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UASB与IC及USR区别.doc
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1、1、UASB与IC的区别UASB与IC在运行上最大的差别表现在抗冲击负荷方面,IC可以通过内循环自动稀释进水,有效保证了第一反应室的进水浓度的稳定性。其次是它仅需要较短的停留时间,对可生化性好的废水的确是优点。大家同意因为IC运行稳定,抗冲击负荷效果好,容积负荷高,投资省等许多优于UASB的优点,是否就应该因此而放弃再选有UASB了呢?IC缺点尤其在污水可生化性不是太好的情况下,由于水力停留时间比较短去除率远没有UASB高,增加了好氧的负担。另外,IC由于气提内循环,特别是对进水水质不太稳定的厂,导致IC出水水量极不稳定,出水水质也相对不稳定,有时可能还会出现短暂不出水现象,对后序处理工艺是有
2、影响的。UASB比IC突出优点就是去除率高,出水水质相对稳定。但IC优点还是很多的,特别是对于高SS进水,比UASB有明显优势,由于IC上升流速很大,SS不会在反应器内大量积累,污泥可以保持较高活性。对于有毒废水也是如此!IC运行温度的设计完全和UASB一样,在调试运行上和UASB区别不大,只是在刚进水调试时尽可能采用水力负荷高些,然后逐步交互提升水力、有机负荷,尽可能在负荷提升过程中保证第一反应室上升流速大于10m/小时,但最大水力负荷最好控制在0m/小时以下,这样即保证第一反应室污泥床的传质效果,也避免污泥流失冬季进水管道及反应器最好保保温,因为厌氧菌对温度波动特敏感,对负荷波动适应要相对
3、好的多其实的调试比要好调的多,能调试好的,应该调试好没有太大问题不是应为上升流速大,会不好控制而延长调试周期它对进水水质的要求仅是相对稳定就行,它要求高的上升流速仅是满足第一反应室污泥床处于膨化状态,加大传质效果,的高度较高,你不必太担心会有污泥流失,因为内部它有两层三相分离,更何况第一反应室产气量较大,绝大部分沼气被第一反应室分离收集提升到顶部的气水分离气包进行气与泥水的分离第二反应室气量少泥水更易分离沉降若接种颗粒污泥基本一个月便可达到设计负荷是没有问题的,絮状污泥可能需三到五个月。1、各类厌氧工艺性能概述 (1)完全混合厌氧工艺(CSTR) 传统的完全混合厌氧工艺(CSTR)是借助消化池
4、内厌氧活性污泥来净化有机污染物。有机污染物进入池内,经过搅拌与池内原有的厌氧活性污泥充分接触后,通过厌氧微生物的吸附、吸收和生物降解,使废水中的有机污染物转化为沼气。完全混合厌氧工艺池体体积较大,负荷较低,其污泥停留时间等于水力停留时间,因此不能在反应器内积累起足够浓度的污泥,一般仅用于城市污水厂的剩余好氧污泥以及粪便的厌氧消化处理。 (2)厌氧接触工艺反应器 厌氧接触工艺反应器是完全混合式的,是在连续搅拌完全混合式厌氧消化反应器(CSTR)的基础上进行了改进的一种较高效率的厌氧反应器。反应器排出的混合液首先在沉淀池中进行固液分离,污水由沉淀池上部排出,沉淀池下部的污泥被回流至厌氧消化池内。这
5、样的工艺既保证污泥不会流失,又可提高厌氧消化池内的污泥浓度,从而提高了反应器的有机负荷率和处理效率,与普通厌氧消化池相比,可大大缩短水力停留时间。目前,全混合式的厌氧接触反应器已被广泛应用于SS浓度较高的废水处理中。 (3)厌氧滤器(AF) 厌氧滤器是采用填充材料作为微生物载体的一种高速厌氧反应器,厌氧菌在填充材料上附着生长,形成生物膜。生物膜与填充材料一起形成固定的滤床。厌氧滤床可分为上流式厌氧滤床和下流式厌氧滤床二种。污水在流动过程中生长并保持与充满厌氧细菌的填料接触,因为细菌生长在填料上将不随出水流失,在短的水力停留时间下可取得较长的污泥泥龄。厌氧滤器的缺点是填料载体价格较贵,反应器建造
6、费用较高,此外,当污水中SS含量较高时,容易发生短路和堵塞。 (4)上流式厌氧污泥床反应器(UASB) 待处理的废水被引入UASB反应器的底部,向上流过由絮状或颗粒状厌氧污泥的污泥床。随着污水与污泥相接触而发生厌氧反应,产生沼气引起污泥床的扰动。在污泥床产生的沼气有一部分附着在污泥颗粒上,自由气泡和附着在污泥颗粒上的气泡上升至反应器的上部。污泥颗粒上升撞击到三相分离器挡板的下部,这引起附着的气泡释放;脱气的污泥颗粒沉淀回到污泥层的表面。自由状态下的沼气和由污泥颗粒释放的气体被收集在三相分离器锥顶部的集气室内。液体中包含一些剩余的固体物和生物颗粒进入到三相分离器的沉淀区内,剩余固体物和生物颗粒从
