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UASB厌氧反应器可避免气阻
编辑:诸城市弘泰工贸有限公司   发布时间:2017-05-09

UASB厌氧反应器的配水系统的设计 1配水孔口负荷一个进水点服务的最大面积是应该进行深入的实验。对于UASB反应器在完成了起动之后,每个进水点负担2.0到4.0m2对获得满意的去除效率是足够的。但是在温度低于20℃或低负荷的情况,产气率较低并且污泥和进水的混合不充分时,需要较高密度的布水点。对于城市污水建议1~2m2/孔。是根据UASB反应器的大量实践推荐的进水管负荷。 采用UASB处理主要为溶解性废水时进水管口负荷每个进水口负荷(m2) 负荷(kgCOD/m3·d) 凝絮状污泥> 40kgDS/m3 中等浓度絮状污泥120~40kg/m3
2进水分配系统进水分配系统的合理设计对UASB处理厂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,为了这两个功能的实现,需要满足如下原则:a) 确保单位面积的进水量基本相同,以防止短路等现象发生;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) 很容易观察到进水管的堵塞;d) 当堵塞被发现后,很容易被清除。在生产装置中采用的进水方式大致可分为间歇式(脉冲式)、连续流、连续与间歇相结合等方式;从布水管的形式有一管多孔、一管一孔和分枝状等多种形式。 1) 连续进水方式(一管一孔) 为了确保进水均匀分布,每个进水管线仅仅与一个进水点相连接,是最为理想的情况(图3a)。为保证每一个进水点的流量相等,建议用高于反应器的水箱(或渠道式)进行分配,通过渠道或分配箱之间的三角堰来保证等量的进水。这种系统的好处是容易观察到堵塞情况。 2) 脉冲进水方式 UASB反应器与国外的最为显著的特点是很多采用脉冲进水方式。有些研究者认为脉冲方式进水,使底层污泥交替进行收缩和膨胀,有助于底层污泥的混合。 3) 一管多孔配水方式采用在反应器池底配水横管上开孔的方式布水,为了配水均匀,要求出水流速不小于2.0m/s。这种配水方式可用于脉冲进水系统。一管多孔式配水方式的问题是容易发生堵塞,因此,应该尽可能避免在一个管上有过多的孔口。 4) 分枝式配水方式这种配水系统的特点采用较长的配水支管增加沿程阻力,以达到布水均匀的目的。根据笔者的实践,最大的分枝布水系统的负荷面积为54m2。大阻力系统配水均匀度好,但水头损失大。小阻力系统水头损失小,如果不处理效率,可减少系统的复杂程度。对其他类型布水方式,我国也有很多设计和运行经验。与三相分离器一样,不同型式的布水装置之间,很难比较孰优孰劣。事实上,各种类型的布水器都有成功的经验和业绩。
3配水管道设计对重力布水方式,污水进入反应器时可能吸入空气,会引起对甲烷菌的抑制;进入大量气体与产生的沼气会形成有爆炸可能的混合气体;同时,气泡太多可能还会影响沉淀功能。因为,大于2.0mm直径的气泡在水中以大约0.2~0.3m/s速度上升,采用较大的管径使液体在管道的垂直部分的流速低于这一数值,可适当地避免超过2mm直径的空气泡进入反应器,同时还可避免气阻。在反应器底部用较小直径,形成高的流速产生较强的扰动,使进水与污泥之间混合加强。污水中存在大的物体可能堵塞进水管,设计良好的进水系统要求可疏通堵塞;对于压力流采用穿孔管布水器(一管多孔或分枝状),需考虑设液体反冲洗或清堵装置,可采用停水分池分段反冲;采用一管多孔布水管道,布水管道尾端最好兼作放空和排泥管,以利于清除堵塞;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)将经常发生堵塞。在水箱中的水位(三角堰的底部)与反应器中的水位差大于30cm很少发生这种堵塞。无论采用那一种布水方式,尽可能少地采用弯头等非直管。
UASB厌氧反应器气、固、液三相分离装置 1、三相分离器是UASB反应器最有特点和最重要的装置。它同时具有两个功能: 1) 能收集从分离器下的反应室产生的沼气; 2) 使得在分离器之上的悬浮物沉淀下来。 2、三相分离器设计要点汇总: 1) 集气室的隙缝部分的面积应该占反应器全部面积的15~20%; 2) 在反应器高度为5~7m时,集气室的高度在1.5~2m; 3) 在集气室内应保持气液界面以释放和收集气体,防止浮渣或泡沫层的形成; 4) 在集气室的上部应该设置消泡喷嘴,当处理污水有严重泡沫问题时消泡; 5) 反射板与隙缝之间的遮盖应该在100~200mm以避免上升的气体进入沉淀室; 6) 出气管的直管应该充足以保证从集气室引出沼气,特别是有泡沫的情况。对于低浓度污水处理,当水力负荷是限制性设计参数时,在三相分离器缝隙处保持大的过流面积,使得最大的上升流速在这一过水断面上尽可能的低是十分重要的。
UASB厌氧反应器建筑材料选择适当的建筑材料对于UASB反应器的持久性是非常重要的。防腐较差的UASB反应器在使用3-5年后都出现了严重腐蚀,最严重的腐蚀出现在反应器上部气、液交界面。此处H2S可能造成直接化学腐蚀,同时硫化氢被空气氧化为硫酸或硫酸盐,使局部pH下降造成间接化学腐蚀。由于厌氧环境下的氧化-还原电位为-300mV,而在气水交界面的氧化-还原电位为100mV,这就在气水交界面构成了微电池,形成电化学腐蚀。无论普通钢材和一般不锈钢在此处都会被损害。厌氧反应器应该尽可能的避免采用金属材料,即使昂贵的不锈钢也会受到严重的腐蚀,而油漆或其他涂料仅仅能起到部分保护。一般反应器池壁最合适的建筑材料是钢筋混凝土结构,即使混凝土也可能受到化学侵蚀。如果碳酸根和钙离子的浓度积低于碳酸钙的溶解度,钙离子将从混凝土中溶出,造成混凝土结构的剥蚀。混凝土结构也需要采用在气水交界面上下一米采用环氧树脂防腐。对一些特殊部件可采用非腐蚀性材料,如PVC用做进出水管道,三相分离器的一部分或浮渣挡板采用玻璃钢或不锈钢。

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