UASB厭氧反應(yīng)器/上向流厭氧反應(yīng)器
【概述】
厭氧反應(yīng)器是為厭氧處理技術(shù)而設(shè)置的專門反應(yīng)器。厭氧消化技術(shù)在世界各地廣泛應(yīng)用。采用厭氧法處理高濃度有機(jī)廢水,其優(yōu)越性逐步得到人們的承認(rèn)和重視,近年來(lái)通過(guò)國(guó)內(nèi)外專家和學(xué)者們的努力,厭氧技術(shù)得到了很快發(fā)展,并在實(shí)際工程中得到廣泛應(yīng)用。
厭氧過(guò)程實(shí)質(zhì)是一系列復(fù)雜的生化反應(yīng),其中的底物、各類中間產(chǎn)物、最終產(chǎn)物以及各種群的微生物之間相互作用,形成一個(gè)復(fù)雜的微生態(tài)系統(tǒng),類似于宏觀生態(tài)中的食物鏈關(guān)系,各類微生物間通過(guò)營(yíng)養(yǎng)底物和代謝產(chǎn)物形成共生關(guān)系(symbiotic)或共營(yíng)養(yǎng)關(guān)系(symtrophic)。因此,反應(yīng)器作為提供微生物生長(zhǎng)繁殖的微型生態(tài)系統(tǒng),各類微生物的平穩(wěn)生長(zhǎng)、物質(zhì)和能量流動(dòng)的高效順暢是保持該系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定的必要條件。
組合式上向流厭氧污泥反應(yīng)器,即UASB厭氧反應(yīng)器,由荷蘭Lettinga教授于1977年發(fā)明的第二代厭氧反應(yīng)器,通過(guò)40余年的發(fā)展,UASB厭氧反應(yīng)器已經(jīng)成為運(yùn)用廣泛,技術(shù)成熟的厭氧反應(yīng)器。以其構(gòu)造簡(jiǎn)單、處理效率高、效果好、適用范圍廣、占地面積小、處理成本低、投資省而被大量采用。
組合式UASB厭氧反應(yīng)器是我廠技術(shù)科研人員與科研、設(shè)計(jì)單位合作,借鑒國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)研制出來(lái)的新一代厭氧反應(yīng)器,有效解決了長(zhǎng)期以來(lái)反應(yīng)器設(shè)計(jì)中氣、液、固三相分離問(wèn)題。組合式上向流厭氧污泥反應(yīng)器集處理、分離、貯氣于一體,使處理效果更加可靠,使用更為簡(jiǎn)單,是新一代理想的高濃度有機(jī)廢水處理設(shè)備。
【工作原理】
組合式上向流厭氧污泥反應(yīng)器(UASB)是一種高效厭氧反應(yīng)器,有效利用厭氧細(xì)菌自身的凝結(jié)和固化作用,在一定的水力條件下,形成顆粒狀污泥。這些高濃度顆粒狀污泥具有較大的比表面積,且有很高的活性,完成對(duì)有機(jī)物的處理。顆粒狀污泥其粒徑一般為0.5-3mm,污泥濃度可高達(dá)20-60g/m3,因此可使UASB厭氧反應(yīng)器設(shè)備達(dá)到較高的處理效率,對(duì)有機(jī)廢水的COD容積負(fù)荷可高達(dá)10-25kg/m3·日。
UASB上向流厭氧污泥反應(yīng)器的基本構(gòu)造如圖所示,由配水系統(tǒng)、污泥反應(yīng)區(qū)、三相分離器、沉淀區(qū)、出水系統(tǒng)、沼氣收集系統(tǒng)組成。廢水自底部進(jìn)入,通過(guò)配水系統(tǒng)盡可能均勻的將廢水分布于反應(yīng)器底部,廢水自下而上通過(guò)UASB反應(yīng)器。
