UASB厭氧反應(yīng)器應(yīng)用于各種高濃度有機(jī)廢水的處理,如食品加工廢水、釀造廢水、制藥廢水、造紙廢水、印染廢水等,也可用于處理城市污水中的有機(jī)部分。
基本原理:
污水自下而上通過(guò)厭氧污泥床,底部是絮凝和沉淀性能良好的污泥層,中部是懸浮層,上部是沉淀區(qū)。在厭氧狀態(tài)下,污水中的有機(jī)物被污泥中的微生物分解,產(chǎn)生沼氣。沼氣引起內(nèi)部循環(huán),有助于顆粒污泥的形成和維持。氣、液、固三相在三相分離器中分離,沼氣由上部導(dǎo)出,污泥自動(dòng)回流到下部反應(yīng)區(qū),出水進(jìn)入后續(xù)構(gòu)筑物。
構(gòu)造組成:
進(jìn)水和配水系統(tǒng):將原廢水均勻分配到反應(yīng)器整個(gè)橫斷面,并使廢水均勻上升,同時(shí)起到水力攪拌的作用,促進(jìn)進(jìn)水有機(jī)物與污泥迅速混合。
反應(yīng)區(qū):是 UASB 的主要部位,包括顆粒污泥區(qū)和懸浮污泥區(qū)。大量厭氧污泥存留于此,具有良好凝聚和沉淀性能的污泥在池底部形成顆粒污泥層,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,產(chǎn)生微小沼氣氣泡。
三相分離器:由沉淀區(qū)、回流縫和氣封組成,其功能是將氣體(沼氣)、固體(污泥)和液體(廢水)等三相進(jìn)行分離。沼氣進(jìn)入氣室,污泥在沉淀區(qū)進(jìn)行沉淀,并經(jīng)回流縫回流到反應(yīng)區(qū),經(jīng)沉淀澄清后的廢水作為處理水排出反應(yīng)器。
UASB厭氧反應(yīng)器應(yīng)用
應(yīng)用領(lǐng)域:
工業(yè)廢水處理
食品加工廢水:食品加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的高濃度有機(jī)廢水,如屠宰廢水、釀酒廢水、淀粉廢水等。UASB 反應(yīng)器能夠有效地處理這些廢水中的有機(jī)物,將其轉(zhuǎn)化為沼氣,實(shí)現(xiàn)廢水的無(wú)害化和資源化處理。例如,在屠宰廢水處理中,UASB 反應(yīng)器可以去除大部分的 COD(化學(xué)需氧量),同時(shí)產(chǎn)生的沼氣可用于供熱或發(fā)電。
制藥廢水:制藥廢水成分復(fù)雜,含有大量的有機(jī)物、抗生素殘留和重金屬等污染物。UASB 反應(yīng)器可以通過(guò)厭氧微生物的作用,將廢水中的有機(jī)物進(jìn)行分解和轉(zhuǎn)化,降低廢水的毒性,為后續(xù)的處理工藝創(chuàng)造條件。
造紙廢水:造紙工業(yè)廢水排放量較大,其中含有大量的木質(zhì)素、纖維素等有機(jī)物。UASB 反應(yīng)器能夠?qū)υ旒垙U水進(jìn)行預(yù)處理,去除部分有機(jī)物,減輕后續(xù)處理工藝的負(fù)荷,同時(shí)回收沼氣作為能源。
設(shè)備優(yōu)點(diǎn):
處理效率高:污泥床內(nèi)生物量多,折合濃度可達(dá) 20-30g/L,容積負(fù)荷率相對(duì)較高,在中溫發(fā)酵條件下,一般可達(dá) 10kgCODcr/(m3?d)左右,廢水在 UASB 厭氧反應(yīng)器內(nèi)的水力停留時(shí)間較短,能有效縮小所需池容。
運(yùn)行成本低:勿需設(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,且由于不需要曝氣,能耗較低,污泥產(chǎn)量低,后續(xù)污泥處理成本也較低。
穩(wěn)定性好:污泥床技術(shù)成熟、運(yùn)用廣泛,成功案例多,在建設(shè)、運(yùn)行過(guò)程中可借鑒經(jīng)驗(yàn)較多,有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí),UASB 反應(yīng)器抗沖擊負(fù)荷(COD 濃度大幅度波動(dòng))的能力強(qiáng)。
可回收能源:能將污水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣,沼氣純度較高,CH4 為 70%-80%,CO2 為 20%-30%,可作為燃料加以利用,實(shí)現(xiàn)能源的回收再利用。