1配水孔口負(fù)荷
一個(gè)進(jìn)水點(diǎn)服務(wù)的大面積是應(yīng)該進(jìn)行深入的實(shí)驗(yàn)。對(duì)于UASB反應(yīng)器在完成了起動(dòng)之后，每個(gè)進(jìn)水點(diǎn)負(fù)擔(dān)2.0到4.0m2對(duì)獲得滿意的去除效率是足夠的。但是在溫度低于20℃或低負(fù)荷的情況，產(chǎn)氣率較低并且污泥和進(jìn)水的混合不充分時(shí)，需要較高密度的布水點(diǎn)。對(duì)于城市污水建議1～2m2/孔。表4是根據(jù)UASB反應(yīng)器的大量實(shí)踐*的進(jìn)水管負(fù)荷。
表4 采用UASB處理主要為溶解性廢水時(shí)進(jìn)水管口負(fù)荷每個(gè)進(jìn)水口負(fù)荷(m2) 負(fù)荷(kgCOD/m3·d) 凝絮狀污泥> 40kgDS/m3 中等濃度絮狀污泥120～40kg/m3
2進(jìn)水分配系統(tǒng)
進(jìn)水分配系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)對(duì)UASB處理廠的良好運(yùn)轉(zhuǎn)是至關(guān)重要的，進(jìn)水系統(tǒng)兼有配水和水力攪拌的功能，為了這兩個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)，需要滿足如下原則：a) 確保單位面積的進(jìn)水量基本相同，以防止短路等現(xiàn)象發(fā)生；b) 盡可能滿足水力攪拌需要，保證進(jìn)水有機(jī)物與污泥迅速混合；c) 很容易觀察到進(jìn)水管的堵塞；d) 當(dāng)堵塞被發(fā)現(xiàn)后，很容易被清除。
在生產(chǎn)裝置中采用的進(jìn)水方式大致可分為間歇式(脈沖式)、連續(xù)流、連續(xù)與間歇相結(jié)合等方式；從布水管的形式有一管多孔、一管一孔和分枝狀等多種形式。
1) 連續(xù)進(jìn)水方式(一管一孔)
為了確保進(jìn)水均勻分布，每個(gè)進(jìn)水管線僅僅與一個(gè)進(jìn)水點(diǎn)相連接，是理想的情況(圖3a)。為保證每一個(gè)進(jìn)水點(diǎn)的流量相等，建議用高于反應(yīng)器的水箱(或渠道式)進(jìn)行分配，通過(guò)渠道或分配箱之間的三角堰來(lái)保證等量的進(jìn)水。這種系統(tǒng)的好處是容易觀察到堵塞情況。
2) 脈沖進(jìn)水方式
UASB反應(yīng)器與國(guó)外的顯著的特點(diǎn)是很多采用脈沖進(jìn)水方式。有些研究者認(rèn)為脈沖方式進(jìn)水，使底層污泥交替進(jìn)行收縮和膨脹，有助于底層污泥的混合。
3) 一管多孔配水方式
采用在反應(yīng)器池底配水橫管上開(kāi)孔的方式布水，為了配水均勻，要求出水流速不小于2.0m/s。這種配水方式可用于脈沖進(jìn)水系統(tǒng)。一管多孔式配水方式的問(wèn)題是容易發(fā)生堵塞，因此，應(yīng)該盡可能避免在一個(gè)管上有過(guò)多的孔口。
4) 分枝式配水方式
這種配水系統(tǒng)的特點(diǎn)采用較長(zhǎng)的配水支管增加沿程阻力，以達(dá)到布水均勻的目的(圖3c)。根據(jù)筆者的實(shí)踐，大的分枝布水系統(tǒng)的負(fù)荷面積為54m2。大阻力系統(tǒng)配水均勻度好，但水頭損失大。小阻力系統(tǒng)水頭損失小，如果不處理效率，可減少系統(tǒng)的復(fù)雜程度。
對(duì)其他類(lèi)型布水方式，我國(guó)也有很多設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。與三相分離器一樣，不同型式的布水裝置之間，很難比較孰優(yōu)孰劣。事實(shí)上，各種類(lèi)型的布水器都有成功的經(jīng)驗(yàn)和業(yè)績(jī)。
3配水管道設(shè)計(jì)
對(duì)重力布水方式，污水進(jìn)入反應(yīng)器時(shí)可能吸入空氣，會(huì)引起對(duì)甲烷菌的抑制；進(jìn)入大量氣體與產(chǎn)生的沼氣會(huì)形成有爆炸可能的混合氣體；同時(shí)，氣泡太多可能還會(huì)影響沉淀功能。因?yàn)?，大?.0mm直徑的氣泡在水中以大約0.2～0.3m/s速度上升，采用較大的管徑使液體在管道的垂直部分的流速低于這一數(shù)值，可適當(dāng)?shù)乇苊獬^(guò)2mm直徑的空氣泡進(jìn)入反應(yīng)器，同時(shí)還可避免氣阻。在反應(yīng)器底部用較小直徑，形成高的流速產(chǎn)生較強(qiáng)的擾動(dòng)，使進(jìn)水與污泥之間混合加強(qiáng)。
污水中存在大的物體可能堵塞進(jìn)水管，設(shè)計(jì)良好的進(jìn)水系統(tǒng)要求可疏通堵塞；對(duì)于壓力流采用穿孔管布水器(一管多孔或分枝狀)，需考慮設(shè)液體反沖洗或清堵裝置，可采用停水分池分段反沖；采用一管多孔布水管道，布水管道尾端兼作放空和排泥管，以利于清除堵塞；采用重力流布水方式(一管一孔)，如果進(jìn)水水位差僅僅比反應(yīng)器的水位稍高(水位差小于10cm)將經(jīng)常發(fā)生堵塞。在水箱中的水位(三角堰的底部)與反應(yīng)器中的水位差大于30cm很少發(fā)生這種堵塞。無(wú)論采用那一種布水方式，盡可能少地采用彎頭等非直管。
四、氣、固、液三相分離裝置
1、三相分離器是UASB反應(yīng)器有特點(diǎn)和重要的裝置。它同時(shí)具有兩個(gè)功能：
1) 能收集從分離器下的反應(yīng)室產(chǎn)生的沼氣；
2) 使得在分離器之上的懸浮物沉淀下來(lái)。
2、三相分離器設(shè)計(jì)要點(diǎn)匯總：
1) 集氣室的隙縫部分的面積應(yīng)該占反應(yīng)器全部面積的15～20％；
2) 在反應(yīng)器高度為5～7m時(shí)，集氣室的高度在1.5～2m；
3) 在集氣室內(nèi)應(yīng)保持氣液界面以釋放和收集氣體，防止浮渣或泡沫層的形成；
4) 在集氣室的上部應(yīng)該設(shè)置消泡噴嘴，當(dāng)處理污水有嚴(yán)重泡沫問(wèn)題時(shí)消泡；
5) 反射板與隙縫之間的遮蓋應(yīng)該在100～200mm以避免上升的氣體進(jìn)入沉淀室；
6) 出氣管的直管應(yīng)該充足以保證從集氣室引出沼氣，特別是有泡沫的情況。
對(duì)于低濃度污水處理，當(dāng)水力負(fù)荷是限制性設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)，在三相分離器縫隙處保持大的過(guò)流面積，使得大的上升流速在這一過(guò)水?dāng)嗝嫔媳M可能的低是十分重要的。
