UASB三相分離器原理及運行簡介

 

厭氧生物處理作為利用厭氧性微生物的代謝***性，在毋需提供外源能量的條件下，以被還原有機(jī)物作為受氫體，同時產(chǎn)生有能源價值的甲烷氣體。厭氧生物處理法不僅適用于高濃度有機(jī)廢水，進(jìn)水BOD***濃度可達(dá)數(shù)萬mg/l，也可適用于低濃度有機(jī)廢水，如城市污水等。   

  厭氧生物處理過程能耗低；有機(jī)容積負(fù)荷高，一般為5－10kgCOD/m3.d，***的可達(dá)30-50kgCOD/m3.d；剩余污泥量少；厭氧菌對營養(yǎng)需求低、耐毒性強(qiáng)、可降解的有機(jī)物分子量高；耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)；產(chǎn)出的沼氣是一種清潔能源。      而升流式厭氧污泥床UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed，注：以下簡稱UASB）工藝由于具有厭氧過濾及厭氧活性污泥法的雙重***點，作為能夠?qū)⑽鬯械奈廴疚镛D(zhuǎn)化成再生清潔能源——沼氣的一項技術(shù)。對于不同含固量污水的適應(yīng)性也強(qiáng)，且其結(jié)構(gòu)、運行操作維護(hù)管理相對簡單，造價也相對較低，技術(shù)已經(jīng)成熟，正日益受到污水處理業(yè)界的重視，得到廣泛的歡迎和應(yīng)用。   一、UASB工作原理        UASB由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器（包括沉淀區(qū)）和氣室三部分組成。在底部反應(yīng)區(qū)內(nèi)存留***量厭氧污泥，具有******的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進(jìn)行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機(jī)物，把它轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過程中，不斷合并，逐漸形成較***的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動形成一個污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進(jìn)入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時，折向反射板的四周，然后穿過水層進(jìn)入氣室，集中在氣室沼氣，用導(dǎo)管導(dǎo)出，固液混合液經(jīng)過反射進(jìn)入三相分離器的沉淀區(qū)，污水中的污泥發(fā)生絮凝，顆粒逐漸增***，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼著斜壁滑回厭氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累***量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。   

   基本要求有：    （1）為污泥絮凝提供有利的物理、化學(xué)和力學(xué)條件，使厭氧污泥獲得并保持******的沉淀性能；    （2）******的污泥床?？尚纬梢环N相當(dāng)穩(wěn)定的生物相，保持***定的微生態(tài)環(huán)境，能抵抗較強(qiáng)的擾動力，較***的絮體具有******的沉淀性能，從而提高設(shè)備內(nèi)的污泥濃度；    （3）通過在污泥床設(shè)備內(nèi)設(shè)置一個沉淀區(qū)，使污泥細(xì)顆粒在沉淀區(qū)的污泥層內(nèi)進(jìn)一步絮凝和沉淀，然后回流入污泥床內(nèi)。   

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二、UASB內(nèi)的流態(tài)和污泥分布       UASB內(nèi)的流態(tài)相當(dāng)復(fù)雜，反應(yīng)區(qū)內(nèi)的流態(tài)與產(chǎn)氣量和反應(yīng)區(qū)高度相關(guān)，一般來說，反應(yīng)區(qū)下部污泥層內(nèi)，由于產(chǎn)氣的結(jié)果，部分?jǐn)嗝嫱ㄟ^的氣量較多，形成一股上升的氣流，帶動部分混合液（指污泥與水）作向上運動。與此同時，這股氣、水流周圍的介質(zhì)則向下運動，造成逆向混合，這種流態(tài)造成水的短流。在遠(yuǎn)離這股上升氣、水流的地方容易形成死角。在這些死角處也具有一定的產(chǎn)氣量，形成污泥和水的緩慢而微弱的混合，所以說在污泥層內(nèi)形成不同程度的混合區(qū)，這些混合區(qū)的***小與短流程度有關(guān)。懸浮層內(nèi)混合液，由于氣體幣的運動帶動液體以較高速度上升和下降，形成較強(qiáng)的混合。在產(chǎn)氣量較少的情況下，有時污泥層與懸浮層有明顯的界線，而在產(chǎn)氣量較多的情況下，這個界面不明顯。有關(guān)試驗表明，在沉淀區(qū)內(nèi)水流呈推流式，但沉淀區(qū)仍然還有死區(qū)和混合區(qū)。   

   根據(jù)UASB內(nèi)污泥形成的形態(tài)和達(dá)到的COD容積負(fù)荷，可以將污泥顆?；^程***致分為三個運行期：      （1）接種啟動期：從接種污泥開始到污泥床內(nèi)的COD容積負(fù)荷達(dá)到5kgCOD/m3．d左右，此運行期污泥沉降性能一般；      （2）顆粒污泥形成期：這一運行期的***點是有小顆粒污泥開始出現(xiàn)，當(dāng)污泥床內(nèi)的總SS量和總VSS量降至***時本運行期即告結(jié)束，這一運行期污泥沉降性能不太***；      （3）顆粒污泥成熟期：這一運行期的***點是顆粒污泥***量形成，由下至上逐步充滿整個UASB。當(dāng)污泥床容積負(fù)荷達(dá)到16kgCOD/m3．d以上時，可以認(rèn)為顆粒污泥已培養(yǎng)成熟。該運行期污泥沉降性很***。   三、外設(shè)沉淀池防止污泥流失   在UASB內(nèi)雖有氣液固三相分離器，混合液進(jìn)入沉淀區(qū)前已把氣體分離，但由于沉淀區(qū)內(nèi)的污泥仍具有較高的產(chǎn)甲烷活性，繼續(xù)在沉淀區(qū)內(nèi)產(chǎn)氣；或者由于沖擊負(fù)荷及水質(zhì)突然變化，可能使反應(yīng)區(qū)內(nèi)污泥膨脹，結(jié)果沉淀區(qū)固液分離不佳，發(fā)生污泥流失而影響了水質(zhì)和污泥床中污泥濃度。為了減少出水所帶的懸浮物進(jìn)入水體，外部另設(shè)一沉淀池，沉淀下來的污泥回流到污泥床內(nèi)。     設(shè)置外部沉淀池的***處是：    （1）污泥回流可加速污泥的積累，縮短啟動周期；    （2）去除懸浮物，改善出水水質(zhì)；    （3）當(dāng)偶爾發(fā)生***量漂泥時，提高了可見性，能夠及時回收污泥保持工藝的穩(wěn)定性；    （4）回流污泥可作進(jìn)一步分解，可減少剩余污泥量。