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UASB厌氧塔

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UASB厌氧塔

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循环系统
IC反应器中的三相分离器、气液分离器和沼气提升管、泥水下降管构成了反应器的“心脏”和循环系
统,两者协同作用使得该反应器在处理有机工业废水方面比其他反应器更有优势。一级三相分离器收集的
沼气经由沼气提升管携带泥水倒入顶部的气液分离器,分离后的泥水再沿泥水下降管返回反应器底部,与
底部进水充分混合。因此,沼气提升管的设计要考虑能够使所收集的沼气顺利导出,还要考虑由气体上升
产生的气提作用能够带动泥水上升至顶部的气液分离器。这必然涉及到一级三相分离器的相对位置和沼气
提升管管径的大小。泥水下降管必须保证不被下降的污泥堵塞,其管径可比沼气提升管管径粗一些,以利
于泥水在重力作用下自然下降至反应器底部和进水混合。此外,顶部气液分离器要大小适当,以维持一定
的液位从而保证稳定的内循环量。
5、
UASB厌氧塔
三相分离器高径比的控制
对于特定的废水,在一定的处理容量条件下高径比的不同将直接导致反应器内水流状况的不同,并通
过传质速率zui终影响生物降解速率,能否控制合适的高径比还将直接影响沉淀出水的效果。过高的反应器
高度必使水泵动力消耗增加。国外的生产装置,高径比一般为4~8,反应器的直径和高度的关系主要通过
选择适当的表面负荷(或水力停留时间来确定)。根据反应器的高度、容积、以及设计的表面负荷,便可以
确定反应器的横截面积。
6、UASB厌氧塔三相分离器其他
在几乎所有的IC反应器的文献里的构造图中,在与*级三相分离器相连的出气管(即上水管)和下降
管以及与第二级三相分离器相连的出气管是分开标画的,而在实际运行的IC反应器中,三管式采用同心安
装的,即下降管在内,上升管在外,而与第二级三相分离器相连的出气管处于zui外侧。这样的安装方式可
使得反应器结构紧凑,以节约容器内的有效空间。
其它的设备与UASB相同
UASB
反应器,污水
处理设备,
水处
理设备
三相分离器的设计目的是使沼气从混合液和上浮的污泥絮体或颗粒中分离出来,并使污泥尽可能很好
地与水分离,返回反应区。
三相分离器同UASB中的,因此具体见UASB中三相分离器的设计。
3、配水系统
为了尽可能减少污泥床内出现的沟流、断路等不利因素,涉及良好的配水系统显得尤其重要。均匀的
布水和良好的混合将充分发挥IC反应器内颗粒污泥的性能,提高生化降解速率创造条件。反应器底部配水
管的布置方式可以是多种多样的(详细见UASB中的布水方式)。比较简单的是采用类似快滤池用的穿孔管配
水系统。国外在生产装置的设计中,常根据反应器内可能的污泥状态和zui小COD容积负荷确定每平方米底
       uasb厌氧塔IC厌氧塔大概介绍
 
一、厌氧生化法的基本介绍
废水厌氧生物处理是环境工程与能源工程中的一项重要技术,是有机废水强有力
的处理方法之一,过去,它多用于城市污水厂的污泥、有机废料及其部分高浓度有机
废水的处理,在建筑物形式上主要采用普通消化池,由于存在水力停留时间长、有机负
荷低等缺点,较长时间限制了它在废水处理中的应用,20世纪70年代以来,能源
短缺日益突出,能生产能源的废水厌氧技术受到重视,研究与实践不断深入,开发了各
种新型工艺与设备,大幅度地提高了厌氧反应器内活性污泥的持有量,使处理时间大大
缩短,效率提高,
 
1.厌氧塔的计算:例如uasb厌氧塔,厌氧池的容积4500立方米,有效容积4000立方米。水停留时间大约为3天,沼气产生量每天为50000立方米,产气量为8.5m³/(m³.d)。沼气储存在8000立方米的沼气柜中,用于锅炉助燃,在厌氧池运行中要注意控制池内的温度,故采用高温发酵,池温控制在50-55℃。
 
