華夏大禹升流式厭氧污泥床（UASB）工藝
來源： 閱讀：3101 更(geng)新時(shi)間：2012-07-30 13:31一、UASB的由來：
1971年(nian)荷蘭瓦格寧根(Wageningen)農業大學拉(la)丁格(Lettinga)教授通過物(wu)理(li)(li)結構設計，利用(yong)重(zhong)力場對不同密度物(wu)質(zhi)作用(yong)的(de)差異，發(fa)明了(le)三(san)(san)相分離(li)器(qi)(qi)(qi)。使活(huo)性污(wu)泥(ni)停留(liu)時(shi)間與廢水停留(liu)時(shi)間分離(li)，形成(cheng)(cheng)了(le)上流式厭氧(yang)污(wu)泥(ni)床(UASB)反應(ying)器(qi)(qi)(qi)的(de)雛(chu)型(xing)。1974年(nian)荷蘭CSM公(gong)司在(zai)其6m3反應(ying)器(qi)(qi)(qi)處理(li)(li)甜菜制(zhi)糖廢水時(shi)，發(fa)現了(le)活(huo)性污(wu)泥(ni)自身(shen)固(gu)定化機制(zhi)形成(cheng)(cheng)的(de)生物(wu)聚體(ti)結構，即顆(ke)粒污(wu)泥(ni)(granular sludge)。顆(ke)粒污(wu)泥(ni)的(de)出現，不僅促(cu)進(jin)了(le)以UASB為代表(biao)的(de)第二代厭氧(yang)反應(ying)器(qi)(qi)(qi)的(de)應(ying)用(yong)和發(fa)展(zhan)，而(er)且還為第三(san)(san)代厭氧(yang)反應(ying)器(qi)(qi)(qi)的(de)誕(dan)生奠(dian)定了(le)基(ji)礎(chu)。
二、UASB工藝的基本原理
UASB由污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)反(fan)應(ying)(ying)區、氣(qi)(qi)(qi)(qi)液固三相(xiang)(xiang)分離(li)器(包(bao)括沉(chen)淀區)和氣(qi)(qi)(qi)(qi)室三部(bu)(bu)(bu)分組成(cheng)。在(zai)(zai)底部(bu)(bu)(bu)反(fan)應(ying)(ying)區內(nei)存留大(da)(da)量厭氧污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)，具有良好的(de)(de)(de)(de)(de)沉(chen)淀性(xing)(xing)能和凝聚性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)在(zai)(zai)下部(bu)(bu)(bu)形(xing)成(cheng)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)層。要處理的(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)水(shui)從厭氧污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)床底部(bu)(bu)(bu)流入與污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)層中(zhong)(zhong)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)進(jin)行混合接觸(chu)，污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)微生物(wu)分解污(wu)(wu)(wu)水(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)有機物(wu)，把它轉化為沼氣(qi)(qi)(qi)(qi)。沼氣(qi)(qi)(qi)(qi)以(yi)微小(xiao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)泡(pao)(pao)(pao)形(xing)式不斷放出，微小(xiao)氣(qi)(qi)(qi)(qi)泡(pao)(pao)(pao)在(zai)(zai)上(shang)(shang)升過程中(zhong)(zhong)，不斷合并，逐(zhu)漸形(xing)成(cheng)較(jiao)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)泡(pao)(pao)(pao)，在(zai)(zai)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)床上(shang)(shang)部(bu)(bu)(bu)由于沼氣(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)攪動形(xing)成(cheng)一個污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)濃度較(jiao)稀(xi)薄的(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)和水(shui)一起上(shang)(shang)升進(jin)入三相(xiang)(xiang)分離(li)器，沼氣(qi)(qi)(qi)(qi)碰到分離(li)器下部(bu)(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)射板時，折(zhe)向反(fan)射板的(de)(de)(de)(de)(de)四周，然后穿過水(shui)層進(jin)入氣(qi)(qi)(qi)(qi)室，集中(zhong)(zhong)在(zai)(zai)氣(qi)(qi)(qi)(qi)室沼氣(qi)(qi)(qi)(qi)，用導(dao)管(guan)導(dao)出，固液混合液經過反(fan)射進(jin)入三相(xiang)(xiang)分離(li)器的(de)(de)(de)(de)(de)沉(chen)淀區，污(wu)(wu)(wu)水(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)發生絮凝，顆粒逐(zhu)漸增大(da)(da)，并在(zai)(zai)重力作用下沉(chen)降。沉(chen)淀至(zhi)斜壁(bi)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)沿著斜壁(bi)滑回厭氧反(fan)應(ying)(ying)區內(nei)，使反(fan)應(ying)(ying)區內(nei)積累(lei)大(da)(da)量的(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)，與污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)分離(li)后的(de)(de)(de)(de)(de)處理出水(shui)從沉(chen)淀區溢流堰上(shang)(shang)部(bu)(bu)(bu)溢出，然后排出污(wu)(wu)(wu)泥(ni)(ni)床。
三、UASB工藝的主要優(you)點
厭(yan)氧生物處(chu)理(li)過(guo)程(cheng)能耗低;有機容積(ji)負荷高，一(yi)般為5-10kgCOD/m3·d，最高的(de)(de)(de)可達30-50kgCOD/m3.d;剩余污(wu)泥量少;厭(yan)氧菌對營養需(xu)求低、耐毒性強、可降解的(de)(de)(de)有機物分子量高;耐沖擊負荷能力強;產出(chu)的(de)(de)(de)沼(zhao)氣是一(yi)種清潔能源。
