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瑞昌市UASB厭氧反應(yīng)器

工藝中的兩級(jí)與兩相

*，不同的水質(zhì)決定不同的工藝。產(chǎn)甲烷是厭氧去除水中機(jī)物的關(guān)鍵因素，兩級(jí)和兩相的差別也就在*個(gè)厭氧反應(yīng)器是否產(chǎn)甲烷上；如果*個(gè)產(chǎn)甲烷，二個(gè)機(jī)負(fù)荷勢(shì)必要小很多，這是問題的關(guān)鍵。

一般來說，兩級(jí)厭氧適應(yīng)的水質(zhì)是較高濃度的廢水，它的生化性并不很差，*級(jí)通過沉降和發(fā)酵產(chǎn)降低二級(jí)的負(fù)荷。兩相厭氧，一是主要針對(duì)難生化降解廢水，靠*相改善生化性，二是針對(duì)硫酸鹽廢水，靠*相進(jìn)行硫酸鹽還原，然后去除硫化物再進(jìn)二相產(chǎn)甲烷，三是針對(duì)易酸化廢水易波動(dòng)廢水，放在前面*酸化掉以穩(wěn)定pH。

如酒精項(xiàng)目常用兩級(jí)，那些幾以上的，如果生化性不差并且水量不小，個(gè)人建議也用兩級(jí)，但是控制其實(shí)并不簡(jiǎn)單，尤其是*級(jí)在高濃度、高VFA下。生化性較差用兩相的就很多了，其實(shí)生化性不差的也常常用兩相。

的工藝是用水解酸化+氧化（處理COD較低的廢水），的是UASB+氧化（一相厭氧，處理COD高的廢水），的是水解酸化+UASB+氧化（就相當(dāng)于兩相厭氧）；對(duì)此分析如下：

1）水解+好氧工藝，處理的廢水濃度確實(shí)常見的要低一些，因?yàn)樗獠⒉荒芴峁┹^力的COD消解能力，當(dāng)然這個(gè)工藝相比較直接好氧而言，更多的可以用在進(jìn)水COD1k-2k之間的項(xiàng)目，這種水質(zhì)進(jìn)厭氧節(jié)約的曝能耗和提升水用的動(dòng)力能耗差不多，厭氧降解程度上優(yōu)點(diǎn)也不明顯，但是直接進(jìn)好氧濃度又偏高。因此常搞出水解+好氧，利用水解過程微量講解和吸附去除COD來減少好氧的負(fù)擔(dān)。當(dāng)然這是在不討論改善生化性方面的前提下。

2）假如水解酸化+UASB+氧化就相當(dāng)于兩相厭氧，文章說“厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼過程可分為水解階段、酸化階段、乙酸化階段和甲烷階段等四個(gè)階段。水解池（水解池進(jìn)行的就是水解酸化反應(yīng)吧）是把反應(yīng)控制在二階段完成之前，不進(jìn)入三階段。”

那么水解酸化產(chǎn)生的應(yīng)該是機(jī)酸吧，那乙酸化階段在哪發(fā)生的？?jī)上鄥捬醯漠a(chǎn)酸相產(chǎn)的酸？它的乙酸化階段又是在哪發(fā)生的呢？

產(chǎn)乙酸這個(gè)詞和產(chǎn)乙酸階段是應(yīng)該分開的，因?yàn)樵诋a(chǎn)酸階段就會(huì)產(chǎn)生一部分乙酸了但并不一定作為過程的主體，這要看廢水的機(jī)物組成。產(chǎn)乙酸階段，這里面包含了兩類反應(yīng)，一是更長(zhǎng)碳鏈的VFA以及乳酸、丙酮酸和醇類等分解產(chǎn)生乙酸，二是同型產(chǎn)乙酸菌，利用CO2和H2的機(jī)組合進(jìn)行產(chǎn)乙酸。兩相的水解酸化過程中產(chǎn)生的機(jī)酸，可能是甲酸、乙酸、丙酸、丁酸…以及乳酸中的任一種，也可能是未完降解的長(zhǎng)鏈脂肪酸。

個(gè)人認(rèn)為在實(shí)際工程中，兩相的分界線并不*分明，水解酸化相先后延伸至產(chǎn)乙酸甚至少量產(chǎn)甲烷都是經(jīng)常遇見的。至于產(chǎn)甲烷相，它就沒不含水解酸化這兩個(gè)過程的時(shí)候，產(chǎn)甲烷相四個(gè)過程都會(huì)存在，只不過前兩個(gè)過程被之前的相分擔(dān)了一部分。乙酸化發(fā)生在哪里，這個(gè)過程應(yīng)該大部分在后一相，兩相的定義并不是“水解酸化階段+乙酸化產(chǎn)甲烷階段”，只要在流程上將其主體分開即可叫做兩相，至于分界線模糊，沒關(guān)系。

