鞍山市UASB厭氧反應(yīng)器

          明基是環(huán)境治理企業(yè)。集科研開發(fā)、設(shè)計(jì)、咨詢、、、維護(hù)于一體，擁一支技能過硬、觀念、知識(shí)化、年輕化的污水處理技術(shù)研發(fā)和工程隊(duì)伍，可為客戶提供從工程設(shè)計(jì)到安裝、施工、調(diào)試、人員培訓(xùn)、運(yùn)營管理等面、式的。以“誠信”為立身之本，以“人品產(chǎn)品”這一宗旨，勤奮創(chuàng)業(yè)，以嚴(yán)格的體系，靈活的經(jīng)營方式，貼心的更好地為廣大新老用戶。     

厭氧反應(yīng)器三個(gè)重要參數(shù)

1、堿度(ALK)

    厭氧處理系統(tǒng)中，較強(qiáng)的酸堿緩沖體系能夠降系統(tǒng)pH的變化幅度，而與酸堿平衡關(guān)的共軛酸堿對(duì)括：H2CO3/HCO3-、HCO3-/CO32-、NH4+/NH3、H2S/HS-、HS-/S2-和HAc/Ac-等。當(dāng)廢水中的pH發(fā)生變化時(shí)，這些酸堿對(duì)的濃度也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。

    理論上，總堿度將括水中的[HS-]、[CO32-]、[NH3]、[HCO3-]、[Ac-]、[OH-]和[S2-]等，常稱之為“揮發(fā)性酸堿度”，也稱“VFA”，因?yàn)橐话銋捬躞w系的pH值為6.0~8.0，上述致堿物質(zhì)中的[OH-]和[S2-]的濃度會(huì)相對(duì)較小，可以忽略不計(jì)。

    廢水中足夠的堿度時(shí)，能夠通過控制反應(yīng)器的pH來監(jiān)控VFA的積累，只在厭氧體系中足夠的碳酸氫鹽堿度才能穩(wěn)定的pH值環(huán)境。PAQUES認(rèn)為：水解酸化池的出水堿度必須保持至少在600~900mg/L(該數(shù)值為限，在高濃度廢水中，堿度要高出此許多)，這樣可防止當(dāng)揮發(fā)性脂肪酸積累的情況下反應(yīng)器的pH值驟然下降。

2、酸化度(VFA/COD)

    在厭氧工藝的研究中，將酸化度(VFA/COD)作為廢水酸化程度的指標(biāo)，但查閱相應(yīng)的厭氧處理技術(shù)資料后發(fā)現(xiàn)，明確提出將酸化度(VFA/COD)作為厭氧反應(yīng)器進(jìn)水的一項(xiàng)重要水質(zhì)指標(biāo)的并不多。穆軍等將揮發(fā)酸產(chǎn)率(VFA/COD)作為廢水處理中的一個(gè)重要性質(zhì)，研究了蔗糖-蛋白胨人工配水的酸化過程，在此基礎(chǔ)上提出和定義了廢水可酸化性和酸化度的概念，并構(gòu)建了廢水厭氧酸化過程的評(píng)判規(guī)準(zhǔn)。

    部分學(xué)者認(rèn)為機(jī)廢水完預(yù)酸化對(duì)厭氧反應(yīng)是害的，因?yàn)轭A(yù)酸化出水中含細(xì)小的發(fā)酵產(chǎn)酸菌污泥，這些污泥會(huì)置出反應(yīng)器中的部分產(chǎn)甲烷菌，使產(chǎn)甲烷菌過多流失，使污泥增長速度變慢，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)器“酸化”。所以，建議在厭氧處理前采用輕微的預(yù)酸化，酸化率為20~40%，時(shí)甚至更就可以達(dá)到要求。

    PAQUES認(rèn)為：厭氧反應(yīng)器進(jìn)水COD達(dá)到至少30%的預(yù)酸化度是必要的，這能夠使反應(yīng)器內(nèi)部的酸化菌和產(chǎn)甲烷菌達(dá)到良好的混合比率。而預(yù)酸化程度過(<30%)或過高(>50%)都會(huì)改變這些細(xì)菌的種群比例，從而影響顆粒污泥的結(jié)構(gòu)。一般情況下，可以通過延長預(yù)處理系統(tǒng)中的調(diào)節(jié)池或預(yù)酸化池的水力停留停留時(shí)間或添加堿性藥劑提高pH值以達(dá)到較高的預(yù)酸化度。

