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1、升流式厌氧反应器UASB设计及参数控制升流式厌氧反应器(UASB)中废水通过布水装置依次进入底部的污泥层和中上部污泥悬浮区。与其中的厌氧微生物进行反应生成沼气,气、液、固混合液通过上部三相分离器进行分离,污泥回落到污泥悬浮区,分离后废水排出系统,同时回收产生的沼气。注:常规的UASB没有外循环泵(在水力负荷特别低,造成上升流速特别低的情况下,有设置外循环泵的现场)一、UASB反应器的进水条件1、PH值6.0-8.02、营养比例(COD:氨氮:TP)100-500:5:13、进水悬浮物:1500mg/L4、B/C0.35、进水氨氮浓度:2000mg/L6、进水COD浓度:1500mg/L7、其他
2、有毒物质最大允许值:表:厌氧反应中其他有毒物质的最大允许浓度(同样适用于其他厌氧反应器)除上面提到的细菌中毒之外,在UASB中还有一些形式的中毒。游离H2SS浓度达到80mgl时,发生硫化物中毒。如果UASB的进水满足下列条件,则H2S中毒可以避免。1)CODSO420gg2)CODSO415gg和COD30gl3)CODSO410gg和COD10gl4)CODSO47.5gg和COD5gl注意:COD与SO42的比值大于10是理想条件。(规范上给出的硫酸根浓度1000mg/L)二、UASB常用参数及公式1、当废水可生化性差的时候需要在UASB前端设置水解酸化池。水解酸化池的容积负荷常用的计算
3、公式:式中:Vs水解酸化池容积,m3;Q设计处理量,m3/d;Ns酸化负荷,kgCOD/(m3d),(常规取值:10-20)Sa进水COD,mg/L2、UASB容积负荷UASB反应器容积负荷常用的计算公式:式中:V反应器有效容积,m3;Q设计处理量,m3/d;Nv容积负荷,kgCOD/(m3d)S0进水COD,mg/L容积负荷取值范围:3、布水装置多点布水,进水管负荷,见下表4、其他常用参数:有效水深:5-8m;上升流速:0.8m/h。(如果是絮状污泥的话,建议取更低的上升流速);大阻力穿孔管布水,过孔流速:2.0m/s,穿孔管直径应大于100mm;穿孔布水管与池底距离:200mm;沉淀区表面
4、负荷不大于0.8m3/(h);沉淀区总水深应大于1.0m;出水堰口负荷不大于1.7L/(Sm),即:6.12m3/(hm);UASB污泥产率为:0.05-0.10kgVSS/kgCOD;UASB宜采用重力多点排泥;UASB排泥点宜设在污泥区中上部和底部,中上部排泥点宜设在三相分离器下0.5-1.5m;5、UASB沼气产率及计算公式式中:Qa沼气产量,Nm3/d;Q设计处理量,m3/d;沼气产率,Nm3/kgCOD(常用取值范围:0.45-0.50Nm3/kgCOD);S0进水COD,mg/LSe出水COD,mg/L三、UASB启动1、以絮状污泥启动絮状污泥接种量为:20-30kgVSS/m3;
5、启动负荷不大于1kgCOD/(m3d);上升流速不大于0.2m/h;进水浓度宜为:5000mg/L;加热时,每日温升2,使UASB达到设计温度;出水COD去除率达到80%以上,或出水VFA低于200mg/L后可逐步提高容积负荷;容积负荷每次提升为设计负荷的20%-30%;进水水力负荷(可认为是上升流速)过低时可采用出水回流,提高反应器的上升流速,加快污泥颗粒化和优良菌种的选择进度;2、以颗粒污泥启动颗粒污泥接种量为:10-20kgVSS/m3;启动负荷宜为:3kgCOD/(m3d)处理废水与接种污泥废水性质完全不同时,宜在第一周保持初始污泥负荷低于最大设计负荷的50%四、UASB运行控制1、U
6、ASB中碱度(ALK)(以碳酸钙计)不低于2000mg/L,也有提出在1000-5000mg/L;2、UASB中挥发性脂肪酸(VFA)不高于200mg/L,也有提出在50-2500mg/L;3、有提出VFA/ALK应保持在0.3以下时,但是有时候就算超出以上数据,厌氧塔也可正常运行;4、启动和运行时,UASB反应器内PH宜为6.8-7.5(也有提出在6.0-8.0);5、UASB反应区污泥浓度不低于3万mg/L;6、UASB污泥层应维持在三相分离器下0.5-1.5m;7、UASB宜维持稳定的反应温度;8、有资料提出钙离子浓度在80-150mg/L时有利于颗粒污泥的形成;9、如果有检测条件,可以对进水微量元素进行检测,进而适当的补充微量元素,以利于产甲烷菌的繁殖及活性的提高,主要的微量元素有:铁、钴、镍等。4