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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,而且具有較高的產甲烷活性。由于UASB反應器設置有三相分離器,使得反應器內污泥不易流失,所以反應器內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。
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在IC厭氧罐發(fā)動初期,利用較小的水力負荷(0.05-0.1m3/m2h)使絮凝污泥相互粘結、集團化成長,有利于構成顆粒污泥的初生體。呈現(xiàn)一定量的污泥后,水力負荷添加到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ic反應器的運轉。
(1)進液和混合-布水體系進入?yún)捬醴磻鞯膹U水與從IC厭氧反應器上部回來的循環(huán)水、厭氧反應器底部的污泥有效地混合,對進水進行了充分的稀釋和均質,能夠大幅進步厭氧反應器的抗沖擊才能。為了保證布水均勻,進步去除率,布水體系采用了規(guī)劃的罩子形狀,這種規(guī)劃還能夠防止布水體系阻塞、板結。
(2)流化床反響室廢水和顆粒污泥在進水與循環(huán)水的一起推進下,迅速進入流化床反響室。通過較高的上升流速,使廢水和污泥之間發(fā)作強烈的觸摸,大幅進步污染物向顆粒污泥的傳質速率,進步降解速度,使得厭氧厭氧反應器具有較高的處理才能。
(3)內循環(huán)體系在流化床反響室和深度凈化反響室中,厭氧產生的沼氣經三相分離器搜集后進入上升管,一起,氣提原理使氣、水、污泥混合物經上升管快速上升,在厭氧反應器頂部經氣液分離器分離,剩下的泥水混合物經過下降管向入?yún)捬醴磻鞯撞?,由此在厭氧反應器內構成循環(huán)流。
氣提的動力于上升管和下降管中氣體含量的距離,因此,這個泥水混合物的內循環(huán)不需要任何外加動力。(4)深度凈化室廢水經過流化床反響室后進入深度凈化室,廢水中殘存的可厭氧降解的COD被進一步降解,相當于增加了一個強化的厭氧深度處理過程,在這里,廢水中的可厭氧降解COD幾乎得到的去除。
這些顆?;钚晕勰嗤瓿闪擞袡C物的處理。顆粒污泥的粒徑一般為0.5-3mm,污泥濃度可高達20-60g/m3,使設備到達較高的處理效率,對有機廢水的COD溶解負荷可高達10-25kg/m3·d。厭氧反應器各組成部分應采納相應的防腐措施,避免揮發(fā)性脂肪酸、等對設備內部有強烈腐蝕作用的厭氧反響中間產品的腐蝕,以到達延長反響器使用壽命的意圖。容積負荷應適當:中等容積負荷是厭氧反應器正常運轉的關鍵因素之一,過高或過低都會影響其處理效果。厭氧塔中的漂浮物應及時整理:處理一些高濃度有機污水時,易發(fā)生泡沫和污泥漂浮現(xiàn)象。長期以來,它會在厭氧反響器中積累,構成一層厚厚的浮渣。
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