基于水解和酸化兩個(gè)過程法分開的事實(shí)，三相取決于產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷是否可以分開。

對(duì)于三相分離器的工作原理大致可表述為：液固三相在體擾動(dòng)和液體升流的下從下方進(jìn)入三相分離器；污泥（固）撞擊在三相分離器上，上面吸附的沼泡釋放出來；沼體被三角形集罩收集；脫離體的泥水（固液相）穿過三相分離器集罩之間的縫隙，到達(dá)沉淀區(qū)；污泥（固）在沒體擾動(dòng)的條件下沉淀，落回三相分離器下方。核心是體被收集和污泥沉淀。

反應(yīng)器原理

UASB由污泥反應(yīng)區(qū)、液固三相分離器(包括沉淀區(qū))和室三部分組成。在底部反應(yīng)區(qū)內(nèi)存留大量厭氧污泥，具良好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機(jī)物，把它轉(zhuǎn)化為沼。沼以微小泡形式不斷放出，微小泡在上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的泡，在污泥床上部由于沼的攪動(dòng)形成一個(gè)污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進(jìn)入三相分離器，沼碰到分離器下部的反射板時(shí)，折向反射板的四周，然后穿過水層進(jìn)入室，集中在室沼，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，顆粒逐漸增大，并在重力下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回厭氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后出污泥床。

UASB反應(yīng)器對(duì)各類廢水很大的適應(yīng)性：

UASB反應(yīng)器不僅可以出來高濃度機(jī)廢水，如酒精、糖蜜、檸檬酸等廢水，也可以出來中等濃度機(jī)廢水，如啤酒、屠宰、軟飲料等廢水，并且可以出來低濃度機(jī)廢水，如生活污水、城市污水等。UASB反應(yīng)器可在高溫(55攝氏度)和中溫(35攝氏度左右)下，并可在低溫(20攝氏度左右)下穩(wěn)定。除了含毒害物質(zhì)的機(jī)廢水外，UASB反應(yīng)器幾乎可適應(yīng)不同行業(yè)出的各類機(jī)廢水。

能耗低，產(chǎn)泥量少：

由于UASB反應(yīng)器不需要供氧，不需要攪拌，不需要加溫，在實(shí)現(xiàn)強(qiáng)效能的同時(shí)，達(dá)到了低能耗，并可提供大量的生物能沼，因此，UASB反應(yīng)器是一種產(chǎn)能型的廢水處理設(shè)備。由于SRT很長(zhǎng)，不僅產(chǎn)生的污泥時(shí)穩(wěn)定的，而且產(chǎn)泥量很少，從而降低了污泥處理。

不能去除廢水中的氮和磷：

UASB反應(yīng)器與其他厭氧處理設(shè)備一樣，其不足之處是不能去除廢水中的氮和磷。這是由厭氧生化反應(yīng)的本質(zhì)決定的。在處理高、中等濃度廢水時(shí)，采用厭氧-好氧串聯(lián)工藝，即用UASB反應(yīng)器去除廢水中大部分含碳機(jī)物作為預(yù)處理，而采用好氧處理設(shè)備去除殘余的含碳機(jī)物和氮、磷等物質(zhì)，這是廢水處理工藝，具很大的意義，并可以大大節(jié)省基建投資，降低。因而，著很好的效益和環(huán)境效益。

瑞昌市UASB厭氧反應(yīng)器

主要優(yōu)點(diǎn)：

1.具很高的容積負(fù)荷率 IC厭氧反應(yīng)器由于存在強(qiáng)大的內(nèi)循環(huán)、傳質(zhì)效果好、生物量大。其進(jìn)水負(fù)荷率遠(yuǎn)比普通的UASB反應(yīng)器高，一般高出3倍左右。處理高濃度機(jī)廢水，當(dāng)COD為10000-150000mg/1時(shí)，容積負(fù)荷率可達(dá)到15-30COD/m³。

