UASB工艺

1.UAＳB工艺简介

1.1UASＢ得结构与工作原理

如图所示为UASB得基本构造形式。UASB主要包

括污泥床、悬浮污泥床、沉行过程中,废水一般以0、

5~１。５m/h得上升流速自反应器得底部依次流经污

泥床,悬浮污泥床至三相分离器与沉淀区。UASB得水

力流型呈推流式,进水与污泥床及悬浮污泥床中得微

生物充分混合接触并进行厌氧分解。厌氧分解过程中

产生得沼气在上升过程中将污泥颗粒托起;由于大量

气泡得产生,即使在较低得有机及水力负荷条件下,污

泥床也发生明显得搅拌作用(微小得沼气气泡在上升过程中相互结合而逐渐变成较大得气泡,将颗粒污泥向反应器得上部顶托、最后由于气泡得破裂,绝大部分颗粒污泥又返回到污泥床区)变得日益剧烈,从而降低了污泥中夹带气泡得阻力,气体便从污泥中突发性得逸出,引起污泥床表面呈沸腾或流化状态。反应器中沉淀性能较差得絮体状污泥则在气体得搅拌作用下,在反应器上部形成污泥悬浮层。沉淀性能较好得颗粒状污泥则处于反应器得下部形成高浓度得污泥床、随着水流得上升流动,气、水、泥三相混合液(消化液)上升至三相分离器中,气体遇到反射板或挡板后折向集气室而被有效得分离排出;污泥与水进入上部得沉淀区,在重力得作用下泥水发生分离。

由于三相分离器得作用,使得反应器混合液中得污泥有一个良好得沉淀、分离与再絮凝得环境,有利于提高污泥得沉降性能。在一定得水力负荷条件下,绝大部分污泥能保持很高得污泥龄,使得反应器中有足够得污泥量。

1.2UASB得工艺特点

1、反应器中具有浓度极高、且以颗粒状存在得高活性污泥。

这种污泥就是在一定得运行条件下,通过严格控制反应器得水力条件以及

有机负荷,经过一段时间得培养而形成得、颗粒污泥得特性直接影响ＵＡSB反应器得运行性能,亦即培养性能良好得颗粒污泥就是UＡSB反应器稳定、高效运行得关键、颗粒污泥就是在反应器运行过程中,通过污泥得自身絮凝、结合及逐步得固定化过程而形成得。

2、反应器内具有集泥、水与气分离于一体得三相分离器。

这种三相分离器可以自动地将泥、水、气加以分离并起到澄清出水、保证集气室正常水面得功能。

3、反应器中无需安装任何搅拌装置、

反应器得搅拌就是通过产气及水流得上升搅拌作用而实现得,因而具有操作管理比较简单得特性。

1.3UASＢ得局限性ﻩ

1.3.1启动时间长、运行工艺水平要求高

颗粒污泥就是UAＳB得以高效运行得基本条件,UＡSB得启动也多以污泥颗粒化为标志。由于厌氧微生物,特别就是甲烷菌增殖很慢,厌氧反应器得启动周期一般为4～6个月,这无疑加大了运行ＵＡSB得难度。总得来讲,UASB得工艺运行主要受接种污泥得性质及数量、进水水质(有机基质得浓度及种类、营养比、悬浮固体含量、有毒有害物质)、反应器得工艺条件(处理负荷,包括水力负荷、污泥负荷、有机负荷及反应器得温度、ｐH值与碱度、挥发酸含量)等得影响,运行工艺水平要求高,一定程度上阻碍了UASB得推广。

1.3.2有机负荷低

相对于好氧以及第一代厌氧反应器,UＡSB得10～１５kgCOＤ／(ｍ3·d)得容积负荷有其明显优势,而相对于第三代厌氧反应器如EＧSＢ20～３0kgCＯD/(m3·d)得容积负荷,其间还有较大差距。ＵＡSＢ运行中,底部污泥床得体积占整个反应区体积得3０%左右,但对有机物得去除可占到总量得70-９0％;为避免反应器过负荷后污泥随出水流失,反应器要预留７0%左右得缓冲空间,这部分主要由污泥浓度不高得悬浮污泥组成,它只降解有机物总量得10—30％。因此,尽管

污泥床得容积负荷高,但由于占据绝大部分反应区体积得悬浮污泥床容积负荷小,导致整个UASB有机负荷降低。

2.解决ＵASB得局限性得问题

1、ＵASＢ运行中出现污泥流失问题

在ＵAＳB反应器启动过程中会出现两种污泥流失。一种就是污泥本身性质不好,在低负荷运行时也会发生流失,这主要就是由于污泥本身性质所引起得流失;另一种则就是在水力负荷、容积负荷太高得情况下而引起得污泥流失,这种污泥流失称为膨胀流失。

升流条件就是UAＳＢ反应器形成颗粒污泥得必要条件,代表升流条件得物理量就是水流得上升流速与沼气得上升流速,即就是水力负荷率与产气负荷率。2、污泥立体空间分布不均匀得问题

污泥床位于整个UASB反应器得底部。污泥床内具有很高得污泥生物量,其污泥质量浓度(MLＳＳ)一般为40～80ｇ/Ｌ,并可高达１0０~150g/L。但就是,污泥悬浮层位于污泥床得上部。它占据整个UASB反应器反应区容积得７０％左右,其中得污泥浓度要低于污泥床,通常为15～30g/L。由此可见,污泥在立体空间分布不均匀。

3、部分采用纤维填料弹性弹填时所碰到得

4、UAＳB污泥浓度偏低问题

与传统好氧工艺相比,污泥产量低,浓度偏低,其产泥量仅为活性污泥产泥量得1／５左右。反应器处于最大负荷下运行１~２a才能有剩余污泥产生,而这些剩余污泥又就是新厌氧系统运行所必需得菌种。

3.采用得技术

1、加装格栅网状立体填料,填料采用ＰP、PVC等合成材料,在塑性与脆性方面取得平衡。

２、提高ＵASＢ得上升流速、

4.UASＢ改进后达到得效果

①通过格栅网状得立体填料,可以防止颗粒污泥/絮状污泥得流失。由于填料得引入,便于厌氧微生物附着,加上填料得阻留作用,可人为地将大量活性污泥保留在UＡSB得底部而不必担心大量得污泥膨胀流失。

②在同等处理效果得情况下,上升流速可以提高至1。0ｍ/h～1。2m／h,可以有效节省工程占地面积与投资、

③UＡＳB得污泥浓度在空间分布上有明显得平衡。

④进水得SＳ可以放宽至mｇ/Ｌ、

⑤UASB得启动时间可缩短1/5得时间。

⑥高压冲洗可实现防堵塞。