UASB反應器如何做到高效處理污水(uasb污水處理工藝流程圖)
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添加時間:2022-11-15 瀏覽次數:2260
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厭氧生化處理工藝發展至今,已出現第三代厭氧反應器,在實際的工程項目中,應用較多的還是升流式污泥床(UASB),那下面我們一起聊聊UASB厭氧反應器的的結構,以及一些常見的問題及對策。
01、UASB處理技術
升流式厭氧污泥床工藝是20世紀70年代開發的厭氧處理技術,具有結構簡單、處理效率較高的特性,是國內外運用較多的厭氧處理工藝。
UASB反應器是以泥水氣三相分離為一體的集成化廢水厭氧處理工藝,在其反應器內可以培育出沉降性能良好、處理效率很高的顆粒污泥,并形成污泥濃度極高的污泥床使其具備容積負荷率高、污泥截留效果好、反應器結構緊姿等一系列優良的運行特點。
UASB的內部結構就包括進水分配系統、反應區(污泥床、污泥懸浮層區)、三相分離器、排水系統、排泥系統。
(1)進水分配系統:主要是將廢水盡可能地均勻分配到整個UASB反應器中,并具備一定的初始攪拌作用。良好的進水分配系統可以避免嚴重短流的發生,是反應器高效運行的關鍵因素之一。在進水方式方面,可以是間隔進水,也可以是連續進水。
(2)反應區:反應區是UASB的重點區域,這里聚集了大量厭氧微生物,擔負著去除有機物的重任,進流廢水將在這個區域與厭氧污泥充分混合和接觸,進流廢水中的有機物會得到充分降解。
在反應區內分為下部的污泥床和上部的污泥懸浮層,污泥床內具有很高的污泥量,一般是沉降性能好、有機物去除率高的顆粒污泥,污泥濃度通常在35~75g/L,其在反應區所占容積大概為30%左右,但是,卻可以擔負有機物去除量的80%左右。污泥懸浮層區的厭氧污泥其污泥濃度在15~30g/L,一般為非顆粒狀的絮狀污泥。
(3)三相分離器:由沉淀區、氣室、氣封組成,其目的是為了反應器內的氣體、液體、固體進行有效分離,最核心的作用是使足夠多的污泥能夠留在UASB反應器內,通常為了耐腐蝕,其材質多為玻璃鋼而非金屬。
值得注意的是,材質不良的三相分離器容易發生破損,導致功能無法有效發揮,出現堵塞、沼氣分離不徹底、跑泥等問題。
(4)排水系統:也是UASB反應器的出水系統,由出水堰收集出水后,通過出水口流向后段處理設施。
(5)排泥系統:UASB需要設置排泥口。排泥口的位置可以是反應器的底部,也可以是反應器的中部,也可以是距上部三相分離器0.5米左右設置,原則上可以多設幾個排泥點,并且可以引出管道,兼做污泥采樣口。
02、常見問題及對策
(1)系統跑泥問題
通常跑泥是氣泡夾帶污泥上浮所致,如果氣泡不能從污泥上脫離,則會導致污泥密度變輕,最終流出系統。常見的跑泥原因是系統酸敗、進水負荷(水力負荷或有機負荷)沖擊、有毒物質流入、過多的油脂流人、水中纖維或懸浮物過多、系統前預酸化程度過高等。
如果跑泥嚴重,需要采取對策,如果是輕微的跑泥,則不必采取特別的對策,只要產生的污泥量是大于跑泥量的,對整個UASB系統來說就是可控的狀態。
(2)進水懸浮物含量過高
進入反應器的懸浮物濃度,原則上來說是不能高于500mg/L,如果進水懸浮物含量超過1500mg/L,則需要通過混凝沉淀、氣浮等方式加以去除。
也可以通過設置水解池對懸浮物和難降解有機物進行預酸化,以提高UASB反應器系統的穩定性,但是,預酸化不可過頭,否則UASB反應器內的水解酸化和產甲烷的平衡就會被打破,導致反應器內以產甲烷為主,則對反應器的操作難度會增加,不利于系統的穩定運行。
(3)上升流速問題
UASB反應器的上升流速原則上控制在0.5—1.2m/h。容積負荷控制在10 kgCOD/(m3?d),水力負荷控制在0.1~0.3m3/(m2h),水力負荷過低,則污泥無法懸浮。水力負荷過高,則污泥容易流出反應器。
(4)進水硫酸根含量
進水含有硫酸根對UASB系統正常影響較大,通常硫酸根濃度超過500mg/L或硫酸根濃度除以COD濃度大于10%~20%時,對反應器影響會比較大,需要通過稀釋等方法加以控制。
(5)顆粒污泥問題
顆粒污泥的優勢表現在提高污泥沉降性上,有利于防止污泥的流失,因為絮狀污泥更容易流失。所以,顆粒污泥利于保持反應器內污泥的濃度。
產甲烷菌存在于顆粒污泥內部,產酸菌存在于顆粒污泥外部,如此,產酸菌就為產甲烷菌提供了保護層,提高了污泥耐受進水水質波動的能力和抗pH值波動的能力。但是在實踐中,有80%的UASB系統是沒有顆粒污泥而只有絮狀污泥的。
(6)反應器污泥量減少的問題
UASB反應器污泥量不斷減少的原因通常是污泥流失導致的,而去除率的降低,除了與溫度、pH值、容積負荷等工藝控制參數不佳有關外,也與流人廢水中的硫酸根、抗生素等抑制物質有關。
如果條件允許,可以在UASB反應器后設置一個沉淀池,對從UASB反應器流出的污泥進行泥水分離后,沉淀的污泥可以回流人UASB厭氧反應器,用以補充和維持反應池的濃度。
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