸積累pH下降,是低效不穩(wěn)定狀態(tài)。
②負(fù)荷率適中,產(chǎn)酸細(xì)菌代謝產(chǎn)物中的機(jī)物(機(jī)酸)基本上能被甲烷菌及時(shí)利用,并轉(zhuǎn)化為沼,殘存機(jī)酸量?jī)H為幾百毫克/升。pH=7~7.5,呈弱堿性,是強(qiáng)效穩(wěn)定發(fā)酵狀態(tài)。
③當(dāng)機(jī)負(fù)荷率小,供給養(yǎng)料不足,產(chǎn)酸量偏少,pH>7.5是堿性發(fā)酵狀態(tài),是低效發(fā)酵狀態(tài)。
Ⅲ、溫度控制--發(fā)酵要求較高的溫度,每去除8000mg/L的COD所產(chǎn)沼,能使水溫升高10℃,一般工藝設(shè)計(jì)中溫消化30~35℃。
Ⅳ、pH的控制--當(dāng)液料pH<6.5或高于8.0,則要調(diào)整液料pH。
pH<6.8~7,應(yīng)減少機(jī)負(fù)荷率,
pH<6.5,應(yīng)停止加料,必要時(shí)加入石灰中和。
發(fā)酵或酸化階段
發(fā)酵可定義為機(jī)物化合物既作為電子受體也是電子供體的生物降解過(guò)程,在此過(guò)程中溶解性機(jī)物被轉(zhuǎn)化為以揮發(fā)性脂肪酸為主的末端產(chǎn)物,因此這一過(guò)程也稱為酸化。
在這一階段,上述小分子的化合物發(fā)酵細(xì)菌(即酸化菌)的細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為更為簡(jiǎn)單的化合物并分泌到細(xì)胞外。發(fā)酵細(xì)菌絕大多數(shù)是嚴(yán)格厭氧菌,但通常約1%的兼性厭氧菌存在于厭氧環(huán)境中,這些兼性厭氧菌能夠起到保護(hù)像甲烷菌這樣的嚴(yán)格厭氧菌免受氧的損害與抑制。這一階段的主要產(chǎn)物揮發(fā)性脂肪酸、醇類、乳酸、二氧化碳、氫、氨、硫化氫等,產(chǎn)物的組成取決于厭氧降解的條件、底物種類和參與酸化的微生物種群。與此同時(shí),酸化菌也利用部分物質(zhì)合成新的細(xì)胞物質(zhì),因此,未酸化廢水厭氧處理時(shí)產(chǎn)生更多的剩余污泥。
在厭氧降解過(guò)程中,酸化細(xì)菌對(duì)酸的耐受力必須加以考慮。酸化過(guò)程pH下降到4時(shí)能可以進(jìn)行。但是產(chǎn)甲烷過(guò)程pH值的范圍在6.5~7.5之間,因此pH值的下降將會(huì)減少甲烷的生成和氫的消耗,并進(jìn)一步引起酸化末端產(chǎn)物組成的改變。
UASB反應(yīng)器的工藝特點(diǎn):
UASB反應(yīng)器的基本征是不用吸附載體,就能形成沉降性能良好的粒狀污泥,保持反應(yīng)器內(nèi)高濃度的微生物,因而可以承受較高的COD負(fù)荷(可高達(dá)30~50kgCOD/(m3˙d)以上),COD去除率可達(dá)90%以上。而好氧生物處理中,效果的好氧純生物流化床。深井曝等工藝COD負(fù)荷也只10kgCOD/(m3˙d)左右,COD去除率為70%~80%。與其他厭氧生物反應(yīng)器相比,UASB的點(diǎn)如下。
新密市UASB厭氧反應(yīng)器
反應(yīng)器內(nèi)可培養(yǎng)出厭氧顆粒污泥:
UASB反應(yīng)器在處理大多數(shù)機(jī)廢水時(shí),只要操作方法正確,一般均可在反應(yīng)器內(nèi)培養(yǎng)出厭氧顆粒污泥,厭氧顆粒污泥的性是很高的去除機(jī)物活性,密度比絮體污泥大,具良好的沉淀性能,時(shí)反應(yīng)器內(nèi)可維持很高的生物量。
實(shí)現(xiàn)了污泥泥齡(SRT)與水力停留時(shí)間(HRT)的分離:
由于在反應(yīng)器內(nèi)能維持很高的生物量,污泥泥齡很長(zhǎng),廢水在反應(yīng)器內(nèi)的HRT較短,時(shí)SRT大于HRT,因而反應(yīng)器具很高的容積負(fù)荷率和很好的性,這是現(xiàn)代厭氧反應(yīng)器與傳統(tǒng)厭氧反應(yīng)器的大區(qū)別。
UASB反應(yīng)器對(duì)各類廢水很大的適應(yīng)性:
