UASB工藝--精選文檔

1、1. UASB工藝簡(jiǎn)介1.1 UASB的結(jié)構(gòu)與工作原理如圖所示為UASB的基本構(gòu)造形式。UASB主要包括污泥床、懸浮污泥床、沉行過(guò)程中，廢水一般以0.51.5m/h的上升流速自反應(yīng)器的底部依次流經(jīng)污泥床，懸浮污泥床至三相分離器和沉淀區(qū)。UASB的水力流型呈推流式，進(jìn)水與污泥床及懸浮污泥床中的微生物充分混合接觸并進(jìn)行厭氧分解。厭氧分解過(guò)程中產(chǎn)生的沼氣在上升過(guò)程中將污泥顆粒托起；由于大量氣泡的產(chǎn)生，即使在較低的有機(jī)及水力負(fù)荷條件下，污泥床也發(fā)生明顯的攪拌作用（微小的沼氣氣泡在上升過(guò)程中相互結(jié)合而逐漸變成較大的氣泡，將顆粒污泥向反應(yīng)器的上部頂托。最后由于氣泡的破裂，絕大部分顆粒污泥又返回到污泥床區(qū)）

2、變得日益劇烈，從而降低了污泥中夾帶氣泡的阻力，氣體便從污泥中突發(fā)性的逸出，引起污泥床表面呈沸騰或流化狀態(tài)。反應(yīng)器中沉淀性能較差的絮體狀污泥則在氣體的攪拌作用下，在反應(yīng)器上部形成污泥懸浮層。沉淀性能較好的顆粒狀污泥則處于反應(yīng)器的下部形成高濃度的污泥床。隨著水流的上升流動(dòng)，氣、水、泥三相混合液（消化液）上升至三相分離器中，氣體遇到反射板或擋板后折向集氣室而被有效的分離排出；污泥和水進(jìn)入上部的沉淀區(qū)，在重力的作用下泥水發(fā)生分離。由于三相分離器的作用，使得反應(yīng)器混合液中的污泥有一個(gè)良好的沉淀、分離和再絮凝的環(huán)境，有利于提高污泥的沉降性能。在一定的水力負(fù)荷條件下，絕大部分污泥能保持很高的污泥齡，使得反應(yīng)

3、器中有足夠的污泥量。1.2 UASB的工藝特點(diǎn) 1、反應(yīng)器中具有濃度極高、且以顆粒狀存在的高活性污泥。 這種污泥是在一定的運(yùn)行條件下，通過(guò)嚴(yán)格控制反應(yīng)器的水力條件以及有機(jī)負(fù)荷，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的培養(yǎng)而形成的。顆粒污泥的特性直接影響UASB反應(yīng)器的運(yùn)行性能，亦即培養(yǎng)性能良好的顆粒污泥是UASB反應(yīng)器穩(wěn)定、高效運(yùn)行的關(guān)鍵。顆粒污泥是在反應(yīng)器運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)污泥的自身絮凝、結(jié)合及逐步的固定化過(guò)程而形成的。2、反應(yīng)器內(nèi)具有集泥、水和氣分離于一體的三相分離器。這種三相分離器可以自動(dòng)地將泥、水、氣加以分離并起到澄清出水、保證集氣室正常水面的功能。3、反應(yīng)器中無(wú)需安裝任何攪拌裝置。反應(yīng)器的攪拌是通過(guò)產(chǎn)氣及水流的

4、上升攪拌作用而實(shí)現(xiàn)的，因而具有操作管理比較簡(jiǎn)單的特性。1.3 UASB的局限性1.3.1 啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)、運(yùn)行工藝水平要求高顆粒污泥是UASB得以高效運(yùn)行的基本條件，UASB的啟動(dòng)也多以污泥顆?；癁闃?biāo)志。由于厭氧微生物，特別是甲烷菌增殖很慢，厭氧反應(yīng)器的啟動(dòng)周期一般為46個(gè)月，這無(wú)疑加大了運(yùn)行UASB的難度。總的來(lái)講，UASB的工藝運(yùn)行主要受接種污泥的性質(zhì)及數(shù)量、進(jìn)水水質(zhì)（有機(jī)基質(zhì)的濃度及種類(lèi)、營(yíng)養(yǎng)比、懸浮固體含量、有毒有害物質(zhì)）、反應(yīng)器的工藝條件（處理負(fù)荷，包括水力負(fù)荷、污泥負(fù)荷、有機(jī)負(fù)荷及反應(yīng)器的溫度、pH值與堿度、揮發(fā)酸含量）等的影響，運(yùn)行工藝水平要求高，一定程度上阻礙了UASB的推廣。1.

