UASB的設(shè)計(jì)
UASB的工藝設(shè)計(jì)主要是計(jì)算UASB的容積、產(chǎn)氣量、剩余污泥量、營養(yǎng)需求的平衡量。
UASB的池形狀有圓形、方形、矩形。污泥床高度一般為3-8m,多用鋼筋混凝土建造。當(dāng)污水有機(jī)物濃度比較高時(shí),需要的沉淀區(qū)與反應(yīng)區(qū)的容積比值小,反應(yīng)區(qū)的面積可采用與沉淀區(qū)相同的面積和池形。當(dāng)污水有機(jī)物濃度低時(shí),需要的沉淀面積大,為了保證反應(yīng)區(qū)的一定高度,反應(yīng)區(qū)的面積不能太大時(shí),則可采用反應(yīng)區(qū)的面積小于沉淀區(qū),即污泥床上部面積大于下部的池形。
氣液固三相分離器是UASB的重要組成部分,它對(duì)污泥床的正常運(yùn)行和獲良好的出水水質(zhì)起十分重要的作用,因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)給予特別的重視。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),三相分離器應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求:
1、混和液進(jìn)入沉淀區(qū)之關(guān),必須將其中的氣泡予以脫出,防止氣泡進(jìn)入沉淀區(qū)影響沉淀;
2、沉淀器斜壁角度約可大于45度角;
3、沉淀區(qū)的表面水力負(fù)荷應(yīng)在0.7m3/m2.h以下,進(jìn)入沉淀區(qū)前,通過沉淀槽低縫的流速不大于2m/m2.h;
4、處于集氣器的液一氣界面上的污泥要很好地使之浸沒于水中;
5、應(yīng)防止集氣器內(nèi)產(chǎn)生大量泡沫。
第2、3兩個(gè)條件可以通過適當(dāng)選擇沉淀器的深度-面積比來加以滿足。
對(duì)于低濃度污水,主要用限制表面水力負(fù)荷來控制;對(duì)于中等濃度和高濃度污水,在極高負(fù)荷下,單位橫截面上釋放的氣體體積可能成為一個(gè)臨界指標(biāo)。但是直到現(xiàn)在國內(nèi)外所取得的成果表明,只要負(fù)荷率不超過20kgCOD/m3.d,UASB高度尚未見到有大于10m的報(bào)道,第三代厭氧反應(yīng)器除外。
污泥與液體的分離基于污泥絮凝、沉淀和過濾作用。所以在運(yùn)行操作過程中,應(yīng)該盡可能創(chuàng)造污泥能夠形成絮凝沉降的水力條件,使污泥具有良好的絮凝、沉淀性能,不僅對(duì)于分離器的工作是具有重要意義,對(duì)于整個(gè)有機(jī)物去除率更加至關(guān)重要。
特別要注意避免氣泡進(jìn)入沉淀區(qū),要使固——液進(jìn)入沉淀區(qū)之前就與氣泡很好分離。在氣——液表面上形成浮渣能迫使一些氣泡進(jìn)入沉淀區(qū),所以在設(shè)計(jì)中必須事先就考慮到:
(1)采用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施,盡可能避免浮渣的形成條件,防范浮渣層的形成;
(2)必須要有沖散浮渣的設(shè)施或裝置,在污泥反應(yīng)區(qū)一旦出現(xiàn)浮渣的情況下,能夠及時(shí)破壞浮渣層的形成,或能夠及時(shí)排除浮渣。
如上所述,UASB中污水與污泥的混合是靠上升的水流和發(fā)酵過程中產(chǎn)生的氣泡來完成的。因此,一般采用多點(diǎn)進(jìn)水,使進(jìn)水均勻地分布在床斷面上,其中的關(guān)鍵是要均勻——勻速、勻量。
UASB容積的計(jì)算一般按有機(jī)物容積負(fù)荷或水力停留時(shí)間進(jìn)行。設(shè)計(jì)時(shí)可通過試驗(yàn)決定參數(shù)或參考同類廢水的設(shè)計(jì)和運(yùn)行參數(shù)。
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