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UASB厭氧處理工藝
2013-7-15

     荷蘭、德國、瑞典、比利時和美國的研究者用UASB反應器進行了土豆加工廢水、蠶豆加工廢水、屠宰廢水、罐頭制品加工廢水、甲醇廢水、乙酸廢水及纖維板廢水的小試或生產性試驗 ,都取得了較好的效果。

上流式厭氧污泥床(Up Flow Anaerobic Sludge Blanketk, 簡稱UASB)反應器是荷蘭Wageningen農業大學的Lettinga等人于1973-1977年間研制成功的。目前,在歐洲的UASB工藝已普遍形成了顆粒污泥,這使得厭氧USAB工藝在歐洲迅速得到了推廣和普及。我國于1981年開始了UASB反應器的研究工作,該技術在我國已得到了實際的推廣應用。UASB反應器是目前應用最為廣泛的高速厭氧反應器,該技術在國內外已經發展成為厭氧處理的主流技術之一。
        1.USAB反應器的基本構成和原理 
        1USAB反應器的構成
        USAB反應器的主體部分主要分為兩個區域,即反應區和三相分離區。其中反應區為USAB反應器的工作主體。
        2USAB反應器的工作原理
        UASB反應器的反應區下部,是由沉淀性能良好的污泥(通常是顆粒污泥)形成的厭氧污泥床,污泥濃度可達到50-100g/l更高。由反應器底部進入反應區,由于水的向上流動和產生的大量氣體上升形成良好的自然攪拌作用,并使一部分污泥在反應區的上方形成相對稀薄的污泥懸浮區,懸浮區污泥濃度一般在5-40g/l范圍內。懸浮液進入分離區的沉降室,污泥在此沉降,由斜面返回反應區,澄清后的處理水溢流排出。
        2.USAB反應器的工藝特點 
        USAB反應器運行的3個重要的前提是:1。反應器內形成沉降性能良好 的顆粒污泥或絮狀污泥;2.出產氣和進水的均勻分布所形成的良好的攪拌任用;3.設計合理的三相分離器,能使沉淀性能良好 的污泥保留在反應器內。
        利用微生物細胞固定化技術-污泥顆粒化
        USAB反應器利用微生物細胞固定化技術-污泥顆粒化實現了水力停留時間和污泥停留時間的分享,從而延長了污泥泥齡,保持了高濃度的污泥。顆粒厭氧污泥具有良好 的沉降性能和高比產甲烷活性,且相對密度比人工載體小,靠產生的氣體來實現污泥與基質的充分接觸,節省了攪拌和回流污泥的設備和能耗bn無需附設沉淀分享裝置。同時反應器內不需投加填料和載體,提高 了容積利用率。
        (2)由產氣和進水的均勻分布所形成的良好的自然攪拌用
        UASB反應器中 ,由產氣和進水形成的上升液流和上竄氣泡對反應區內的污泥顆粒產生重要的分級作用。這種作用不僅影響污泥顆粒化進程 ,同時還對形成的顆粒污泥的質量有很大的影響。同時這種攪拌作用實現了污泥與基質的充分接觸。
        (3)設計合理的三相分離器的應用
        三相分離器是UASB反應器中最重要的設備。三相分離器的應用省卻了輔助脫氣裝置 ,能收集從反應區產生的沼氣 ,同時使分離器上的懸浮物沉淀下來 ,使沉淀性能良好的污泥能保留在反應器內。
        3.應用研究現狀 
        (1)啟動技術方面
        Lepisto等較早開展此方面的研究。由于顆粒污泥是 UASB的核心 ,顆粒污泥的形成與否直接關系到 UASB反應器運成敗。許多研究集中在厭氧顆粒污泥的培養上。迄今 ,對顆粒污泥的培養已取得了許多有益的經驗。我國吳允等向污泥內加入膨潤土和非離子型聚丙烯酰胺 ,處理啤酒生產 ,4周內形成了穩定顆粒污泥床。鄭平等研究了制藥氧處理啟動技術。
        (2)處理領域
        Lettinga博士和他的同事首先在實驗室進行了容積為 60LUASB反應器的試驗研究。結果表明 ,該處理裝置的處理效果很好 ,其有機負荷率 COD高達10Kg/(m ·d) ,此后進行了容積為6m330m3 200m3的半生產性試驗研究 ,中溫條件下 ,應用6m3容積的裝置處理甜菜制糖廢水的 COD容積負荷高達36g/m3*d;;處理馬鈴薯加工廢水 COD負荷為 15Kg/ (m3*d)以上,COD去除率為70%-90% 
        其后 ,荷蘭、德國、瑞典、比利時和美國的研究者用 UASB反應器進行了土豆加工廢水、蠶豆加工廢水、屠宰廢水、罐頭制品加工廢水、甲醇廢水、乙酸廢水及纖維板廢水的小試或生產性試驗 ,都取得了較好的效果。據不完全統計 ,至 1990年 ,世界各地已有205個生產規模的UASB系統投入運行 ,到 1993年 ,這個字已增加到400多。至今 ,在歐洲的UASB工藝已普遍形成了顆粒污泥。
        UASB工藝在我國的應用從 80 年代發展至今 ,應用越來越廣泛。從80年代末的處理酒廠、啤酒廠廢水(用單一 UASB工藝) ,90末期 ,與其他工藝聯合使用 ,如 UASB+AF 處理高濃度滌綸廢水、PUASB加壓處理制藥廢水等。同時也已經成功應用于污水處理和污水的處理。 
       4.UASB工藝的發展趨勢 
        雖然UASB工藝在我國的應用已經有了較大發展 ,但與國外水平尚有差距 ,應進一步加強在 UASB反應器及其配套設備的設備化和工程應用上的探索和實踐。同時 ,在以下幾個方面UASB厭氧處理工藝也正在實現新的發展低溫下 UASB反應器的運行高溫厭氧處理用于處理不積累或不產生新的顆粒污泥的UASB反應器處理含有高濃度毒性物質的廢水;低濃度廢水的厭氧處理。厭氧處理系統具有負荷高、投資少、運行費用低、可以部分等優點 ,非常適合我國國情。隨著研究的不斷深入與發展 ,相信 UASB厭氧處理工藝的應用前景是十分廣闊的。

提供技術:河源市綠之源環保機電科技工程有限公司

技術網址:http://www.lzcfs.net


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