2.厌氧塔的效果与实际:每天罐内温度波动不大于2℃,需要注意的是设计暂定为高温发酵,单考虑到国产冷却塔降温效果不佳,可能给好氧工艺带来不利的影响,在保证出水达标前提之下,可视具体运行在中温发酵阶段,即厌氧池内的水温控制在30-38℃范围之内,过大的温度波动,都将会影响发酵菌种收到损伤破坏。
 
厌氧生化法与好氧生化法相比具有下列优缺点:
七个方面的优点:
● 应用范围广,
● 能耗低
● 负荷高,
● 剩余污泥量少
● 氮、磷营养需要量较少
● 厌氧处理过程有一定杀菌作用,可以杀死废水与污水中的寄生虫、等
● 厌氧活性污泥可以长期储存,厌氧反应器可以季节性或间歇性运转。
三个方面的缺点:
● 厌氧微生物增殖缓慢,因而厌氧设备启动和处理时间比好氧设备长
● 出水往往需要进一步处理,故一般在厌氧处理后串联好氧处理
● 厌氧处理系统操作控制因素较为复杂
2.jpg
 
3.在进入正常运行的过程中,厌氧菌有所增长,其中增长量为所去除cod的5-10%。因此需要定期排出厌氧污泥,本公司的厌氧塔有排泥阀门,把剩余的废污泥排到污泥池中,在过程中一些污泥附件产生气泡而且上浮在厌氧池水面,形成浮渣,浮渣可能阻碍沼气流出,会直接影响三相分离器的运行。为了避免这种弊端,设备设计中带有浮渣排放斗,运行的时候定期排放浮渣,同时为了厌氧池内沼气压力大,设计的时候考虑设置水封,当厌氧罐内的压力太大的时候,沼气自动通过水封,把厌氧罐内的压力下降,在厌氧塔需要检修的时候,水封拿掉盖板,可以充当检修人孔,一举两得。
 
 
 
二、厌氧生化法的应用范围
● 有机污泥处理
● 高浓度有机废水
● 中、低浓度有机废水
● 城市废水处理
3.jpg
 
4.厌氧塔的内部详解:厌氧塔的均匀布水也是非常讲究,只有均匀布水才能发挥uasb厌氧塔大的功效,一般设计有100-200个布水漏斗对应下方的管道及阀门,如果发生每个漏斗污水下不去,那就说明补水管堵了。这个时候可以通过对应的管道上的放空阀门,打开其中阀门,放掉厌氧池的污泥水。当厌氧塔出来的污水流到后端的好氧池,中间须增加一个中间沉淀池,因为此时的厌氧塔出水,水温仍然有50左右摄氏度,需要冷却到35℃左右,才能进入好氧池,一个运行较好的厌氧塔,配套后端的好氧池,可以使出水cod,bod得到70-80%去除效率。
 
 
 
