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上流式厭氧污泥床反應器(UASB反應器)是荷蘭學者Lettinga等人在20世紀70年代初開發(fā)的。當時她們在研究上流式厭氧濾池處理土豆加工和甲醇廢水時注意到大部分的凈化作用和積累得大部分厭氧微生物均在濾池的下部,于是便在濾池底部設置了一個不裝填料的空間來積累更多的厭氧微生物量,后來干脆取消了池內(nèi)的全部填料,并在池頂設置了一個氣、固、液三相分離器,一種結構簡單、處理效能很高的新型厭氧反應器便誕生了。由于這種反應器結構簡單、不用填料、沒有懸浮物堵塞等問題,因此一出現(xiàn)便立即引起了廣大廢水處理工作者的極大興趣,并被廣泛應用于工業(yè)廢水和生活污水的處理中。
UASB反應器在處理各種有機廢水時,反應器內(nèi)一般情況下均能形成厭氧顆粒污泥,而厭氧顆粒污泥不僅具有良好的沉降性能,而且具有較高的產(chǎn)甲烷活性。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,平均濃度可達80gSS/L左右。同時,反應器的SRT(污泥停留時間)很大,HRT(水力停留時間)很小,這使反應器有很高的容積負荷率和運行穩(wěn)定性。
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。
在uasb厭氧罐發(fā)動初期,利用較小的水力負荷(0.05-0.1m3/m2h)使絮凝污泥彼此粘結、集團化生長,有利于構成顆粒污泥的初生體。出現(xiàn)一定量的污泥后,水力負荷增加到0.25m3/m2h以上,構成顆粒污泥層。水力負荷過早,很多絮凝污泥過早篩選污泥負荷增大,影響uasb厭氧反應器的運行。 在日常的工程調(diào)試中,調(diào)試人員會經(jīng)常面臨一些問題,比方厭氧反應器中有時會發(fā)作很多泡沫,泡沫呈半液半固狀,嚴重時可充滿氣相空間并帶入沼氣管道,導致沼氣體系的運轉困難。發(fā)作泡沫的首要原因是厭氧體系運轉不,因為泡沫首要是因為CO2產(chǎn)值太大構成的,當厭氧反應器內(nèi)溫度動搖或負荷發(fā)作驟變等情況發(fā)作時,均可導致體系運轉的不和CO2的產(chǎn)值添加,從而導致泡沫的發(fā)作。
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主要包括濃縮、消化、脫水、堆肥或家用填埋等方法。常見方法是通過壓濾機設備進行固液分離達到能縮效果,后續(xù)的消化一般是厭氧中溫消化,也就是厭氧工藝。處理之后產(chǎn)生的沼氣可收集用作能源燃燒或者發(fā)電等。產(chǎn)生的污泥性質(zhì)穩(wěn)定,具有肥效,經(jīng)過脫水,減少體積成餅成形,有利運輸。為了進一步改善污泥的衛(wèi)生學質(zhì)量,污泥還可以進行人工堆肥或機械堆肥。堆肥后的污泥是一種很好的土壤改良劑。對重金屬含量超標的污泥,經(jīng)脫水處理后要慎重處置,一般需要將其填埋封閉。
人們的生產(chǎn)和生活過程中用過的水,絕大部分排入污水管道,但這并不說明污水量就等于給水量,因為有時用過的水并沒有排人污水管道,如消防、沖洗街道水排人了雨水管道或蒸發(fā)掉,再加上污水管道的滲漏等造成了污水量小于給水量,一般城市的污水量約為給水量的80%~90%。另外在某些情況下,實際排入污水管道的污水量也可能大于給水量,如地下水經(jīng)管道接口處滲入,雨水經(jīng)檢查井流入以及工廠或其他用戶沒有分散的給水設備,這些用戶的給水量可能未包括在城市集中給水量之內(nèi)等等,這時就可能出現(xiàn)污水量大于給水量。
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