 3、VFA/ALK

    VFA表示厭氧處理系統(tǒng)內(nèi)的揮發(fā)性機(jī)酸的含量，ALK則表示厭氧處理系統(tǒng)內(nèi)的堿度。厭氧消化系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，VFA一般在50~2500mg/L之間，ALK一般在1000~5000mg/L(以CaCO3計(jì))之間，必須維持堿度和揮發(fā)性機(jī)酸濃度之間的平衡，才能保持消化液pH值在6.5~7.5的范圍內(nèi)。

    VFA/ALK反映了厭氧處理系統(tǒng)內(nèi)的中間代謝產(chǎn)物的積累程度，正常運(yùn)行的厭氧處理裝置的VFA/ALK一般在0.3以下。如果VFA/ALK突然升高，往往表明中間代謝產(chǎn)物不能被甲烷分解利用，即系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)異常，需要采取措施進(jìn)行解決。

    如果VFA/ALK剛剛過0.3，在一定時(shí)間內(nèi)，還不不會(huì)導(dǎo)致pH下降，還時(shí)間分析造成VFA/ALK升高的原因以進(jìn)行控制；如果VFA/ALK過0.5，沼氣中CO2含量開始升高，如果不采取措施控制，會(huì)很快導(dǎo)致pH下降，使甲烷菌的活動(dòng)受到抑制；如果VFA/ALK過0.8，厭氧反應(yīng)器內(nèi)pH開始下降，沼氣中甲烷的含量往往只42%~45%，沼氣不能燃燒；如果pH持續(xù)下降到5以下，甲烷菌將部失去活性，需要重新培養(yǎng)厭氧污泥。

鞍山市UASB厭氧反應(yīng)器

UASB反應(yīng)器的詳細(xì)設(shè)計(jì)

1) 反應(yīng)器的體積和高度

    采用水力停留時(shí)間進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，體積(V)按公式(1)或(2)計(jì)算。反應(yīng)器高度的原則是設(shè)計(jì)、運(yùn)行和上綜合考慮的結(jié)果。從設(shè)計(jì)、運(yùn)行方面考慮：高度會(huì)影響上升流速，高流速增加系統(tǒng)擾動(dòng)和污泥與進(jìn)水之間的接觸。但流速過高會(huì)引起污泥流失，為保持足夠多的污泥，上升流速不能過一定的限值，從而使反應(yīng)器的高度受到限制；高度與CO2溶解度關(guān)，反應(yīng)器越高溶解的CO2濃度越高，因此，pH值越。如pH值于值，會(huì)危害系統(tǒng)的效率。從上考慮: 土方工程隨池深增加而增加，但占地面積則相反；考慮當(dāng)?shù)氐臍夂蚝偷匦螚l件，一般將反應(yīng)器建造在半地下減少建筑和保溫。較的反應(yīng)器高度(深度)一般是在4到6m之間，并且在大多數(shù)情況下這也是系統(tǒng)的運(yùn)行范圍。

2) 反應(yīng)器的升流速度

    對(duì)于UASB反應(yīng)器還其他的流速關(guān)系(圖2)。對(duì)于日平均上升流速的值見表3，應(yīng)該注意對(duì)短時(shí)間(如2～6h)的高峰值是可以承受的(即暫時(shí)的高峰流量可以接收)。表3 UASB和EGSB允許上升流速(平均日流量) Vr＝0.25~3.0m/h

3) 反應(yīng)器的截面積和反應(yīng)器的長、寬(或直徑)

     在確定反應(yīng)器的容積和高度(H)之后，可確定反應(yīng)器的截面積(A)。從而確定反應(yīng)器的長和寬，在同樣的面積下正方形池的周長比矩形池要小，矩形UASB需要更多的建筑材料。以表面積為600m2的反應(yīng)器為例，30×20m的反應(yīng)器與15m×40m的反應(yīng)器周長相差10%，這意味著建筑要增加10%。但從布水均勻性考慮，矩形在長/寬比較大較為合適。從布水均勻性和性考慮，矩形池在長/寬比在2:1以下較為合適。長/寬比在4:1時(shí)增加十分突出。圓形反應(yīng)器在同樣的面積下，其周長比正方形的少12%。但這一特點(diǎn)僅僅在采用單個(gè)池子時(shí)才成立。當(dāng)建立兩個(gè)或兩個(gè)以上反應(yīng)器時(shí)，矩形反應(yīng)器可以采用共用壁。對(duì)于采用公共壁的矩形反應(yīng)器，池型的長寬比對(duì)造也較大的影響。如果不考慮其他因素，這是一個(gè)在設(shè)計(jì)中需要優(yōu)化的參數(shù)。

