污水處理中UASB厭氧反應(yīng)器的工藝特點(diǎn)與工藝流程,你知道嗎?
在厭氧消化過(guò)程中,由于微生物的不斷生長(zhǎng),或不可降解進(jìn)水懸浮物的積聚,隨著反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度的提高,出水水質(zhì)會(huì)有所提高,但是過(guò)了一定高度,污泥就會(huì)一起沖出反應(yīng)器。所以,只有當(dāng)反應(yīng)器中的污泥達(dá)到一定的最大高度時(shí),才需要排泥。
應(yīng)按照事先制定的程序,按規(guī)定的時(shí)間間隔排放一定數(shù)量的污泥(如每周),排出一定數(shù)量的污泥,就等于該時(shí)期的總量。
比較可靠的方法是確定污泥濃度分布曲線的排泥方式,這一方法原則上有兩種:
①直接從期望的高度排放;
②利用一個(gè)泵排出污泥。
淤泥的排泥高度很重要,應(yīng)該是排出低效污泥,把最佳的高活性污泥留在反應(yīng)器中。通常污泥床底部會(huì)形成濃泥,而上層為稀絮狀污泥,剩余污泥應(yīng)從污泥床的上部排出。當(dāng)反應(yīng)器底部的“濃縮”污泥時(shí),建議偶爾從反應(yīng)器底部排泥,這是因?yàn)榉e累顆粒和較小砂粒的活性降低,因此可以避免或減少反應(yīng)器內(nèi)的積聚。①推薦清水區(qū)高度為0.5~1.5m。②定時(shí)排泥可采用1~2次的方式排泥,一般為1~2次。③需設(shè)置污泥液面監(jiān)控器,可以根據(jù)污泥面的高度來(lái)決定排泥時(shí)間。④殘泥排泥地點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在污泥區(qū)的上部。⑤對(duì)于矩形池排泥應(yīng)沿池內(nèi)多點(diǎn)布置。③反應(yīng)器底部可能存在顆粒物質(zhì)和較小的砂粒,應(yīng)考慮下一次排泥的可能性,這樣可避免或減少反應(yīng)器內(nèi)積聚的砂粒。⑦對(duì)于一管多孔水管,進(jìn)水管兼作排泥或放空管。
通常將剩余污泥的排放點(diǎn)設(shè)在反應(yīng)器的高度上。但大部分設(shè)計(jì)人員建議將排泥裝置安裝在反應(yīng)器底部附近,也有人建議在三相分離器下0.5m處設(shè)置排泥管,以排除污泥床上方部分殘留的絮狀體污泥,而不會(huì)將顆粒污泥排出。UASB反應(yīng)器排泥系統(tǒng)必須同時(shí)考慮上.中.下、下不同位置設(shè)置排泥設(shè)備,應(yīng)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)條件,確定排泥地點(diǎn)。
對(duì)新創(chuàng)建的UASB反應(yīng)堆來(lái)說(shuō),起動(dòng)過(guò)程主要是將未經(jīng)過(guò)馴化的絮狀污泥(例如污水處理廠的消化污泥)接種;并且經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的啟動(dòng)調(diào)試運(yùn)行,使反應(yīng)器達(dá)到設(shè)計(jì)負(fù)荷和有機(jī)物去除效果,這種工藝常常伴隨著污泥實(shí)現(xiàn)微;杂址Q污泥微;。厭氧微生物尤其是甲烷菌生長(zhǎng)緩慢,導(dǎo)致厭氧反應(yīng)器啟動(dòng)過(guò)程較長(zhǎng)。然而,一旦啟動(dòng)完成,它就會(huì)很快地重新啟動(dòng)并停止。
在無(wú)現(xiàn)成的厭氧泥和顆粒污泥的情況下,城市污水處理廠的消化污泥應(yīng)用最為廣泛。除消化污泥外,可作多種物料作接種,如牛糞、各種糞肥、污水污泥等。有些泥沙、泥沙、泥沙或附著微生物也可接種,即使是好氧活性污泥也可用作接種污泥,并同樣可培植顆粒污泥。以6~8kgVSS/m3(以反應(yīng)器總有效容積計(jì)算)為宜,最少不少于5kgVSS/m3;接種污泥的投入量不得超過(guò)反應(yīng)器體積的60%。
