升流式厌氧污泥床反应器资料.ppt

一、升流式厌氧污泥层反应器的特征及构造 1.特征 升流式厌氧污泥层(Upflow Anaerobic Sludge Blanket，简称 UASB)反应器是荷兰学者莱廷格(Lettinga)等人在70年代初开发的，在国外，目前己广泛用于高浓度有机废水处理，规模较大的容积达5500m3，每天可产沼气2000m3，COD去除率达85%。1980年代，北京市环境保护研究所、清华大学、哈尔滨建筑工业大学开展了UASB的研究，目前在我国工业废水处理中已得到广泛应用。UASB反应器工作原理如图所示。 1.特征 UASB反应器的工艺特征是在反应器的上部设置气、固、液三相分离器，下部为污泥悬浮层区和污泥床区，废水从反应器底部流入，向上升流至反应器顶部流出，由于混合液在沉淀区进行固液分离，污泥可自行回流到污泥床区，这使污泥床区可保持很高的污泥浓度。UASB反应器还具有一个很大特点是能在反应器内实现污泥颗粒化，颗粒污泥的粒径一般为0.l-0.2cm，比重为1.04-1.08，具有良好的沉降性能和很高的产甲烷活性。污泥颗粒化后,反应器内污泥的平均浓度可达50gVSS/L左右，污泥龄一般在 30天以上，而反应器的水力停留时间比较短，所以UASB反应器具有很高的容积负荷，在中温发酵条件下，一般可达10kgCOD/（m3·d）左右，甚至能够高达15~40kgCOD/（m3·d）。UASB反应器不仅适于处理高、中等浓度的有机废水，也适用于处理如城市废水这样的低浓度有机废水。 1.特征 UASB反应器的构造特点(见图3-19-22)是集生物反应与沉淀于一体，结构紧凑。废水由配水系统从反应器底部进入，通过反应区经气、固、液三相分离器后进入沉淀区。气、固、液分离后，沼气由气室收集，再由沼气管流向沼气柜。固体(污泥)由沉淀区沉淀后自行返回反应区，沉淀后的处理水从出水槽排出，勿需设沉淀池和污泥回流装置。UASB反应器内不设搅拌设备，上升水流和沼气产生的气流足可满足搅拌要求。UASB反应器的构造简单，便于操作运行。 2.构造 反应器主要由下列几部分组成 1)进水配水系统，其主要功能是：①将进入反应器的原废水均匀地分配到反应器整个横断面；并均匀上升；②起到水力搅拌的作用。这都是反应器高效运行的关键环节。 2)反应区，是升流式厌氧污泥床的主要部位，包括颗粒污泥区和悬浮污泥区。在反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好凝聚和沉淀性能的污泥在池底部形成颗粒污泥层。废水从厌氧污泥床底部流入，与颗粒污泥层中的污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解有机物，同时产生的微小沼气气泡不断地放出。微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡。在颗粒污泥层上部，由于沼气的搅动，形成一个污泥浓度较小的悬浮污泥层。 2.构造 3)三相分离器，由沉淀区、回流缝和气封组成，其功能是将气体(沼气)、固体(污泥)和液体(废水)等三相进行分离。沼气进入气室，污泥在沉淀区进行沉淀，并经回流缝回流到反应区。经沉淀澄清后的废水作为处理水排出反应器。 三相分离器的分离效果将直接影响反应器的处理效果。 4)气室，也称集气罩，其功能是收集产生的沼气，并将其导出气室送往沼气柜。 5)处理水排出系统，功能是将沉淀区水面上的处理水，均匀地加以收集，并将其排出反应器。 此外，在反应器内根据需要还要设置排泥系统和浮渣清除系统。 UASB反应器构造 分类 开敞式UASB 反应器 封闭式UASB反应器 UASB 反应器的断面形状一般为圆形或矩形。反应器常为钢结构或钢筋混凝土结构。当采用钢结构时，常采用圆形断面，当采用钢筋混凝土结构时，则常用矩形断面。由于三相分离器构造要求，采用矩形断面便于设计和施工。 UASB 反应器处理废水一般不加热，利用废水本身的水温。如果需要加热提高反应的温度，则采用与对消化池加热相同的方法。但反应器一般都采用保温措施，方法同消化池。反应器必须采取防腐蚀措施。 其特点是反应器的顶部不加密封，出水水面是开放的，或加一层不密封的盖板，这种UASB反应器主要适用于处理中低浓度的有机废水。中低浓度废水经UASB反应器处理后,出水中的有机物浓度已较低，所以在沉淀区产生的沼气数量很少，一般不再收集。这种型式反应器构造比较简单，易于施工安装和维修。 其特点是反应器的顶部加盖密封。在液面与地顶之间形成一个气室，可以同时收集反应区和沉淀区产生的沼气。这种型式反应器适用于处理高浓度有机废水或含硫酸盐较高的有机废水。此种型式反应器的池盖也可为浮盖式。 二、升流式厌氧污泥层反应器的设计 UASB 反应器设计的主要内容有下列几项：首先根据处理废水的性质选定适宜的地型和确定有效容积及其主要部位的尺寸，如高、直径、长宽比等。其次，设计进