USAB厭氧工藝

發布時間:2018-02-21 12:50:52


厭氧汙泥床(Up Flow Anaerobic Sludge Blanketk, 簡稱UASB)反應器是荷蘭Wageningen農業大學的Lettinga等人於1973-1977年間研製成功的。目前,在歐洲的UASB工藝已普遍形成了顆粒汙泥,這使得厭氧USAB工藝在歐洲迅速得到了推廣和普及。我國於1981年開始了UASB反應器的研究工作,該技術在我國已得到了實際的推廣應用。UASB反應器是目前應用最為廣泛的高速厭氧反應器,該技術在國內外已經發展成為厭氧處理的主流技術之一。

1.USAB反應器的基本構成和原理

(1)USAB反應器的構成

USAB反應器的主體部分主要分為兩個區域,即反應區和三相分離區。其中反應區為USAB反應器的工作主體。

(2)USAB反應器的工作原理

在UASB反應器的反應區下部,是由沉澱性能良好的汙泥(通常是顆粒汙泥)形成的厭氧汙泥床,汙泥濃度可達到50-100g/l更高。廢水由反應器底部進進反應區,由於水的向上活動和產生的大量氣體上升形成良好的自然攪拌作用,並使一部分汙泥在反應區的上方形成相對淡薄的汙泥懸浮區,懸浮區汙泥濃度一般在5-40g/l範圍內。懸浮液進進分離區的沉降室,汙泥在此沉降,由斜麵返回反應區,澄清後的處理水溢流排出。

2.USAB反應器的工藝特點

USAB反應器運行的3個重要的條件是:1。反應器內形成沉降性能良好 的顆粒汙泥或絮狀汙泥;2.生產氣和進水的均勻分布所形成的良好的攪拌任用;3.設計公道的三相分離器,能使沉澱性能良好 的汙泥保存在反應器內。

⑴利用微生物細胞固定化技術-汙泥顆粒化

USAB反應器利用微生物細胞固定化技術-汙泥顆粒化實現了水力停留時間和汙泥停留時間的分享,從而延長了汙泥泥齡,保持了高濃度的汙泥。顆粒厭氧汙泥具有良好 的沉降性能和高比產甲烷活性,且相對密度比人工載體小,靠產生的氣體來實現汙泥與基質的充分接觸,節省了攪拌和回流汙泥的設備和能耗bn無需附設沉澱分享裝置。同時反應器內不需投加填料和載體,進步 了容積利用率。

(2)由產氣和進水的均勻分布所形成的良好的自然攪拌用

在UASB反應器中 ,由產氣和進水形成的上升液流和上竄氣泡對反應區內的汙泥顆粒產生重要的分級作用。這種作用不僅影響汙泥顆粒化進程 ,同時還對形成的顆粒汙泥的質量有很大的影響。同時這種攪拌作用實現了汙泥與基質的充分接觸。有廢水需要處理的單位,也可以到汙水寶項目服務平台谘詢具備類似汙水處理經驗的企業。

(3)設計公道的三相分離器的應用

三相分離器是UASB反應器中最重要的設備。三相分離器的應用省卻了輔助脫氣裝置 ,能收集從反應區產生的沼氣 ,同時使分離器上的懸浮物沉澱下來 ,使沉澱性能良好的汙泥能保存在反應器內。

3.應用研究現狀

(1)啟動技術方麵

Lepisto等較早開展此方麵的研究。由於顆粒汙泥是 UASB的核心 ,顆粒汙泥的形成與否直接關係到 UASB反應器運成敗。很多研究集中在厭氧顆粒汙泥的培養上。迄今 ,對顆粒汙泥的培養已取得了很多有益的經驗。我國吳允等向汙泥內加進膨潤土和非離子型聚丙烯酰胺 ,處理啤酒生產 ,4周內形成了穩定顆粒汙泥床。鄭同等研究了製藥廢水氧處理啟動技術。

(2)廢水處理領域

Lettinga博士和他的同事首先在實驗室進行了容積為 60L的UASB反應器的試驗研究。結果表明 ,該處理裝置的處理效果很好 ,其有機負荷率 COD高達10Kg/(m ·d) ,此後進行了容積為6m3、30m3 及200m3的半生產性試驗研究 ,中溫條件下 ,應用6m3容積的裝置處理甜菜製糖廢水的 COD容積負荷高達36g/(m3*d);;處理馬鈴薯加工廢水 COD負荷為 15Kg/ (m3*d)以上,COD往除率為70%-90% 。

其後 ,荷蘭、德國、瑞典、比利時和美國的研究者用 UASB反應器進行了土豆加工廢水、蠶豆加工廢水、屠宰廢水、罐頭製品加工廢水、甲醇廢水、乙酸廢水及纖維板廢水的小試或生產性試驗 ,都取得了較好的效果。據不完全統計 ,至 1990年 ,世界各地已有205個生產規模的UASB係統投進運行 ,到 1993年 ,這個字已增加到400多。至今 ,在歐洲的UASB工藝已普遍形成了顆粒汙泥。

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