對(duì)于非顆粒污泥接種污泥,為培養(yǎng)具有良好沉降性的活性污泥,需要在反應(yīng)器中加入絮狀泥和細(xì)泥,使其具有良好的沉降性,是實(shí)現(xiàn)UASB反應(yīng)器顆粒化的前提條件之一。這個(gè)過(guò)程是微生物逐步篩選和演化的過(guò)程,反應(yīng)器中的水力停留時(shí)間或上升流速是控制微生物發(fā)展的關(guān)鍵因素。實(shí)踐證明,適當(dāng)?shù)奶嵘俣确秶鷳?yīng)在0.4~1.0m/h范圍內(nèi),如有必要,可采取出水回流的方式,以適當(dāng)提高反應(yīng)器中的升速。一般說(shuō)來(lái),顆粒污泥培養(yǎng)期內(nèi),當(dāng)出水排出反應(yīng)器后,污泥就不需要再向反應(yīng)器回流。
考慮UASB初始起動(dòng)及;^(guò)程,其負(fù)載可以分為三個(gè)階段。
第一階段:也就是起步階段,這個(gè)階段是低負(fù)荷階段[2kgCOD/(m3.d)]。第二階段:即反應(yīng)器負(fù)荷上升到2~5kgCOD/(m3·d)開(kāi)始階段。此階段污泥的洗出量增加,大部分為細(xì)絮狀污泥。事實(shí)上,該階段是在反應(yīng)器中選擇較重的污泥顆粒和分散的.絮狀污泥,這樣在該階段結(jié)束時(shí)留下的污泥中就開(kāi)始產(chǎn)生顆粒污泥,或者保留具有良好沉淀性能的污泥。因此5kgCOD/(m3·d)左右是反應(yīng)器中以顆粒污泥和絮狀污泥為主的一個(gè)重要分界。第3級(jí):此階段指的反應(yīng)器的負(fù)荷超過(guò)5kgCOD/(m3·d)。這時(shí),絮狀污泥快速下降,而顆粒污泥的生成速度加快,直至反應(yīng)器中沒(méi)有絮狀污泥。在反應(yīng)釜負(fù)荷大于5kgCOD/(m3·d)時(shí),由于不斷形成顆粒污泥,反應(yīng)器的大部分被顆粒污泥填滿,其最大負(fù)荷可超過(guò)20kgCOD/(m3·d)。盡管反應(yīng)器運(yùn)行在小于5kgCOD/(m3·d)時(shí),系統(tǒng)內(nèi)可形成顆粒污泥,但其污泥特性是以絮狀污泥為主的。
UASB反應(yīng)器的工藝特點(diǎn)是UASB反應(yīng)器在不對(duì)載體進(jìn)行吸附的情況下生成具有良好沉降性能的顆粒污泥。在反應(yīng)堆中維持高濃度微生物,因此能夠承受較大COD負(fù)荷(可達(dá)到30~50kgCOD/(m3·d)以上),COD去除率達(dá)到90%以上。但需氧生物處理,效果最佳的純化好氧生物流化床。另外,深曝氣等工藝COD負(fù)荷僅10kgCOD/(m3·d),COD去除率可達(dá)70%~80%。UASB相對(duì)于其它厭氧生物反應(yīng)器有以下特點(diǎn)。
1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔精巧:沉淀區(qū)位于反應(yīng)器頂部,廢水從反應(yīng)器底部進(jìn)入,與大量厭氧菌接觸,向上流經(jīng)污泥床區(qū),廢水中的有機(jī)物被厭氧菌分解成沼氣(主要成分是CH4和CO2);當(dāng)污水上升時(shí),廢水與沼氣及厭氧菌固體物質(zhì)混合。在氣室區(qū)進(jìn)行沼氣固液分離,處理后的純凈水從反應(yīng)器的頂部排出,廢水就完成了整個(gè)處理過(guò)程。沉淀區(qū)淤泥大多可以返回到污泥床,并能在反應(yīng)器中保持足夠的生物量。由此可以看出,整個(gè)前半部分是由生物反應(yīng)和沉淀組成的,反應(yīng)器中不存在機(jī)械攪拌,沒(méi)有加料,結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單,操作管理方便。
2.可以在反應(yīng)器中培養(yǎng)厭氧粒污泥:
UASB反應(yīng)器在處理大部分有機(jī)廢水時(shí),只要操作正確,一般都能在反應(yīng)器中培養(yǎng)出厭氧粒污泥,厭氧粒污泥具有較高的活性去除有機(jī)物質(zhì),且密度較絮體污泥大,沉淀性能好,在反應(yīng)器中可以保持很高的生物量。