4) 單元反應(yīng)器大體積和分格化的反應(yīng)器

    在UASB反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中，采用分格化對(duì)運(yùn)行操作是益的。先，分格化的單元尺寸不會(huì)過大，可避免體積過大帶來的布水均勻性等問題；同時(shí)多個(gè)反應(yīng)器對(duì)系統(tǒng)的啟動(dòng)也是益的，可先啟動(dòng)一個(gè)反應(yīng)器，再用這個(gè)反應(yīng)器的污泥去接種其他反應(yīng)器；另外，利于維護(hù)和檢修，可放空一個(gè)反應(yīng)器進(jìn)行檢修，而不影響系統(tǒng)的運(yùn)行。從目前實(shí)踐看大的單體UASB反應(yīng)器可為1000-2000m3。

5) 單元反應(yīng)器的系列化

    單元的規(guī)準(zhǔn)化根據(jù)三相分離器尺寸進(jìn)行，三相分離器的型式趨向于多層箱體的設(shè)備化結(jié)構(gòu)。以2×5m的三相分離器為例，原則上講多種配合形式。但從規(guī)準(zhǔn)化和系列化考慮，要求具通用性和簡單性。所以，池子寬度是以5m為模數(shù)，長度方向是以2m為模數(shù)。布置單元尺寸的方式可分成單池單個(gè)分離器和單池兩個(gè)分離器的形式。原則上如果采用管道或渠道布水，池子的長度是不受限制。如前所述，由于長寬比涉及到反應(yīng)器的性，所以要結(jié)合池子組數(shù)考慮適當(dāng)?shù)拈L寬比。對(duì)寬度為10m的單個(gè)反應(yīng)器，2:1的長寬比的反應(yīng)器可達(dá)到2000m3的池容。對(duì)更大的反應(yīng)器，如果需要也可采用雙池共用壁的型式。

    USAB系統(tǒng)原理是在形成沉降性能良好的污泥絮體的基礎(chǔ)上，并結(jié)合在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置污泥沉淀系統(tǒng)，使氣體、液體和固體得到分離，形成和保持沉淀性能良好的污泥（顆?；蛘咝鯛钗勰啵荱SAB系統(tǒng)良好運(yùn)行的根本特點(diǎn)。  

UASB反應(yīng)器啟動(dòng)運(yùn)行的四個(gè)階段：

階段：啟動(dòng)前的準(zhǔn)備： UASB投入運(yùn)行前必須進(jìn)行充分實(shí)驗(yàn)和氣密性實(shí)驗(yàn)，充分實(shí)驗(yàn)要求漏水現(xiàn)象。氣密性實(shí)驗(yàn)要求池內(nèi)加壓到350mm水柱，穩(wěn)定15分鐘后，壓力降小于10mm水柱。而且在厭氧污泥培養(yǎng)和馴化之前使用氮?dú)獯祾摺?nbsp;

二階段：UASB啟動(dòng)運(yùn)行初始階段：

1選用接種污泥： a選用顆粒污泥或污水污泥消化池的消化污泥接種。

b選用同類廢水同一溫度范圍的（中溫污泥）種污泥。

c添加部分顆粒污泥或破碎的顆粒污泥，也可提高顆?；^程    

d也可以從市政下水道及污水集積處等處于厭氧環(huán)境下的淤污泥。甚至還可以使用好氧活性污泥法的剩余污泥進(jìn)行轉(zhuǎn)性培養(yǎng)，但培養(yǎng)時(shí)間相當(dāng)長。

e牛糞和各類糞肥也可以用于接種污泥，但各類污泥中均不應(yīng)當(dāng)太多的砂子。 32接種污泥的方法：接種污泥量、接種污泥的濃度 a方法：將含固80%的接種污泥加水?dāng)嚢韬螅梦勰啾镁鶆虻妮斎氲経ASB反應(yīng)池各布泥特點(diǎn) b接種污泥量：接種污泥量為UASB反應(yīng)器的效容積的30%到50%，，一般為30%。接種污泥的填充量不過UASB反應(yīng)器的效容積的60%。 c接種污泥的濃度：初啟動(dòng)時(shí)，稠型污泥的接種量為20到30kg VSS/m3,濃度小于40 kg TSS/m3的稀消化污泥接種量可以略小些。

3．接種污泥時(shí)的水質(zhì)： a配制濃度的廢水利于顆粒污泥的形成，但濃度也應(yīng)當(dāng)足夠維持良好的細(xì)菌生長條件，因此，初始配水COD濃度為1000毫克/升，然后逐步提高機(jī)負(fù)荷直到可降解的COD去除率達(dá)到80%為止。 b當(dāng)進(jìn)水COD濃時(shí)，可采用出水循環(huán)或稀釋水進(jìn)水,出水循環(huán)回流比為30到50%，調(diào)節(jié)到適宜的COD濃度值。