UASB三相分離器原理及運行簡介.doc

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特性，在毋需提供外源能量的條件下，以被還原有機物作為受氫體，同時產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廢水，進水BOD最高濃度可達數萬mg/l，也可適用于低濃度有機廢水，如城市污水等。 厭氧生物處理過程能耗低；有機容積負荷高，一般為510kgCOD/m3.d，最高的可達30-50kgCOD/m3.d；剩余污泥量少；厭氧菌對營養(yǎng)需求低、耐毒性強、可降解的有機物分子量高；耐沖擊負荷能力強；產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特點，作為能夠將污水中的污染物轉化成再生清潔能源沼氣的一項技術。對于不同含固量污水的適應性也強，且其結構、運行操作維護管理相對簡單，造價也相對較低，技術已經成熟，正日益受到污水處理業(yè)界的重視，得到廣泛的歡迎和應用。一、UASB工作原理 UASB由污泥反應區(qū)、氣液固三相分離器（包括沉淀區(qū)）和氣室三部分組成。在底部反應區(qū)內存留大量厭氧污泥，具有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行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機物，把它轉化為沼氣。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，逐漸形成較大的氣泡，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，然后穿過水層進入氣室，集中在氣室沼氣，用導管導出，固液混合液經過反射進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，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼著斜壁滑回厭氧反應區(qū)內，使反應區(qū)內積累大量的污泥，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、化學和力學條件，使厭氧污泥獲得并保持良好的沉淀性能； （2）良好的污泥床?？尚纬梢环N相當穩(wěn)定的生物相，保持特定的微生態(tài)環(huán)境，能抵抗較強的擾動力，較大的絮體具有良好的沉淀性能，從而提高設備內的污泥濃度； （3）通過在污泥床設備內設置一個沉淀區(qū)，使污泥細顆粒在沉淀區(qū)的污泥層內進一步絮凝和沉淀，然后回流入污泥床內。二、UASB內的流態(tài)和污泥分布 UASB內的流態(tài)相當復雜，反應區(qū)內的流態(tài)與產氣量和反應區(qū)高度相關，一般來說，反應區(qū)下部污泥層內，由于產氣的結果，部分斷面通過的氣量較多，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、水流周圍的介質則向下運動，造成逆向混合，這種流態(tài)造成水的短流。在遠離這股上升氣、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)的大小與短流程度有關。懸浮層內混合液，由于氣體幣的運動帶動液體以較高速度上升和下降，形成較強的混合。在產氣量較少的情況下，有時污泥層與懸浮層有明顯的界線，而在產氣量較多的情況下，這個界面不明顯。有關試驗表明，在沉淀區(qū)內水流呈推流式，但沉淀區(qū)仍然還有死區(qū)和混合區(qū)。 根據UASB內污泥形成的形態(tài)和達到的COD容積負荷，可以將污泥顆粒化過程大致分為三個運行期： （1）接種啟動期：從接種污泥開始到污泥床內的COD容積負荷達到5kgCOD/m3d左右，此運行期污泥沉降性能一般； （2）顆粒污泥形成期：這一運行期的特點是有小顆粒污泥開始出現，當污泥床內的總SS量和總VSS量降至最低時本運行期即告結束，這一運行期污泥沉降性能不太好； （3）顆粒污泥成熟期：這一運行期的特點是顆粒污泥大量形成，由下至上逐步充滿整個UASB。當污泥床容積負荷達到16kgCOD/m3d以上時，可以認為顆粒污泥已培養(yǎng)成熟。該運行期污泥沉降性很好。三、外設沉淀池防止污泥流失在UASB內雖有氣液固三相分離器，混合液進入沉淀區(qū)前已把氣體分離，但由于沉淀區(qū)內的污泥仍具有較高的產甲烷活性，繼續(xù)在沉淀區(qū)內產氣；或者由于沖擊負荷及水質突然變化，可能使反應區(qū)內污泥膨脹，結果沉淀區(qū)固液分離不佳，發(fā)生污泥流失而影響了水質和污泥床中污泥濃度。為了減少出水所帶的懸浮物進入水體，外部另設一沉淀池，沉淀下來的污泥回流到污泥床內。 設置外部沉淀池的好處是： （1）污泥回流