UASB反應(yīng)器不僅可以出來(lái)高濃度機(jī)廢水,如酒精、糖蜜、檸檬酸等廢水,也可以出來(lái)中等濃度機(jī)廢水,如啤酒、屠宰、軟飲料等廢水,并且可以出來(lái)低濃度機(jī)廢水,如生活污水、城市污水等。UASB反應(yīng)器可在高溫(55攝氏度)和中溫(35攝氏度左右)下,并可在低溫(20攝氏度左右)下穩(wěn)定。除了含毒害物質(zhì)的機(jī)廢水外,UASB反應(yīng)器幾乎可適應(yīng)不同行業(yè)出的各類機(jī)廢水。
能耗低,產(chǎn)泥量少:
由于UASB反應(yīng)器不需要供氧,不需要攪拌,不需要加溫,在實(shí)現(xiàn)強(qiáng)效能的同時(shí),達(dá)到了低能耗,并可提供大量的生物能沼,因此,UASB反應(yīng)器是一種產(chǎn)能型的廢水處理設(shè)備。由于SRT很長(zhǎng),不僅產(chǎn)生的污泥時(shí)穩(wěn)定的,而且產(chǎn)泥量很少,從而降低了污泥處理。
不能去除廢水中的氮和磷:
UASB反應(yīng)器與其他厭氧處理設(shè)備一樣,其不足之處是不能去除廢水中的氮和磷。這是由厭氧生化反應(yīng)的本質(zhì)決定的。在處理高、中等濃度廢水時(shí),采用厭氧-好氧串聯(lián)工藝,即用UASB反應(yīng)器去除廢水中大部分含碳機(jī)物作為預(yù)處理,而采用好氧處理設(shè)備去除殘余的含碳機(jī)物和氮、磷等物質(zhì),這是的廢水處理工藝,具很大的意義,并可以大大節(jié)省基建投資,降低。因而,著很好的效益和環(huán)境效益。
UASB反應(yīng)器的詳細(xì)設(shè)計(jì)
1) 反應(yīng)器的體積和高度
采用水力停留時(shí)間進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),體積(V)按公式(1)或(2)計(jì)算。反應(yīng)器高度的原則是設(shè)計(jì)、和上綜合考慮的結(jié)果。從設(shè)計(jì)、方面考慮:高度會(huì)影響上升流速,高流速增加系統(tǒng)擾動(dòng)和污泥與進(jìn)水之間的接觸。但流速過(guò)高會(huì)引起污泥流失,為保持足夠多的污泥,上升流速不能過(guò)一定的限值,從而使反應(yīng)器的高度受到限制;高度與CO2溶解度關(guān),反應(yīng)器越高溶解的CO2濃度越高,因此,pH值越低。如pH值低于值,會(huì)危害系統(tǒng)的效率。從上考慮: 土方工程隨池深增加而增加,但占地面積則相反;考慮當(dāng)?shù)氐暮蚝偷匦螚l件,一般將反應(yīng)器建造在半地下減少建筑和保溫。的反應(yīng)器高度(深度)一般是在4到6m之間,并且在大多數(shù)情況下這也是系統(tǒng)的范圍。
2) 反應(yīng)器的升流速度
對(duì)于UASB反應(yīng)器還其他的流速關(guān)系(圖2)。對(duì)于日平均上升流速的值見表3,應(yīng)該注意對(duì)短時(shí)間(如2~6h)的高峰值是可以承受的(即暫時(shí)的高峰流量可以接收)。表3 UASB和EGSB允許上升流速(平均日流量) Vr=0.25~3.0m/h
3) 反應(yīng)器的截面積和反應(yīng)器的長(zhǎng)、寬(或直徑)
在確定反應(yīng)器的容積和高度(H)之后,可確定反應(yīng)器的截面積(A)。從而確定反應(yīng)器的長(zhǎng)和寬,在同樣的面積下正方形池的周長(zhǎng)比矩形池要小,矩形UASB需要更多的建筑材料。以表面積為600m2的反應(yīng)器為例,30×20m的反應(yīng)器與15m×40m的反應(yīng)器周長(zhǎng)相差10%,這意味著建筑要增加10%。但從布水均勻性考慮,矩形在長(zhǎng)/寬比較大較為合適。從布水均勻性和性考慮,矩形池在長(zhǎng)/寬比在2:1以下較為合適。長(zhǎng)/寬比在4:1時(shí)增加十分突出。圓形反應(yīng)器在同樣的面積下,其周長(zhǎng)比正方形的少12%。但這一優(yōu)點(diǎn)僅僅在采用單個(gè)池子時(shí)才成立。當(dāng)建立兩個(gè)或兩個(gè)以上反應(yīng)器時(shí),矩形反應(yīng)器可以采用共用壁。對(duì)于采用公共壁的矩形反應(yīng)器,池型的長(zhǎng)寬比對(duì)造價(jià)也較大的影響。如果不考慮其他因素,這是一個(gè)在設(shè)計(jì)中需要優(yōu)化的參數(shù)。
4) 單元反應(yīng)器大體積和分格化的反應(yīng)器