2.抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng) 由于IC厭氧反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)了自身的內(nèi)循環(huán)，循環(huán)量可達(dá)進(jìn)水的10-20倍。因?yàn)檠h(huán)水與進(jìn)水在反應(yīng)器底部充分混合，使反應(yīng)器底部機(jī)物濃度降低，從而提高了反應(yīng)器的耐沖擊負(fù)荷能力，同時(shí)大水量也使底部污泥得以膨脹，了廢水中的機(jī)物與微生物的充分接觸反應(yīng)，提高了處理負(fù)荷。

3.性好 因?yàn)镮C厭氧反應(yīng)器相當(dāng)上下兩個(gè)UASB反應(yīng)器的串聯(lián)，下面一個(gè)反應(yīng)器具很高的機(jī)負(fù)荷率，起“粗”處理，上面一個(gè)反應(yīng)器的負(fù)荷低，起“精”處理，使且穩(wěn)定。

附屬設(shè)備

1、剩余沼燃燒器

一般不允許將剩余沼向空中放，以防污染大。在確剩余沼法利用時(shí)，可安裝余燃燒器將其燒掉。燃燒器應(yīng)裝在安地區(qū)，并應(yīng)在其前安裝閥門和阻火器。剩余體燃燒器，是—種安裝置，要能自動(dòng)點(diǎn)火和自動(dòng)滅火。剩余體燃燒器和消化池蓋、或貯柜之間的距離，一般至少需要15m，并應(yīng)設(shè)置在容易監(jiān)視的開闊地。

2、保溫加熱設(shè)備

厭氧消化像其他生物處理工藝一樣受溫度影響很大，厭氧工藝受溫度影響更加突出。中溫厭氧消化的*溫度范圍從30～35℃，可以計(jì)算在20℃和10℃的消化速率大約分別是30℃下zui大值的35%和12%。所以，加溫和保溫的重要性是不言而喻的。如果工或附近可利用的廢熱或者需要從出水中間收效量，則安裝熱交換器是必要的。

3、監(jiān)控設(shè)備

為提高厭氧反應(yīng)器的可靠性，必須設(shè)置各種類型的計(jì)量設(shè)備和儀表，如控制進(jìn)水量、投藥量等計(jì)量設(shè)備和pH計(jì)(酸度計(jì))、溫度測(cè)量等自動(dòng)化儀表。自動(dòng)計(jì)量設(shè)備和儀表是的基礎(chǔ)。對(duì)UASB反應(yīng)器實(shí)行監(jiān)控的主要兩個(gè)，一個(gè)是了解進(jìn)出水的情況，以便觀測(cè)進(jìn)水是否滿足工藝設(shè)計(jì)情況;另外一個(gè)是為了控制各工藝的，判斷工藝是否正常。由于UASB反應(yīng)器的殊性還要增加一些檢測(cè)項(xiàng)目，如揮發(fā)性機(jī)酸(VFA)、堿度和甲烷等。但是，這些設(shè)備屬于規(guī)準(zhǔn)設(shè)備，一些設(shè)備還很難形成在線的測(cè)量和控制。

反應(yīng)器內(nèi)可培養(yǎng)出厭氧顆粒污泥：

UASB反應(yīng)器在處理大多數(shù)機(jī)廢水時(shí)，只要操作方法正確，一般均可在反應(yīng)器內(nèi)培養(yǎng)出厭氧顆粒污泥，厭氧顆粒污泥的性是很高的去除機(jī)物活性，密度比絮體污泥大，具良好的沉淀性能，時(shí)反應(yīng)器內(nèi)可維持很高的生物量。

實(shí)現(xiàn)了污泥泥齡(SRT)與水力停留時(shí)間(HRT)的分離：

由于在反應(yīng)器內(nèi)能維持很高的生物量，污泥泥齡很長(zhǎng)，廢水在反應(yīng)器內(nèi)的HRT較短，時(shí)SRT大于HRT，因而反應(yīng)器具很高的容積負(fù)荷率和很好的性，這是現(xiàn)代厭氧反應(yīng)器與傳統(tǒng)厭氧反應(yīng)器的zui大區(qū)別。

UASB反應(yīng)器對(duì)各類廢水很大的適應(yīng)性：

UASB反應(yīng)器不僅可以出來高濃度機(jī)廢水，如酒精、糖蜜、檸檬酸等廢水，也可以出來中等濃度機(jī)廢水，如啤酒、屠宰、軟飲料等廢水，并且可以出來低濃度機(jī)廢水，如生活污水、城市污水等。UASB反應(yīng)器可在高溫(55攝氏度)和中溫(35攝氏度左右)下，并可在低溫(20攝氏度左右)下穩(wěn)定。除了含毒害物質(zhì)的機(jī)廢水外，UASB反應(yīng)器幾乎可適應(yīng)不同行業(yè)出的各類機(jī)廢水。

