UASB反應器高濃度有機廢水處理工藝
1、功能
厭氧生物處理反應器是處理高濃度有機廢水的有效工藝。上流式厭氧污泥床(UASB)是一種厭氧生物處理反應器。UASB(Up-flowAnaerobicSludgeBed,簡稱UASB)具有厭氧過濾和厭氧活性污泥工藝的雙重特性,其結構、運行、運行、維護和管理都比較簡單,成本比較低,技術成熟了。受到污水處理行業的重視,受到廣泛歡迎和應用。
厭氧生物處理法適用于高濃度有機廢水,進水BOD濃度可達數萬mg/L。也可適用于城市污水等低濃度有機廢水。對于一般有機廢水,水溫30℃時,容積負荷可達10-20kg(COD)/(m3.d)。目前已廣泛應用于高濃度有機廢水(如工業廢水、精細化工、農藥、制藥、焦化、啤酒、屠宰廢水等)、城市污水的處理,COD去除率可達達到50-80%。
厭氧生物處理反應器主要有:厭氧接觸法、厭氧過濾器、上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧流化床、顆粒污泥膨脹床(EGSB)等。UASB反應器是一種應用廣泛、設計成熟、效率高的反應器。厭氧處理裝置。據統計,UASB厭氧反應器占世界和我國在運各類厭氧反應器的60%。
近年來,上流式厭氧污泥床工藝在國內外發展迅速。該工藝不僅節約能源,而且解決了環境污染問題,取得了良好的經濟效益和社會效益。有廣闊的應用視野。
2、歷史
上流式厭氧污泥床反應器(UASB反應器)是由荷蘭學者Lettinga等人開發的。在1970年代初期。當時,他們在研究上流式厭氧過濾器處理馬鈴薯加工廢水和甲醇廢水時,注意到大部分凈化效果和大部分厭氧微生物聚集在過濾器的下部,因此他們設置了一個過濾器底部未安裝過濾器。填充空間以積累更多的厭氧微生物生物量。后來干脆將池內的填料全部淘汰,在池頂安裝了氣固液三相分離器,是一種結構簡單、處理效率高的新型分離器。厭氧反應器誕生了。由于這種反應器結構簡單,無填料,無懸浮物堵塞等特點,立即引起了廣大污水處理工作者的極大興趣,被廣泛應用于工業廢水和生活污水的處理。
UASB反應器處理各種有機廢水時,一般情況下反應器內可形成厭氧顆粒污泥,厭氧顆粒污泥不僅沉淀性能好,而且產甲烷活性高。由于UASB反應器裝有三相分離器,反應器內的污泥不易流失,因此反應器能保持較高的污泥濃度,平均濃度可達80gSS/L左右。同時,反應器的SRT(污泥滯留時間)很大,HRT(水力滯留時間)很小,使反應器具有很高的容積負荷率和運行穩定性。
UASB結構
UASB反應器的結構主要由進水分配系統、反應區、三相分離器、出水系統和排泥系統組成。此外,根據廢水水質的不同,UASB反應器的結構也不同,可分為開放式和封閉式兩種。
廢水從池底進入反應器,向上流過由絮狀或顆粒狀污泥組成的污泥床。隨著廢水與污泥接觸,發生厭氧反應,產生沼氣(主要是甲烷和二氧化碳),引起污泥床的擾動,氣體分離后的混合液通過反應區進入沉淀區進行固液分離,澄清處理后的水被排出,沉淀的微生物固體,即厭氧污泥通過重力沉降返回反應區。收集在氣室中的沼氣通過沼氣管從反應器中排出。UASB反應器內沒有攪拌裝置。上升的水流和產生的沼氣可以滿足攪拌要求。反應器不需要填充填料。結構簡單,操作方便,易于維護和管理。由于UASB反應器裝有三相分離器,反應器內的污泥不易流失,因此反應器能保持較高的污泥濃度。同時,反應器的SRT(污泥滯留時間)大,反應器的HRT(水力滯留時間)小,使反應器具有較高的容積負荷率和運行穩定性。
3、應用特點
與好氧處理相比,UASB厭氧處理具有明顯的優勢:
(1)可處理高濃度廢水,特別是對一些難降解的大分子有機物,去除效果好,但好氧效果不明顯;
(2)無需供氧,大大降低了運行成本。能耗僅為好氧處理工藝的10-15%,厭氧工藝產生可再生能源——沼氣;
(3)產生的污泥量比好氧工藝少5-20倍。UASB內污泥濃度高,平均污泥濃度為20-40gVSS/1;不會有污泥膨脹,剩余污泥量小。易于處理;
(4)有機負荷率高,水力停留時間短。采用中溫發酵時,容積負荷一般在10-20kgCOD/m3.d左右;反應器體積和系統占地面積小,投資小。工程實踐證明,當污水COD濃度大于4000mg/L時,厭氧處理比好氧處理更經濟。
(5)沒有混合攪拌設備,依靠發酵過程中產生的沼氣向上運動,懸浮污泥床上部的污泥,同時對下部污泥層也進行一定程度的攪拌;污泥床未裝滿載體,節省成本,避免因填料堵塞問題;
(6)操作簡單,操作方便,易于維護和管理。
主要缺點是:
(1)進水中的懸浮物需適當控制,不宜過高,一般控制在100mg/l以下;
(2)污泥床內有短流現象,影響處理能力;

