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行業新聞
UASB反應器高濃度有機廢水處理工藝

來源: 時間:2020-02-27 16:31:53 次數:

01概述

1功能

厭氧生物處理反應器是高濃度有機廢水處理的有效工藝,升流式厭氧汙泥床(UASB)是厭氧生物處理反應器一種,UASB(Up-flowAnaerobicSludgeBed,簡稱UASB)由於具有厭氧過濾及厭氧活性汙泥法的雙重特點,其結構、運行操作維護管理相對簡單,造價相對較低,技術成熟,受到汙水處理業界的重視,得到廣泛的歡迎和應用。

氧生物處理法適用於高濃度有機廢水,進水BOD高濃度可達數萬mg/L也可適用於低濃度有機廢水,如城市汙水等。對於一般有機廢水,當水溫在30℃時,容積負荷可達10-20kg(COD)/(m3.d)。目前已廣泛用於高濃度有機廢水(如工業廢水、精細化工、農藥、製藥、焦化、啤酒、屠宰廢水等)、城市汙水的處理,COD去除率可達50-80%。

厭氧生物處理反應器主要有:厭氧接觸法、厭氧濾池、上 流式厭氧汙泥床(UASB)、厭氧流化床、顆粒汙泥膨脹床(EGSB)等。UASB反應器是一種運用廣泛、設計成熟、的厭氧處理裝置,據統計,全球及我國在運行的各類厭氧反應器中,UASB厭氧反應器占60%。

升流式厭氧汙泥床工藝近年來在國內外發展很快,該工藝既節約了能源,基至可回收能量,又解決了環境汙染問題,取得了較好的經濟效益和社會效益。具有廣闊的應用前景。

2曆史

上 流式厭氧汙泥床反應器(UASB反應器)是荷蘭學者Lettinga等人在20世紀70年代初開發的。當時她們在研究上 流式厭氧濾池處理土豆加工和甲醇廢水時注意到大部分的淨化作用和積累得大部分厭氧微生物均在濾池的下部,於是便在濾池底部設置了一個不裝填料的空間來積累更多的厭氧微生物量,後來幹脆取消了池內的全部填料,並在池頂設置了一個氣、固、液三相分離器,一種結構簡單、處理效能很高的新型厭氧反應器便誕生了。由於這種反應器結構簡單、不用填料、沒有懸浮物堵塞等問題,因此一出現便立即引起了廣大廢水處理工作者的興趣,並被廣泛應用於工業廢水和生活汙水的處理中。

UASB反應器在處理各種有機廢水時,反應器內一般情況下均能形成厭氧顆粒汙泥,而厭氧顆粒汙泥不僅具有良好的沉降性能,而且具有較高的產甲烷活性。由於UASB反應器設置有三相分離器,使得反應器內汙泥不易流失,所以反應器內能維持很高的汙泥濃度,平均濃度可達80gSS/L左右。同時,反應器的SRT(汙泥停留時間)很大,HRT(水力停留時間)很小,這使反應器有很高的容積負荷率和運行穩定性。

2UASB結構

UASB反應器的構造主要由進水分配係統、反應區、三相分離器、出水係統、排泥係統組成。另外,根據不同廢水水質,UASB反應器的構造有所不同,主要可分為敞開式和封閉式兩種。

廢水由池底進入反應器,向上 流過由絮狀或顆粒汙泥組成的汙泥床,隨著廢水與汙泥相接觸發生厭氧反應,產生沼氣(主要是甲烷和二氧化碳)引起汙泥床擾動,通過反應區經氣體分離後的混合液進入沉澱區進行固液分離,澄清後的處理過的水排走,沉澱下來的微生物固體,即厭氧汙泥靠重力沉降返回到反應區,集氣室收集的沼氣由沼氣管排出反應器。UASB反應器內不設攪拌裝置,上升的水流和產生的沼氣可滿足攪拌要求,反應器內不需填裝填料,構造簡單,易於操作運行,便於維護管理。由於UASB反應器設置有三相分離器,使得反應器內汙泥不易流失,所以反應器內能維持很高的汙泥濃度。同時,反應器的SRT(汙泥停留時間)大,HRT(水力停留時間)小,這使反應器有很高的容積負荷率並運行穩定性。

3應用特點

與好氧處理相比,UASB厭氧處理具有明顯的優勢:

(一)可處理高濃度廢水,特別是對一些較難降解的大分子有機物有很好的去除效果,而好氧對此效果不明顯;

(二)不需要供氧,大大降低運行費用,能耗僅為好氧處理工藝的10-15%,且厭氧過程產生可再生能源——沼氣;

(三)汙泥產生量比好氧過程少5~20倍,UASB內汙泥濃度高,平均汙泥濃度為20-40gVSS/1;不會產生汙泥膨脹,剩餘汙泥量少,汙泥易處理;

(四)有機負荷率高,水力停留時間短,采用中溫發酵時,容積負荷一般為10-20kgCOD/m3.d左右;反應器容積和係統占地小,投資少。工程實踐證明,當汙水COD濃度大於4000mg/L時,厭氧處理就比好氧處理更加經濟。

(五)無混合攪拌設備,靠發酵過程中產生的沼氣的上升運動,使汙泥床上部的汙泥處於懸浮狀態,對下部的汙泥層也有一定程度的攪動;汙泥床不填載體,節省造價及避免因填料發生堵賽問題;

(六)操作簡單、運行方便、易於維護管理。

主要缺點是:

(一)進水中懸浮物需要適當控製,不宜過高,一般控製在100mg/l以下;

(二)汙泥床內有短流現象,影響處理能力;

(三)對水質和負荷突然變化較敏感,耐衝擊力稍差。

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