5、3.2 有機(jī)負(fù)荷低相對(duì)于好氧以及第一代厭氧反應(yīng)器，UASB的1015kgCOD/(m3·d)的容積負(fù)荷有其明顯優(yōu)勢(shì)，而相對(duì)于第三代厭氧反應(yīng)器如EGSB 2030kgCOD/(m3·d)的容積負(fù)荷，其間還有較大差距。UASB運(yùn)行中，底部污泥床的體積占整個(gè)反應(yīng)區(qū)體積的30%左右，但對(duì)有機(jī)物的去除可占到總量的7090%；為避免反應(yīng)器過(guò)負(fù)荷后污泥隨出水流失，反應(yīng)器要預(yù)留70%左右的緩沖空間，這部分主要由污泥濃度不高的懸浮污泥組成，它只降解有機(jī)物總量的10-30%。因此，盡管污泥床的容積負(fù)荷高，但由于占據(jù)絕大部分反應(yīng)區(qū)體積的懸浮污泥床容積負(fù)荷小，導(dǎo)致整個(gè)UASB有機(jī)負(fù)荷降低。2. 解

6、決UASB的局限性的問(wèn)題1、 UASB運(yùn)行中出現(xiàn)污泥流失問(wèn)題在UASB反應(yīng)器啟動(dòng)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)兩種污泥流失。一種是污泥本身性質(zhì)不好，在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)也會(huì)發(fā)生流失，這主要是由于污泥本身性質(zhì)所引起的流失；另一種則是在水力負(fù)荷、容積負(fù)荷太高的情況下而引起的污泥流失，這種污泥流失稱(chēng)為膨脹流失。升流條件是UASB反應(yīng)器形成顆粒污泥的必要條件，代表升流條件的物理量是水流的上升流速和沼氣的上升流速，即是水力負(fù)荷率和產(chǎn)氣負(fù)荷率。2、 污泥立體空間分布不均勻的問(wèn)題污泥床位于整個(gè)UASB反應(yīng)器的底部。污泥床內(nèi)具有很高的污泥生物量，其污泥質(zhì)量濃度(MLSS)一般為4080g/L，并可高達(dá)100150g/L。但是，污泥懸

7、浮層位于污泥床的上部。它占據(jù)整個(gè)UASB反應(yīng)器反應(yīng)區(qū)容積的70%左右，其中的污泥濃度要低于污泥床，通常為1530g/L。由此可見(jiàn)，污泥在立體空間分布不均勻。3、 部分采用纖維填料彈性彈填時(shí)所碰到的4、 UASB污泥濃度偏低問(wèn)題與傳統(tǒng)好氧工藝相比，污泥產(chǎn)量低，濃度偏低，其產(chǎn)泥量?jī)H為活性污泥產(chǎn)泥量的1/5左右。反應(yīng)器處于最大負(fù)荷下運(yùn)行12a才能有剩余污泥產(chǎn)生，而這些剩余污泥又是新厭氧系統(tǒng)運(yùn)行所必需的菌種。3. 采用的技術(shù)1、加裝格柵網(wǎng)狀立體填料，填料采用PP、PVC等合成材料，在塑性和脆性方面取得平衡。2、提高UASB的上升流速。4. UASB改進(jìn)后達(dá)到的效果通過(guò)格柵網(wǎng)狀的立體填料，可以防止顆粒污泥/絮狀污泥的流失。由于填料的引入，便于厭氧微生物附著，加上填料的阻留作用，可人為地將大量活性污泥保留在UASB的底部而不必?fù)?dān)心大量的污泥膨脹流失。在同等處