在UASB反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中,采用分格化對(duì)操作是益的。先,分格化的單元尺寸不會(huì)過(guò)大,可避免體積過(guò)大帶來(lái)的布水均勻性等問(wèn)題;同時(shí)多個(gè)反應(yīng)器對(duì)系統(tǒng)的啟動(dòng)也是益的,可先啟動(dòng)一個(gè)反應(yīng)器,再用這個(gè)反應(yīng)器的污泥去接種其他反應(yīng)器;另外,利于維護(hù)和檢修,可放空一個(gè)反應(yīng)器進(jìn)行檢修,而不影響系統(tǒng)的。從目前實(shí)踐看大的單體UASB反應(yīng)器可為1000-2000m3。
5) 單元反應(yīng)器的系列化
單元的規(guī)準(zhǔn)化根據(jù)三相分離器尺寸進(jìn)行,三相分離器的型式趨向于多層箱體的設(shè)備化結(jié)構(gòu)。以2×5m的三相分離器為例,原則上講多種配合形式。但從規(guī)準(zhǔn)化和系列化考慮,要求具通用性和簡(jiǎn)單性。所以,池子寬度是以5m為模數(shù),長(zhǎng)度方向是以2m為模數(shù)。布置單元尺寸的方式可分成單池單個(gè)分離器和單池兩個(gè)分離器的形式。原則上如果采用管道或渠道布水,池子的長(zhǎng)度是不受限制。如前所述,由于長(zhǎng)寬比涉及到反應(yīng)器的性,所以要結(jié)合池子組數(shù)考慮適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)寬比。對(duì)寬度為10m的單個(gè)反應(yīng)器,2:1的長(zhǎng)寬比的反應(yīng)器可達(dá)到2000m3的池容。對(duì)更大的反應(yīng)器,如果需要也可采用雙池共用壁的型式。
USAB系統(tǒng)原理是在形成沉降性能良好的污泥絮體的基礎(chǔ)上,并結(jié)合在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置污泥沉淀系統(tǒng),使體、液體和固體得到分離,形成和保持沉淀性能良好的污泥(顆?;蛘咝鯛钗勰啵?,是USAB系統(tǒng)良好的根本點(diǎn)。
分離裝置
三相分離器是UASB反應(yīng)器zui點(diǎn)和zui重要置。它同時(shí)具兩個(gè)功能:
1) 能收集從分離器下的反應(yīng)室產(chǎn)生的沼;
2) 使得在分離器之上的懸浮物沉淀下來(lái)。
三相分離器設(shè)計(jì)要點(diǎn):
1) 集室的隙縫部分的面積應(yīng)該占反應(yīng)器部面積的15~20%;
2) 在反應(yīng)器高度為5~7m時(shí),集室的高度在1.5~2m;
3) 在集室內(nèi)應(yīng)保持液界面以釋放和收集體,防止浮渣或泡沫層的形成;
4) 在集室的上部應(yīng)該設(shè)置消泡噴嘴,當(dāng)處理污水嚴(yán)重泡沫問(wèn)題時(shí)消泡;
5) 反射板與隙縫之間的遮蓋應(yīng)該在100~200mm以避免上升的體進(jìn)入沉淀室;
6) 出管的直管應(yīng)該充足以從集室引出沼,別是泡沫的情況。
對(duì)于低濃度污水處理,當(dāng)水力負(fù)荷是限制性時(shí),在三相分離器縫隙處保持大的過(guò)流面積,使得zui大的上升流速在這一過(guò)水?dāng)嗝嫔媳M可能的低是十分重要的。
明基設(shè)備有限公司坐落于濰坊市。是主要生產(chǎn)水處理設(shè)備的,本是一家從事設(shè)備的設(shè)計(jì)、開發(fā)、,、技術(shù)培訓(xùn)、水處理藥劑研究與零配件為一體的創(chuàng)新技術(shù)企業(yè)。:玻璃鋼一體化污水處理設(shè)備、地埋式生活污水處理設(shè)備、工業(yè)廢水處理設(shè)備、加藥裝置、一體化自動(dòng)加藥設(shè)備、二氧化氯發(fā)生器、UASB厭氧反應(yīng)設(shè)備、IC反應(yīng)器、一體化污水處理設(shè)備、緩釋消毒器、氣浮機(jī)、實(shí)驗(yàn)污水處理設(shè)備等。 本不斷地進(jìn)行觀念的更新與技術(shù)創(chuàng)新,以*的技術(shù),高的工藝,出上好設(shè)備回報(bào)社會(huì)。