调试运管厌氧UASB反应器系统组成

查看全部 · 发表于 2021-4-28 21:03:52

UASB 反应器主要由布水系统、三相分离器、出水收集系统、排泥系统组成。

1、布水系统

布水系统的合理设计对 UASB 反应器的良好运转是至关重要的，进水系统兼有配水和水力搅拌的功能，为了保证这两个功能的实现，设计时需要满足如下原则：

a、确保各单位面积的进水量基本相同，以防止短路或表面负荷不均匀等现象发生；

b、尽可能满足水力搅拌需要，保证进水有机物与污泥迅速混合；

c、易观察到进水管的堵塞；

d、当堵塞被发现后，易被清除。

目前布水系统的形式一般可以采用一管多孔式布水，一管一孔式布水或枝状布水方式。

（1）对于压力流采用穿孔管布水（一管多孔或分枝状）

a. 进水采用重力流（管道及渠道）或压力流，后者需设逆止装置；

b. 当水力筛缝隙为3mm～5mm时，出水孔大于 15mm，一般在15mm～25mm之间；

c. 需考虑设液体反冲洗或清堵装置，可以采用停水分池分段反冲，用液体反冲时，压力为1.0kg/cm2～2.0kg/cm2，流量为正常进水量的 3～5 倍；

（2）采用重力流布水方式(一管一孔)

如果进水水位差仅仅比反应器的水位稍高（水位差小于 10cm）会经常发生堵塞现象。因为进水水头不足以消除阻塞。当水箱中的水位（三角堰的底部）与反应器中的水位差大于30cm 时很少发生堵塞现象。

a. 采用布水器布水时，从布水器到布水口应尽可能少地采用弯头等非直管；

b. 废水通过布水器进入池内时会吸入空气，直径大于 2.0mm 气泡会以 0.2m/s～0.3m/s 速度上升，在管道垂直段（或顶部）流速应低于这一数值；

c. 上部管径应大于下部，可适当地避免大的空气泡进入反应器；

d. 反应器底部较小直径可以产生高的流速，从而产生较强的扰动，使进水与污泥之间充分接触；

e. 为了增强底部污泥和废水之间的接触，建议进水点距反应器池底保持 150mm～250mm 的距离。

2、三相分离器

三相分离器是 UASB 反应器最有特点和最重要的设备，它同时具有收集从下部反应室产生的沼气、沉淀分离器上部的悬浮物、污泥回流三个功能。

上述功能均要求三相分离器的设计应能避免沼气气泡上升到沉淀区，如其上升到表面将引起出水混浊，沉淀效率降低，产生沼气损失等不利影响。

三相分离器的设计应注意以下几点：

（1）间隙和出水面的截面积比：该面积比会影响到进入沉淀区和保持在污泥相中的絮体的沉降速度；

（2）分离器相对于出水液面的位置：这个位置确定反应区（下部）和沉淀区（上部）的比例，在多数 UASB 反应器中内部沉淀区是总体积的 15％～20％；

（3）三相分离器的倾角：这个角度要使固体可滑回到反应器的反应区，在实际中是在55°～60°之间，这个角度也确定了三相分离器的高度，从而确定了所需的材料；

（4）分离器下气液界面的面积：它确定了沼气单位界面面积的释放速率，合理的气体释放速率约为 1 m3/（m2·h）～3m3/（m2·h）（低浓度废水达不到这个速率）。速率过低可能形成浮渣层，速率过高会导致在界面上形成气沫层，两者都可能导致堵塞气体释放管。

3、出水收集系统

出水装置应设置在 UASB 反应器的顶部，尽可能保证均匀地收集处理过的废水。

大部分厌氧反应器的出水堰与传统沉淀池的出水装置相同，即在水平汇水槽内一定距离间隔设三角堰。为保证出水均匀，大部分的 UASB 反应器采用多槽式出水方式，每个槽两侧设有三角堰。

当处理的废水中含有蛋白质、脂肪或大量悬浮固体时，出水一般也夹带有大量悬浮固体或漂浮污泥，为了减少出水悬浮固体量，在出水槽前设置挡板，这样可减少出水中悬浮固体数量，有利于提高出水水质。但是设有出水挡板容易形成污渣层，此时可采用浮沫撇除装置，如刮渣机等，因此是否设挡板需根据处理废水的实际情况确定。

出水设施经常出现的问题是部分出水槽即使设置浮渣挡板，也会被漂浮的固体堵塞，从而引起出水不均匀，或发生堰不是完全水平的问题，较小的水头会引起相对大的误差。为了消除或最终减少这些问题，应当要求堰上水头不小于 25mm。三角堰的设计要使其可以调整高度。

4、排泥系统

厌氧反应器内保持足够的污泥量，是保证反应器高效运行的基础。但经过较长时间的运行后，污泥量过度时，会因污泥沉淀使有效容积缩小而降低处理效率，甚至会因堵塞而影响正常运行，或使出水中夹带大量污泥，影响出水水质，因此必须定期对厌氧反应器进行适量的排泥。UASB 反应器排泥一般采用重力方式排泥，排出量由污泥界面仪控制。

反应器的排泥频率根据污泥浓度分布曲线确定。即在反应器全高上设置若干（5 个～6 个）取样管，可以取反应器内的污泥样品，以获得污泥浓度沿深度的分布曲线，并可计算反应器的存泥总量，以确定是否需要排泥。排泥点宜设在污泥区中上部和底部两点。

一般在污泥床的底层宜形成浓污泥，浓污泥由于颗粒和小砂粒积累等原因活性变低，因此建议从反应器的底部排泥，这样可以避免或减少在反应器内积累砂砾；中上部排泥点宜保持在距清水区0.5m～1.5m 的位置，这样既可保证水力运行的畅通，又可使悬浮污泥有沉降的空间。

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