UASB厭氧反應(yīng)器的底部有一個(gè)高濃度、高活性的污泥床,污水中的大部分有機(jī)污染物在此間經(jīng)過(guò)厭氧發(fā)酵降解為甲烷和二氧化碳。廢水從污泥床底部流入,與顆粒污泥混合接觸,污泥中的微生物分解有機(jī)物,同時(shí)產(chǎn)生的微小沼氣氣泡不斷放出。微小氣泡上升過(guò)程中,不斷合并,逐漸形成較大的氣泡,部分附著在顆粒污泥上。在顆粒污泥層的上部,因水流和氣泡的攪動(dòng),由于沼氣的攪動(dòng),形成一個(gè)污泥濃度較小的懸浮污泥層,可進(jìn)一步分解有機(jī)物。
三相分離器是UASB厭氧反應(yīng)器的核心部件,它可以在水流湍動(dòng)的情況下將氣、水和污泥分離。氣、固、液混合體逐漸上升經(jīng)三相分離器后,其沼氣進(jìn)入氣室,污泥在沉淀區(qū)進(jìn)行沉淀,并經(jīng)回流縫回流到污泥床。經(jīng)沉淀澄清后的廢水作為處理水排出反應(yīng)器。
組合式上向流厭氧污泥反應(yīng)器,在厭氧處理中厭氧微生物分解有機(jī)物產(chǎn)生大量的甲烷、二氧化碳等氣體,其中甲烷占70%左右,一公斤COD產(chǎn)氣量為0.3-0.4m3。產(chǎn)生的甲烷可供鍋爐用燃料,也可供民用,是一種很好的能源。
【設(shè)備特點(diǎn)】
1、高度較低、投資省、產(chǎn)生沼氣。
2、污泥床內(nèi)生物量多,容積負(fù)荷率較高,廢水在反應(yīng)器內(nèi)的水力停留時(shí)間較短,池容積大大縮小。
3、設(shè)備簡(jiǎn)單,運(yùn)行方便,無(wú)需設(shè)沉淀池和污泥回流裝置,不需要充填填料,也不需在反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)機(jī)械攪拌裝置,造價(jià)相對(duì)較低,便于管理,不易發(fā)生堵塞問(wèn)題。
4、技術(shù)成熟、運(yùn)用廣泛,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。
【適用范圍】
UASB厭氧反應(yīng)器廣泛應(yīng)用于高濃度有機(jī)廢水的處理:
1、食品加工、釀造、制糖、淀粉、味精、酒精廢液等有機(jī)污水;
2、制革、皮毛加工等廢水;
3、造紙、制漿廢水;
4、屠宰、羊毛加工污水;
5、紡織印染污水、制藥污水、市政污水等。
【技術(shù)參數(shù)和安裝尺寸】
型號(hào)參數(shù) | UASB-50 | UASB-100 | UASB-250 | UASB-400 | UASB-500 |
直徑φ(mm) | 5000 | 6600 | 8700 | 10800 | 10800 |
總高H(mm) | 7.8 | 8.6 | 11.3 | 12.0 | 13.5 |
水處理容積(m3) | 56 | 110 | 256 | 405 | 507 |
貯氣容積(m3) | 37 | 97 | 200 | 350 | 480 |
進(jìn)水管直徑 | DN60 | DN80 | DNl00 | DN150 | DN150 |
出水管直徑 | DN60 | DN80 | DNl00 | DNl50 | DNl50 |
沼氣管直徑 | DN60 | DN80 | DNl50 | DN200 | DN200 |
放空管直徑 | DNl00 | DNl00 | DNl00 | DNl00 | DNl00 |
H1進(jìn)(mm) | 660 | 660 | 660 | 660 | 660 |
H2出(mm) | 450 | 450 | 580 | 580 | 701 |
H3氣(mm) | 310 | 310 | 310 | 310 | 310 |
運(yùn)轉(zhuǎn)重量(T) | 110 | 250 | 450 | 630 | 750 |