能耗低，產(chǎn)泥量少：

由于UASB反應(yīng)器不需要供氧，不需要攪拌，不需要加溫，在實(shí)現(xiàn)強(qiáng)效能的同時(shí)，達(dá)到了低能耗，并可提供大量的生物能沼，因此，UASB反應(yīng)器是一種產(chǎn)能型的廢水處理設(shè)備。由于SRT很長(zhǎng)，不僅產(chǎn)生的污泥時(shí)穩(wěn)定的，而且產(chǎn)泥量很少，從而降低了污泥含量

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)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)的結(jié)果，部分?jǐn)嗝嫱ㄟ^的量較多，形成一股上升的流，帶動(dòng)部分混合液(指污泥與水)作向上運(yùn)動(dòng)。與此同時(shí)，這股、水流周圍的介質(zhì)則向下運(yùn)動(dòng)，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、水流的地方容易形成死角。在這些死角處也具一定的產(chǎn)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)的大小與短流程度關(guān)。懸浮層內(nèi)混合液，由于體幣的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)液體以較高速度上升和下降，形成較強(qiáng)的混合。在產(chǎn)量較少的情況下，時(shí)污泥層與懸浮層明顯的界線，而在產(chǎn)量較多的情況下，這個(gè)界面不明顯。關(guān)試驗(yàn)表明，在沉淀區(qū)內(nèi)水流呈推流式，但沉淀區(qū)仍然還死區(qū)和混合區(qū)。

組成部分：

1）進(jìn)水配水系統(tǒng)

    進(jìn)水配水系統(tǒng)的功能主要是將廢水均勻分配到整個(gè)反應(yīng)器，并進(jìn)行水力攪拌，是反應(yīng)器強(qiáng)效的關(guān)鍵之一。

    從水泵來的廢水通過配水設(shè)備流入布水管。配水設(shè)備是由一根可旋轉(zhuǎn)的配水管與配水槽構(gòu)成，配水槽為圓環(huán)形，被分隔成若干單元，每個(gè)單元與一根通進(jìn)反應(yīng)器的布水管相連。從水泵來的水管與可旋轉(zhuǎn)的配水管相連接。工作時(shí)配水管旋轉(zhuǎn)，在一定的時(shí)間間隔內(nèi)，廢水流進(jìn)配水槽的一個(gè)單元，由此流進(jìn)一根布水管進(jìn)入反應(yīng)器。

    布水點(diǎn)設(shè)在反應(yīng)器的底平面上，為使基質(zhì)與污泥接觸充分，應(yīng)進(jìn)行設(shè)置。布水點(diǎn)均勻分布在池底上，且高度不同。根據(jù)關(guān)資料與研究實(shí)踐，認(rèn)為布水的不均勻系數(shù)為0.95時(shí)，可達(dá)到布水均勻的。荷蘭研究者提出，在裝置放大時(shí)應(yīng)按比例增加布水點(diǎn)的數(shù)量，使每5m2底面積一個(gè)布水點(diǎn)。這種布水方式對(duì)于整個(gè)反應(yīng)器來說是連續(xù)進(jìn)水，而對(duì)于每個(gè)布水點(diǎn)而言，則是間斷進(jìn)水，布水管的瞬時(shí)流量與整個(gè)反應(yīng)器的流量相等。

    在裝置中所采用的進(jìn)水方式大致可分為間歇式、脈沖式、連續(xù)均勻流、連續(xù)與間歇回流相結(jié)合等幾種。

2）反應(yīng)區(qū)

    反應(yīng)區(qū)是反應(yīng)器的主要部分，包括污泥床區(qū)和污泥懸浮層區(qū)，廢水中機(jī)物主要在此處被厭氧菌分解。

3）三相分離器

    三相分離器的是把沼、污泥和液體分開。UASB反應(yīng)器所具的這種分離器是考慮到厭氧工藝細(xì)菌生長(zhǎng)速率很慢這一點(diǎn)而設(shè)計(jì)的，由沉淀區(qū)、回流縫和封組成。污泥經(jīng)沉淀區(qū)沉淀后由回流縫直接回流到反應(yīng)區(qū)，流失的污泥量小于在反應(yīng)器內(nèi)的生成量，沼經(jīng)分離后進(jìn)入室。三相分離器的分離效果將直接影響反應(yīng)器的處理效果。

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