厭氧罐三相分離器高濃度污水處理

厭氧設(shè)備（UASB）

厭氧設(shè)備（UASB）反應(yīng)器是厭氧工藝的一次升級，解決了厭氧反應(yīng)器的固體停留時間和水力停留時間的矛盾問題。厭氧設(shè)備（UASB）反應(yīng)器中，廢水盡可能均勻地被引入反應(yīng)器底部，廢水向上通過包含顆粒污泥或絮狀污泥的污泥床。厭氧反應(yīng)發(fā)生在廢水與污泥顆粒的接觸過程。產(chǎn)生的氣體，（主要二氧化碳）在上升過程中產(chǎn)生氣提作用力，起到攪拌作用，引起內(nèi)部的循環(huán)，這對于顆粒污泥的形成和維持有利。在污泥層形成的一些氣體附著在污泥絮體上，附著和沒有附著的氣體向反應(yīng)器頂部上升，上升到三相分離器時污泥絮體碰擊氣體反射板的底部，引起附著氣泡的污泥絮體脫氣。氣泡釋放后的污泥絮體將沉淀到污泥床的表面。附著和沒有附著的氣體被收集到反應(yīng)器頂部的集氣室。置于集氣室單元縫隙之下的擋板起到防止氣體氣泡進(jìn)入沉淀區(qū)的作用，否則將引起沉淀區(qū)的紊動，阻礙顆粒污泥沉淀。包含一些剩余固體和污泥顆粒的液體經(jīng)過分離器縫隙進(jìn)入沉淀區(qū)。

為確保進(jìn)水等量分布在池底，每個進(jìn)水管僅與一個進(jìn)水點相連接是理想的狀態(tài)，只要保證每根配水管流量相等，即可取得均勻布水的要求。因此有必要采用特殊的布水分配裝置，以保證一根配水管只服務(wù)一個配水點。為了保證每一個進(jìn)水點達(dá)到應(yīng)得的進(jìn)水流量，建議采用高于反應(yīng)器的水箱式（或渠道式）進(jìn)水分配系統(tǒng)。敞開的布水器的一個好處是可以容易用肉眼觀察堵塞情況。對高濃度廢水由于水力負(fù)荷較低，采用脈沖式進(jìn)水分配裝置是一種較好的選擇。同時應(yīng)保證每一個配水點出水具有一定流速，滿足第三條原則。

由于分離器斜壁過流面積在接近水面時候增加，因此上升流速在此處降低。由于流速降低污泥絮體在沉淀區(qū)可以凝聚并沉淀到三相分離器表面。污泥絮體在三相分離器上累積到一定程度，由于其重力將超過其保持在斜壁上的摩擦力，因此將滑回到反應(yīng)區(qū)，這部分污泥又可與進(jìn)水有機物發(fā)生反應(yīng)。

厭氧設(shè)備（UASB）反應(yīng)器重要的設(shè)備之一是三相分離器，這一設(shè)備安裝在反應(yīng)器的頂部并將反應(yīng)器分為下部的反應(yīng)區(qū)和上部的沉淀區(qū)。為了在沉淀區(qū)中達(dá)到對上升流中污泥絮體/顆粒的滿意沉淀效果，三相分離器一個主要目的就是盡可能有效地分離從污泥床/層中產(chǎn)生的沼氣，特別是在高負(fù)荷的情況下。位于集氣室下面反射板的作用是防止沼氣通過集氣室之間的縫隙逸出到沉淀室。另外擋板還有利于減少反應(yīng)室內(nèi)高產(chǎn)氣量造成的液體紊動。擋板的設(shè)計應(yīng)該滿足只要污泥層沒有膨脹到沉淀區(qū)中不是一件壞事。相反，存在于沉淀區(qū)內(nèi)的膨脹的污泥層另一方面，存在一定可供污泥層膨脹的自由空間是很有必要的，以防止重的污泥在暫時性有機或水力負(fù)荷沖擊下流失。水力和有機（產(chǎn)氣率）負(fù)荷率兩者都會影響到污泥層以及污泥床的膨脹。厭氧設(shè)備UASB系統(tǒng)的原理是在形成沉降性能良好的污泥凝絮體的基礎(chǔ)上，并結(jié)合在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置污泥沉淀系統(tǒng)，使氣相、液相和固相三相得到分離。形成和保持沉淀性能良好的污泥（其可以是絮狀污泥或顆粒型污泥）是厭氧設(shè)備（UASB）系統(tǒng)良好的根本。

沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動形成一個污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進(jìn)入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時，折向反射板的四周，然后穿過水層進(jìn)入氣室，集中在氣室沼氣，用導(dǎo)管導(dǎo)出，固液混合液經(jīng)過反射進(jìn)入三相分離器的沉淀區(qū)，污水中的污泥發(fā)生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回厭氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。

 厭氧設(shè)備UASB反應(yīng)器相對于傳統(tǒng)的厭氧反應(yīng)器，主要特點如下：

1、厭氧設(shè)備UASB反應(yīng)器是通過自身結(jié)構(gòu)特點和獨特設(shè)備，實現(xiàn)了較長的固體停留時間，同時保持了較短的水力停留時間。

2、UASB厭氧設(shè)備反應(yīng)器的污泥形態(tài)是決定其效率的主要因素，而污泥形態(tài)的變化是與其反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)分不開的。

3、厭氧設(shè)備UASB反應(yīng)器的應(yīng)用范圍非常廣泛，對于中、高濃度的廢水處理，可以在能耗和一次性投資間取得良好的平衡。

厭氧設(shè)備UASB工藝設(shè)計

一、適用性

升流式厭氧污泥床厭氧設(shè)備UASB工藝的設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)一般CODcr應(yīng)在1000mg/L以上。厭氧設(shè)備UASB反應(yīng)器進(jìn)水中懸浮物的含量一般不宜超過500mg/L，否則應(yīng)設(shè)置混凝沉淀或混凝氣浮進(jìn)行處理。當(dāng)進(jìn)水懸浮物較高或可生化性差時，宜設(shè)置水解池進(jìn)行預(yù)酸化。

二、預(yù)處理要求

預(yù)處理部分包括如下的技術(shù)環(huán)節(jié)：格柵、調(diào)節(jié)池、營養(yǎng)鹽和pH值及溫度調(diào)控系統(tǒng)。預(yù)處理部分是厭氧設(shè)備UASB及其厭氧設(shè)計的關(guān)鍵。關(guān)系到系統(tǒng)能否正常運行，應(yīng)充分考慮其運行的可靠性。

1、格柵

厭氧設(shè)備UASB廢水處理工藝系統(tǒng)前應(yīng)設(shè)置粗格柵、細(xì)格柵或水力篩。后一道格柵的柵條間隙宜1-3mm，宜采用旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)等的固液分離設(shè)備替代普通格柵。

2、調(diào)節(jié)池

A、廢水進(jìn)入?yún)捬踉O(shè)備UASB系統(tǒng)前應(yīng)設(shè)置調(diào)節(jié)池。

B、調(diào)節(jié)池有效停留時間宜為6-12h。

C、調(diào)節(jié)池應(yīng)具備均質(zhì)、均量、調(diào)節(jié)pH值、防止不容物沉淀的功能。

D、調(diào)節(jié)池宜設(shè)置機械攪拌方式實現(xiàn)均質(zhì)，攪拌機的容積功率宜為4-8W/m3；對小型廢水處理站可采用曝氣攪拌方式，氣水比宜控制在（7:1）-（10:1）。

E、調(diào)節(jié)池中應(yīng)設(shè)置堿度補充及營養(yǎng)鹽補充裝置。

F、調(diào)節(jié)池出水端應(yīng)設(shè)置去除浮渣的裝置。

G、調(diào)節(jié)池底部應(yīng)易于沉淀物的。

3、pH調(diào)節(jié)

A、厭氧設(shè)備UASB反應(yīng)器的進(jìn)水pH值應(yīng)保持在6.5-7.8之間，如不能滿足此要求應(yīng)設(shè)置pH調(diào)節(jié)裝置或中和池。

B、酸堿的投加采用計量泵自動投加裝置，中和池出水端宜設(shè)置pH自動檢測系統(tǒng)，與前端計量泵聯(lián)動。

4、溫度調(diào)節(jié)

A、中溫厭氧的溫度應(yīng)保持在35度左右，上下不超過2度，如不能滿足此要求應(yīng)設(shè)置加溫裝置。

B、熱源可采用鍋爐蒸汽或沼氣發(fā)電余熱，管路上設(shè)置電動閥和溫度計，通過顯示溫度自動調(diào)節(jié)閥門開啟度，實現(xiàn)自動控制。

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