三、厌氧生化法的基本原理
基本定义:废水厌氧生物处理是指在无分子氧条件下通过厌氧生物(包括兼氧生物)
的作用,将废水中的各种复杂有机物分子转化成甲烷、二氧化碳等物质的过程,也称为
厌氧消化。
污水厌氧生物处理是在无氧的条件下利用厌气微生物的降解作用使污水中有机物质
达到净化的处理方法。在无氧的条件下,污水中的厌氧细菌把碳水化合物、蛋白质、脂
肪等有机物分解生成有机酸,然后在甲烷菌的作用下,进一步发酵形成甲烷、二氧化碳
和氢等,从而使污水得到净化。如化粪池、污泥厌氧消化、厌氧塘等。厌氧生物从处理
法污水BOD负荷较高,如厌氧消化的BOD负荷一般为3.5kg/(m3·d),去除率可达
90%以上,其处理费用低于好氧处理,是生活污水污泥、高浓度有机物工业废水和粪便等良好
的处理方法之一。
厌氧消化处理分为三个阶段:
阶段:水解酸化阶段
第二阶段:产氢产乙酸阶段
阶段:产甲烷阶段
4.jpg四、影响厌氧处理的因素
(1)温度
温度是影响微生物生命活动重要的因素之一,其对厌氧微生物及厌氧消化的影响
尤为显著。各种微生物都在一定的温度范围内生长,根据微生物生长的温度范围,习惯上
将微生物分为三类:
(a)嗜冷微生物,生长温度为5~20 ℃;
(b)嗜温微生物,生长温度20~42℃;
(c)嗜热微生物,生长温度42~75℃。相应地厌氧废水处理也分为低温、中温和高温三类。
这三类微生物在相应的适应温度范围内还存在佳温度范围,当温度高于或低于佳
温度范围时其厌氧消化速率将明显降低。在工程运用中,中温工艺中以30~40 ℃为常
见,其佳处理温度在35~40℃;高温工艺以50~60 ℃为常见,佳温度为55℃。
在上述范围里,温度的微小波动(例如1~3℃)对厌氧工艺不会有明显的影响,但如果
温度下降幅度过大,则由于微生物活力下降,反应器的负荷也将降低。
(2)pH值
产甲烷菌对pH值变化适应性很差,其佳范围为6.8~7.2,超出该范围厌氧消化细
菌会受到抑制。
(3)氧化还原电位
当然的厌氧环境是产甲烷菌进行正常活动的基本条件,产甲烷菌的适氧化还原电位
为-150~-400mV,培养甲烷菌的初期,氧化还原电位不能高于-330mV。
(4)营养
厌氧微生物对碳、氮等营养物质的要求略低于好氧微生物,需要补充专门的营养物质
有钾、钠、钙等金属盐类,它们是形成细胞或非细胞的金属络合物所需要的物质,同时也
应加入镍、铝、钴、钼等微量金属,以提高若干酶的活性。
(5)有机负荷
在厌氧法中,有机负荷通常指容积有机负荷,简称容积负荷,即消化器单位有效容积
每天接受的有机物量(kg COD/m3.d)。对悬浮生长工艺,也有用污泥负荷表达的,即
kg COD/(Kg 污泥.d);在污泥消化中,有促负荷习惯上以投配率或进料率表达,即每天所投
加的湿污泥体积占消化器有效容积的百分数。由于各种湿污泥的含水率、挥发组分不尽一
致,投配率不能反映实际的有机负荷,为此,又引入反应器单位有效容积每天接受的挥发
性固体重量这一参数,即kg MLVSS/(m3.d)。
有机负荷是影响厌氧消化效率的一个重要因素,直接影响产气量和处理效率。在一定
范围内,随着有机负荷的提高,产气率即单位重量物料的产气量趋向下降,而消化器的容
积产气量则增多,反之亦然。对于具体应用场合,进料的有机物浓度是一定的,有机负荷
或投配率的提高意味着停留时间缩短,则有机物分解率将下降,势必使单位重量物料的产
气量减少。但因反应器相对的处理量增多了,单位容积的产气量将提高。
有机负荷值因工艺类型、运行条件以及废水废物的种类及其浓度而异。在通常的情况
下,采用常规厌氧消化工艺,中温处理高浓度工业废水的有机负荷为2~3kg COD/(m3.d),
在高温下为4~6kg COD/(m3.d)。上流式厌氧污泥床反应器、厌氧滤池、厌氧流化床等新型
厌氧工艺的有机负荷在中温下为5~15 kg COD/(m3.d),可高达30 kg COD/(m3.d)。
5.jpg
(6)有毒物质
有毒物质会对厌氧微生物产生不同程度的抑制,使厌氧消化过程受到影响甚至破坏,
常见抑制性物质为硫化物、氨氮、重金属、物及某些人工合成的有机物。
 
五、厌氧塔(上流式厌氧污泥床反应器)的工作原理与特点
上流式厌氧污泥床反应器简称UASB反应器,又称UASB厌氧塔,
下图为厌氧塔的工作原理图: