uasb三相分離器原理是什么(三相分離器內(nèi)部結(jié)構(gòu))
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UASB是水處理領(lǐng)域不可或缺的工藝。我們必須了解從事水處理的工程師。本文針對UASB工藝,內(nèi)容為干貨。全面,主要包括以下內(nèi)容:
UASB反應(yīng)器的工藝特點(diǎn):
UASB反應(yīng)器的基本特點(diǎn)是不吸附載體就能形成沉降性能好的顆粒狀污泥,保持反應(yīng)器中高濃度的微生物,從而承受較高的COD負(fù)荷(高達(dá)30~50kgCOD/(m3.d),COD去除率可達(dá)90%以上。
在好氧生物處理中,效果最好的好氧純生物流化床。深井曝氣等工藝COD負(fù)荷僅為10kgCOD/(m3.d),COD去除率為70%~80%。
與其他厭氧生物反應(yīng)器相比,UASB的特點(diǎn)如下:
1.結(jié)構(gòu)簡單巧妙:沉淀區(qū)位于反應(yīng)器頂部,廢水從反應(yīng)器底部進(jìn)入,向上流過污泥床區(qū),與大量厭氧細(xì)菌接觸。廢水中的有機(jī)物被厭氧菌分解成沼氣(主要成分為CH4和CO2),廢水在升流過程中與沼氣和厭氧菌固體液分離。沉淀區(qū)大部分污泥可返回污泥床區(qū),使反應(yīng)器內(nèi)保持足夠的生物量??梢钥闯觯麄€上半年集生物反應(yīng)和沉淀于一體。反應(yīng)器無機(jī)械攪拌和填料,結(jié)構(gòu)簡單,操作管理方便。
2.厭氧顆粒污泥可在反應(yīng)器中培養(yǎng):UASB反應(yīng)器在處理大多數(shù)有機(jī)廢水時,只要操作方法正確,一般可在反應(yīng)器中培養(yǎng)厭氧顆粒污泥。厭氧顆粒污泥的特點(diǎn)是去除有機(jī)物活性高,密度大于絮凝污泥,沉淀性能好,反應(yīng)器內(nèi)生物量高。
3.實(shí)現(xiàn)了污泥年齡(SRT)與水力停留時間(HRT)的分離:由于反應(yīng)器內(nèi)生物量高,污泥年齡長,反應(yīng)器內(nèi)廢水HRT短,SRT大于HRT,因此反應(yīng)器具有較高的容積負(fù)荷率和良好的運(yùn)行穩(wěn)定性,這是現(xiàn)代厭氧反應(yīng)器的最大區(qū)別。
4.UASB反應(yīng)器對各種廢水有很大的適應(yīng)性:UASB反應(yīng)器不僅可以產(chǎn)生酒精、糖蜜、檸檬酸等高濃度有機(jī)廢水,還可以產(chǎn)生啤酒、屠宰、軟飲料等中濃度有機(jī)廢水,還可以產(chǎn)生低濃度有機(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(約35攝氏度)下運(yùn)行,并可在低溫(約20攝氏度)下穩(wěn)定運(yùn)行。UASB反應(yīng)器除含有有毒有害物質(zhì)的有機(jī)廢水外,幾乎可以適應(yīng)不同行業(yè)排放的各種有機(jī)廢水。
5.能耗低,產(chǎn)泥量少:由于UASB反應(yīng)器不需要氧氣、攪拌和加熱,在實(shí)現(xiàn)高效能的同時,實(shí)現(xiàn)了低能耗,可以提供大量的生物能沼氣。因此,UASB反應(yīng)器是一種生產(chǎn)能力很長的廢水處理設(shè)備,不僅降低了生產(chǎn)能力。6.廢水中氮磷不能去除:
UASB反應(yīng)器和其他厭氧處理設(shè)備一樣,其缺點(diǎn)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。在處理高濃度廢水時,采用厭氧-有氧串聯(lián)工藝,即用UASB反應(yīng)器去除廢水中的大部分碳有機(jī)物作為預(yù)處理,使用有氧處理設(shè)備去除殘留的碳有機(jī)物、氮、磷等物質(zhì),是最佳的廢水處理工藝選擇,具有重要的節(jié)能意義,可大大節(jié)省基礎(chǔ)設(shè)施投資,降低運(yùn)行成本。因此,它具有良好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。
關(guān)于三相分離器:
UASB反應(yīng)器中的三相分離器(GLS)是UASB反應(yīng)器中最具特色和重要的裝置。它還具有兩個功能:
1.它可以收集分離器下反應(yīng)室產(chǎn)生的沼氣;
2.沉淀分離器上的懸浮物。上述兩個功能都要求三相分離器的設(shè)計(jì)避免沼氣泡上升到沉淀區(qū)。如果它上升到表面,就會導(dǎo)致水混濁。降低沉淀效率,失去產(chǎn)生的沼氣。
設(shè)計(jì)三相分離器的原則是:
1.間隙與出水面的截面積比影響進(jìn)入沉淀區(qū)并保持在污泥相中的絮凝體的沉淀速度。
2.分離器確定反應(yīng)區(qū)(下部)和沉淀區(qū)(上部)的比例與出水液位的位置相比。大多數(shù)UASB反應(yīng)器中的內(nèi)部沉淀區(qū)是總體積的15%-20%。
3.三相分離器的傾角應(yīng)使固體滑回到實(shí)際反應(yīng)區(qū),并在45~60℃之間確定所需的角度。在大多數(shù)UASB反應(yīng)器中,內(nèi)部沉淀區(qū)是總體積的15%-20%。3.三相分離器的傾角度應(yīng)器的材料應(yīng)區(qū)也應(yīng)區(qū)。
4.分離器下氣液界面面積確定沼氣釋放率。適當(dāng)?shù)尼尫怕始s為1~3m3/(m2?h)。低速有浮渣層的趨勢,很高導(dǎo)致氣泡層的形成,兩者都導(dǎo)致釋放管堵塞。
對于低濃度污水,當(dāng)水力負(fù)荷為限制性設(shè)計(jì)參數(shù)時,在三相分離器間隙處保持較大的過流面積,使最大的上升流量盡可能低。原則上,只有出水截面的面積(而不是間隙面積)是反應(yīng)器中保持最小沉積絮體的關(guān)鍵。
進(jìn)水配水系統(tǒng)要求:
進(jìn)水系統(tǒng)具有配水和水力攪拌的功能。為了保證這兩個功能的實(shí)現(xiàn),有必要滿足以下原則:1。進(jìn)水裝置的設(shè)計(jì)使分配到各點(diǎn)的流量相同,確保單位面積的進(jìn)水量基本相同,防止短路;2.當(dāng)堵塞發(fā)現(xiàn)時,很容易觀察到進(jìn)水管的堵塞。它必須很容易被清除。3.應(yīng)盡可能滿足污泥床水力攪拌的需要,確保進(jìn)水有機(jī)物與污泥快速混合,防止局部酸化。
為了確保進(jìn)水量分布在池底,每個進(jìn)水管只連接到一個進(jìn)水點(diǎn)是最理想的狀態(tài),只要每個水管流量相等,就可以達(dá)到均勻的水分布要求;因此,有必要使用特殊的水分布裝置,以確保一個水分布管只服務(wù)于一個水分布點(diǎn),為了確保每個水分達(dá)到應(yīng)有的水流,建議使用高于反應(yīng)器的水箱(或渠道)水分布系統(tǒng)。給出了一種連續(xù)的水分布器形式,這種開放式水分布器的優(yōu)點(diǎn)是容易用肉眼觀察堵塞。由于水力負(fù)荷低,脈沖進(jìn)水分配裝置是高濃度廢水的更好選擇。
首次啟動UASB的注意事項(xiàng):
1.UASB初始啟動目標(biāo)要明確。在UASB(第一階段)啟動的早期階段,不要追求反應(yīng)器的處理效率和出水質(zhì)量。最初的目標(biāo)是使反應(yīng)器逐漸進(jìn)入工作狀態(tài)。這是一個從休眠狀態(tài)恢復(fù)和激活細(xì)菌的過程。在此過程中,當(dāng)細(xì)菌從休眠狀態(tài)恢復(fù)到營養(yǎng)細(xì)胞狀態(tài)時,它們還需要適應(yīng)廢水的性質(zhì)。在整個馴化和增殖過程中,原污泥中甲烷菌濃度可能較低,生長速度比酸菌慢得多。因此,在顆粒污泥出現(xiàn)之前,這一段相當(dāng)長。這一段不可能快,也不不大的負(fù)荷。
2.當(dāng)廢水CODCR濃度低于2000mg/L時,一般不需要稀釋??芍苯舆M(jìn)入液體。當(dāng)廢水CODCR濃度高于2000mg/L時,可采用進(jìn)水稀釋,增加進(jìn)水量,促進(jìn)處理設(shè)施水流均勻分布。
3.當(dāng)負(fù)荷增加的操作方法啟動時,1~2.0kr的初始負(fù)荷可以從0.3開始。負(fù)荷不應(yīng)增加太快,只要略高于體積負(fù)荷0.1kgCOD/m3.d。水力保留時間大于24小時。連續(xù)運(yùn)行。直到有氣體產(chǎn)生。5天后,檢查氣體產(chǎn)量是否略高于0.1m3/m3.d。如果反應(yīng)器的氣體產(chǎn)量在5天后仍未達(dá)到這個值,則可以停止進(jìn)水,3天后恢復(fù)進(jìn)水,直到氣體產(chǎn)量增加到0.1m3/m3.d。檢查出水VFA。如果VFA太高,說明反應(yīng)器的負(fù)荷相當(dāng)于當(dāng)時菌株的高活力。如果出水VFA高于8mmol/l,則停止進(jìn)水,直到反應(yīng)器內(nèi)VFA低于3mmol/l,然后繼續(xù)使用原始濃度。如果出水VFA低于3mmol/l,則表明反應(yīng)器運(yùn)行良好。
4.增加負(fù)荷可以通過增加進(jìn)水量或減少進(jìn)水稀釋比來增加。負(fù)荷每次只能增加20~30%。
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