在(zai)全(quan)社會提倡循環(huan)經濟，關注工(gong)業(ye)廢(fei)棄物(wu)(wu)(wu)實(shi)施資源(yuan)化(hua)再(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)利用(yong)的今天，厭(yan)(yan)(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)處(chu)理(li)顯然是能夠(gou)使污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)資源(yuan)化(hua)的優(you)選工(gong)藝。近年來，污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)厭(yan)(yan)(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)處(chu)理(li)工(gong)藝發展十(shi)分迅(xun)速(su)，各種新工(gong)藝、新方法不斷出現(xian)，包括有厭(yan)(yan)(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)接觸法、升流(liu)式(shi)厭(yan)(yan)(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)污(wu)(wu)(wu)泥床、檔板式(shi)厭(yan)(yan)(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)法、厭(yan)(yan)(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)(wu)濾池、厭(yan)(yan)(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)膨脹床和(he)流(liu)化(hua)床，以(yi)及第(di)三代厭(yan)(yan)(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)工(gong)藝EGSB和(he)IC厭(yan)(yan)(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)反應(ying)(ying)器，發展十(shi)分迅(xun)速(su)。而(er)升流(liu)式(shi)厭(yan)(yan)(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)污(wu)(wu)(wu)泥床UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed，注：以(yi)下簡稱UASB)工(gong)藝由于具有厭(yan)(yan)(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)過(guo)濾及厭(yan)(yan)(yan)(yan)氧(yang)(yang)(yang)活(huo)性(xing)污(wu)(wu)(wu)泥法的雙重特點，作為能夠(gou)將污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)中的污(wu)(wu)(wu)染物(wu)(wu)(wu)轉化(hua)成再(zai)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)清潔能源(yuan)——沼氣的一項(xiang)技術。對于不同含(han)固量污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)的適應(ying)(ying)性(xing)也強，且其結構(gou)、運行操作維(wei)護管理(li)相(xiang)對簡單，造價(jia)也相(xiang)對較低，技術已(yi)經成熟，正日益受到污(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)理(li)業(ye)界(jie)的重視，得到廣泛的歡迎和(he)應(ying)(ying)用(yong)。
四、UASB工藝的設(she)計要點
UASB的工(gong)藝(yi)設計主要是計算UASB的容積、產氣量、剩(sheng)余污泥量、營(ying)養需求的平衡量。
UASB的(de)(de)(de)池(chi)形(xing)狀有圓形(xing)、方(fang)形(xing)、矩(ju)形(xing)。污(wu)泥床(chuang)(chuang)高(gao)度(du)(du)一般為3-8m，多用鋼筋混凝土建造。當污(wu)水(shui)有機物(wu)(wu)濃度(du)(du)比較(jiao)高(gao)時(shi)，需要的(de)(de)(de)沉(chen)淀(dian)區(qu)(qu)(qu)與(yu)(yu)反(fan)應(ying)(ying)區(qu)(qu)(qu)的(de)(de)(de)容積比值小，反(fan)應(ying)(ying)區(qu)(qu)(qu)的(de)(de)(de)面(mian)(mian)(mian)(mian)積可采用與(yu)(yu)沉(chen)淀(dian)區(qu)(qu)(qu)相同(tong)的(de)(de)(de)面(mian)(mian)(mian)(mian)積和池(chi)形(xing)。當污(wu)水(shui)有機物(wu)(wu)濃度(du)(du)低時(shi)，需要的(de)(de)(de)沉(chen)淀(dian)面(mian)(mian)(mian)(mian)積大，為了保證反(fan)應(ying)(ying)區(qu)(qu)(qu)的(de)(de)(de)一定高(gao)度(du)(du)，反(fan)應(ying)(ying)區(qu)(qu)(qu)的(de)(de)(de)面(mian)(mian)(mian)(mian)積不能太(tai)大時(shi)，則可采用反(fan)應(ying)(ying)區(qu)(qu)(qu)的(de)(de)(de)面(mian)(mian)(mian)(mian)積小于(yu)沉(chen)淀(dian)區(qu)(qu)(qu)，即污(wu)泥床(chuang)(chuang)上部面(mian)(mian)(mian)(mian)積大于(yu)下部的(de)(de)(de)結構形(xing)式。
氣液固三(san)相(xiang)(xiang)分(fen)離(li)器是UASB的(de)重要組成部分(fen)，它(ta)對污泥(ni)床的(de)正常運(yun)行和(he)獲(huo)良(liang)好的(de)出水水質起(qi)十(shi)分(fen)重要的(de)作用，因此設計時(shi)應給予(yu)特別的(de)重視。根據(ju)經驗(yan)，三(san)相(xiang)(xiang)分(fen)離(li)器應滿足以下幾點要求：
(1).混和液進(jin)(jin)入沉淀區之(zhi)關，必須(xu)將其中(zhong)的氣(qi)泡(pao)予以脫(tuo)出，防止氣(qi)泡(pao)進(jin)(jin)入沉淀區影響(xiang)沉淀;
(2).沉(chen)淀器斜壁角度約可大(da)于45度角;
(3).沉(chen)淀區的表面水(shui)力負荷應在0.7m3/m2.h以(yi)下，進(jin)入沉(chen)淀區前，通過沉(chen)淀槽低縫的流(liu)速不大于2m/m2·h;
(4).處于集(ji)氣器的(de)液(ye)一氣界面上的(de)污泥(ni)要很好地使之浸沒于水(shui)中;
(5).應防止集氣器內產生大(da)量泡沫，有泡沫或浮渣隱患時，應設相應的(de)處(chu)理裝置。
對(dui)于低濃度(du)污水，主要用限(xian)制表面水力負荷(he)來控制;對(dui)于中(zhong)等濃度(du)和高濃度(du)污水，在極高負荷(he)下，單(dan)位橫截面上釋放的(de)氣體(ti)體(ti)積可能成(cheng)為一個臨界(jie)指(zhi)標。