7、液体中分离并通过三相分离器的锥板间隙回到污泥层。 UASB反应器的特点在于可维持较高的污泥浓度,很长的污泥泥龄(30天以上), 较高的进水容积负荷率,从而大大提高了厌氧反应器单位体积的处理能力。但是对于SS含量很高的污水,由于三相分离器泥、气、水分离能力的限制,不可避免地造成出水中含泥量很高,整个系统的投资费用也较大。 (5)膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB) EGSB是在UASB反应器的结构相似,所不同的是在EGSB反应器中采用相当高的上流速度,因此,在EGSB反应器中颗粒污泥处于完全或部分“膨胀化”的状态,即污泥床的体积由于颗粒之间的平均距离的增加而扩大。为了提高上升速度,EGSB反应器采用
8、较大的高度与直径比和很大的回流比。在高速上升速度和产气的搅拌作用下,废水与颗粒污泥间的接触更充分,因此可允许废水在反应器中有很短的水力停留时间,从而EGSB可以高速地处理浓度较低的有机废水。 (6)升流式厌氧固体反应器(USR) 升流式厌氧固体反应器是一种新型的专用以处理固体物含量较大的反应器,其构造特点是反应器内不设三相分离器和其它构件。含高有机物固体含量(大于5%)的废液由池底配水系统进入,均匀地分布在反应器的底部,然后上升流通过含有高浓度厌氧微生物的固体床。使废液中的有机固体与厌氧微生物充分接触反应,有机固体被液化发酵和厌氧分解,约有60%左右的有机物被转化为沼气。而产生的沼气随水流上升
9、具有搅拌混合作用,促进了固体与微生物的接触。由于重力作用固体床区有自然沉淀作用,比重较大的固体物(包括微生物、未降解的固体和无机固体等)被累积在固体床下部,使反应器内保持较高的固体量和生物量,可使反应器有较长的微生物和固体滞留时间。通过固体床的水流从池顶的出水渠溢流至池外。在出水溢流渠前设置挡渣板,可减少池内SS的流失,在反应器液面会形成一层浮渣层,在长期稳定运行过程中,浮渣层达到一定厚度后趋于动态平衡。不断有固体被沼气携带到浮渣层,同时也有经脱气的固体返回到固体床区。由于沼气要透过浮渣层进入到反应器顶部的集气室,对浮渣层产生一定的“破碎”作用。对于生产性反应器由于浮渣层表面积较大,浮渣层不会
10、引起堵塞。集气室中的沼气经导管引出池外进入沼气贮柜。反应池设排泥管可将多余的污泥和下沉在底部的惰性物质定期排除。 2、几种典型的厌氧反应器适用性能比较 几种典型的厌氧反应器适用性能比较见表5-1。 表5-1 厌氧反应器适用性能比较表 反应器名称 优点 缺点 适用范围 完全混合厌氧 反应器(CSTR) 投资小、运行管理简单 容积负荷率低,效率 较低,出水水质较差 适用于SS含量很 高的污泥处理 厌氧接触反应器 投资较省、运行管理简 单,容积负荷率较高, 耐冲击负荷能力强 停留时间相对较长, 出水水质相对较差 适用于高浓度、高 悬浮物的有机废水 厌氧滤器(AF) 处理效率高,耐负荷能 力强,出水水
11、质相对较 好 投资较大,反应器容 易短路和堵塞 适用于SS含量较 低的有机废水 上流式厌氧污 泥床反应器 (UASB) 处理效率高,耐负荷能 力强,出水水质相对较 好 投资相对较大,对废 水SS含量要求严格 适用于SS含量适 低的有机废水 膨胀颗粒污泥 床反应器 (EGSB) 处理效率较高,负荷能力 强,出水水质相对较好 投资相对较大,对废 水SS含量要求严格 适用于SS含量较 少和浓度相对较低 的有机废水 升流式厌氧固 体反应器 (USR) 处理效率较高,投资较省、运行管理简单,容积负荷率较高。 对进料均布性要求高,当含固率达到一定程度时,必须采取强化措施。 适用于含固量高 的有机废水 3、
12、厌氧工艺的选择确定 从以上列表可知,各种类型的厌氧工艺各有其优缺点和使用范围,在一定的条件下选择适当的工艺型式是厌氧处理成功的关键所在。对于本项目而言,由于需将全部猪粪和部分冲洗水一起混合均匀后进入厌氧罐进行厌氧发酵处理,其废水中含固量很高,因此,选择升流式厌氧固体反应器(USR)是较为合适的。 本项目设计含固率为10%。对于高含固率来料,为避免进料分布不均匀问题,必须强化其进料的局部混合性。设计上底部配置搅拌机,以间歇混合搅拌方式来实现。我们定义该方式为USR-PM。 选择USR-PM处理工艺,反应器的固体滞留期(SRT)和微生物滞留期(MRT)远大于水力滞留期(HRT)。厌氧罐顶部在出水溢
13、流渠前设置挡渣板,可以减少罐内内悬浮固体物质的流失,提高了固体滞留期(SRT)。固体有机物的分解率与SRT呈正相关,固体滞留期(SRT)加长,消化效率就大幅度提高;剩余厌氧微生物在重力的作用下沉淀下来,累积在固体床下部,使反应器微生物滞留期(MRT)加长,既提高处理效率,又降低微生物对外加营养物质的需求,减少污泥的量。 本设计方案选择USR-PM为厌氧处理工艺。 5.1.2.3 厌氧反应器结构选择 普通的厌氧反应器均采用钢砼结构。近年来为了缩短施工周期,节省建筑材料,提高反应池的施工质量,建设美观大方的能环工程处理装置,也多有采用新材料、新技术建造的厌氧反应器。典型的有德国的利普(Lipp)公
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