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反應區(qū)表面水力負荷主要影響三相分離器的固液和固氣分離效果,水力負荷太大時,懸浮物沉降不好,會造成污泥流失,嚴重時會破壞污泥床的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,為保證良好的分離效果,表面水力負荷不宜大于0.5m3/(m2·h)~1.0m3/(m2·h)。反應器出水回流主要考慮化工污水中某些污染物濃度太高時會對厭氧微生物產(chǎn)生毒性和抑制作用,回流對降低毒性影響有利,但設計時應考慮回流可能引起的反應器內(nèi)部工況變化,例如表面水力負荷等。
反應區(qū)配水系統(tǒng)除保證單位面積進水基本相同外,還兼有攪拌功能,使進水與污泥充分接觸混合、反應。反應器的進水方式可為連續(xù)式,為增大配水系統(tǒng)出水口流速,也可以脈沖間歇進水,對高濃度有機污水,由于水力負荷低,采用脈沖進水是一種較好的方法。配水系統(tǒng)的形式有多管多點式,樹枝管式和穿孔管式,國內(nèi)常采用穿孔管配水系統(tǒng),孔口直徑一般為15mm~25mm,孔口流速不宜小于2m/s,配水管中心距和出水孔距一般為1m~2m,出水點服務面積2m2~5m2,多孔管配水系統(tǒng)可兼作反應器放空管和池底排泥使用。各種配水系統(tǒng)均應考慮反沖洗或清堵措施。
ASB反應器污泥床區(qū)主要有沉降性能良好的厭氧污泥組成,濃度可達到50-100g/L或更高。沉淀懸浮區(qū)主要靠反應過程中產(chǎn)生的氣體的上升攪拌作用形成,污泥濃度較低,一般在5-40g/L范圍內(nèi),在反應器的上部設有氣(沼氣)、固(污泥)、液(廢水)三相分離器,分離器首先使生成的沼氣氣泡上升過程偏折,穿過水層進入氣室,由導管排出。脫氣后混合液在沉降區(qū)進一步固、液分離,沉降下的污泥返回反應區(qū),使反應區(qū)內(nèi)積累大量的微生物。待處理的廢水由底部布水系統(tǒng)進入,澄清后的處理水從沉淀區(qū)溢流排除。在UASB反應器中能得到一種具有良好沉降勝能和高比產(chǎn)甲烷活性的顆粒厭氧污泥,因而相對其他的反應器有一定優(yōu)勢:顆粒污泥的相對密度比人工載體小,靠產(chǎn)生的氣體來實現(xiàn)污泥與基質(zhì)的充分接觸,省卻攪拌和回流污泥設備和能耗;三相分離器的應用省卻了輔助脫氣裝置;顆粒污泥沉降性能良好,避免附設沉淀分離裝置和回流污泥設備:反應器內(nèi)不需投加填料和載體,提高容積利用率。
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廢水由池底進入反應器,向上流過由絮狀或顆粒污泥組成的污泥床,隨著廢水與污泥相接觸發(fā)生厭氧反應,產(chǎn)生沼氣(主要是甲烷和二氧化碳)引起污泥床擾動,通過反應區(qū)經(jīng)氣體分離后的混合液進入沉淀區(qū)進行固液分離,澄清后的處理過的水排走,沉淀下來的微生物固體,即厭氧污泥靠重力沉降返回到反應區(qū),集氣室收集的沼氣由沼氣管排出反應器。UASB反應器內(nèi)不設攪拌裝置,上升的水流和產(chǎn)生的沼氣可滿足攪拌要求,反應器內(nèi)不需填裝填料,構(gòu)造簡單,易于操作運行,便于維護管理。由于UASB反應器設置有三相分離器,使得反應器內(nèi)污泥不易流失,所以反應器內(nèi)能維持很高的污泥濃度。同時,反應器的SRT(污泥停留時間)大,HRT(水力停留時間)小,這使反應器有很高的容積負荷率并運行穩(wěn)定性。
) 可處理高濃度廢水,特別是對一些較難降解的大分子有機物有很好的去除效果,而好氧對此效果不明顯;
不需要供氧,大大降低運行費用,能耗僅為好氧處理工藝的10-15%,且厭氧過程產(chǎn)生可再生能源——沼氣;
污泥產(chǎn)生量比好氧過程少5~20倍,UASB內(nèi)污泥濃度高,平均污泥濃度為20-40gVSS/1;不會產(chǎn)生污泥膨脹,剩余污泥量少,污泥易處理;
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