影響UASB性能的主要因素匯編

1、影 響 UASB 性 能 的 主要因素影響UASB性能的主要因素1、溫度厭氧廢水處理分為低溫、中溫和高溫三類，其溫度范圍與相應(yīng)的微生物生長范圍相對：應(yīng)。迄今大多數(shù)厭氧廢水處理系統(tǒng)在中溫范圍運(yùn)行，以30C40C最為常見，其最佳處理溫度在 35 r40 c。高溫工藝多在50 r60 r間運(yùn)行。低 溫厭氧工藝污泥活力明顯低于中溫和高溫，其反應(yīng)器負(fù)荷也相對較低，但對于 某些溫度較低的廢水，低溫工藝也是可供選擇的方案。2、PH 值PH值是廢水厭氧處理最重要的影響因素之一。厭氧處理中，水解菌與產(chǎn)酸菌對PH有較大范圍的適應(yīng)性，但對 PH敏感的甲烷菌適宜的生長 PH為6.57.8，這也是通常情況下厭氧處理所應(yīng)

2、控制的PH值。3、營養(yǎng)物與微量元素厭氧廢水處理過程由細(xì)菌完成，因此應(yīng)維持良好的細(xì)菌生長環(huán)境，保證細(xì)菌有足夠的合成自身細(xì)胞物質(zhì)的化合物。依據(jù)組成細(xì)胞的化學(xué)成分，其中主要 包括營養(yǎng)物氮、磷、鉀和硫以及鈣、鎂、鐵等其他的生長必須的少量的或微量 的元素。BOD N:P可控制在200:5:1，或C:N=1216.4、堿度和揮發(fā)酸濃度傳統(tǒng)理論認(rèn)為要保證顆粒污泥的形成，反應(yīng)器內(nèi)堿度應(yīng)維持在10005000mgCaCOL的范圍內(nèi)，如果反應(yīng)器內(nèi)的堿度小于 1000mgCaC3/L時，會導(dǎo)致其PH值下降；唐一等人在其研究中已經(jīng)證實，保證UASB反應(yīng)器內(nèi)的污泥顆?；淖畹蛪A度是750mgCaCL。在UASB反應(yīng)器中

3、，揮發(fā)酸的安全濃度控制在2000mg/L （以HAC計）以內(nèi)，當(dāng)VFA的濃度小于200mg/L時，一般是最好的。5、進(jìn)水中懸浮固體濃度的控制對進(jìn)水中懸浮固體（SS濃度的嚴(yán)格控制要求是 UASB反應(yīng)器處理工藝與其 他厭氧處理工藝的明顯不同之處。一般來說，廢水中的SS/COD勺比值應(yīng)控制在0.5以下。6有毒有害物質(zhì)的控制 氨氮濃度的控制氨氮濃度的高低對厭氧微生物產(chǎn)生 2種不同影響。當(dāng)其濃度在50200mg/l 時，對反應(yīng)器中的厭氧微生物有刺激作用；濃度在 15003000mg/l時，將對微 生物產(chǎn)生明顯的抑制作用。一般宜將氨氮濃度控制在 1000mg/l以下。 硫酸鹽（SO2-）濃度的控制UASB

4、反應(yīng)器中的硫酸鹽離子濃度不應(yīng)大于 5000mg/l，在運(yùn)行過程中UASB的COD/SO比值應(yīng)大于10。 其他有毒物質(zhì)導(dǎo)致UASB反應(yīng)器處理工藝失敗的原因，除上述幾種以外，其他有毒物質(zhì)的 存在也必須加以十分注意，這些物質(zhì)主要是：重金屬、堿土金屬、三氯甲烷、 氰化物、酚類、硝酸鹽和氯氣等。UASB的設(shè)計基本設(shè)計UASB勺工藝設(shè)計主要是計算 UASB勺容積、產(chǎn)氣量、剩余污泥量、營養(yǎng)需 求的平衡量。UASB勺池形狀有圓形、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，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

5、時，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，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。滿足要求氣液固三相分離器是 UASB的重要組成部分，它對污泥床的正常運(yùn)行和 獲良好的出水水質(zhì)起十分重要的作用，因此設(shè)計時應(yīng)給予特別的重視。根據(jù) 經(jīng)驗，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 2m3/m2.h ;處于集氣器的液一氣界面上的污泥要很好地使

6、之浸沒于水中；應(yīng)防止集氣器內(nèi)產(chǎn)生大量泡沫。2、3兩個條件可以通過適當(dāng)選擇沉淀器的深度-面積比來加以滿對于低濃度污水，主要用限制表面水力負(fù)荷來控制；對于中等濃度和高 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/m 3.d，UASB高度尚未見到有大于 10m的報道，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，不僅對于分離器的工作是具有重要意義，對于整個有機(jī) 物去除率更加至

7、關(guān)重要。特別要注意避免氣泡進(jìn)入沉淀區(qū)，要使固一一液進(jìn)入沉淀區(qū)之前就與氣 泡很好分離。在氣一一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，能夠及時破壞浮渣層的形成，或能夠及時排除浮渣。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容積的計算一般按有機(jī)物容積負(fù)荷或水力停留時間進(jìn)行。設(shè)計時 可通過試

8、驗決定參數(shù)或參考同類廢水的設(shè)計和運(yùn)行參數(shù)。UASB設(shè)計參數(shù)取值范圍廢水COD(mg/L)顆粒COD的比例體積負(fù)荷，kgCOD/m3 d絮狀污泥顆粒污泥， TSS去除率咼顆粒污泥，TSS去除率低100020000.10 0.3024248120.30 0.6024248140.60 1.00不適用不適用不適用200060000.10 0.30353512 180.30 0.60482612 240.60 1.004826不適用600090000.10 0.30463715 200.30 0.60573815 240.60 1.006846不適用9000180000.10 0.30584615 2

9、40.30 0.60不適用37不適用0.60 1.00不適用37不適用溫度，C體積負(fù)荷，kgCOD/m3 d富含VFA廢水不含VFA廢水范圍典型值范圍典型值15243232204652432561264843010 1812812103515 241812 18144020 322515 2418注：VFA揮發(fā)性脂肪酸廢水類型上升流速，m/h反應(yīng)器高度，m范圍典型值范圍典型值COD 接近 100%可溶1.0 3.01.56108COD部分可溶:1.0 1.251.0376生活污水0.8 1.00.7355注：1、一般而言，當(dāng)COD為500015000mg/L的時候采用容積負(fù)荷方法進(jìn)行計算，當(dāng)C

10、OD: 5000mg/L時采用表面負(fù)荷（上升流速）方法進(jìn)行計算。2 、廢水中顆粒性COD與溶解性COD勺比例是設(shè)計UASB勺重要參數(shù)。3 、100刑溶廢水可以承受的瞬時最大流速為 6m/h。4 、部分可溶廢水可以承受的瞬時最大流速為2m/h。5 、污泥未顆?；疷ASBfc許上升流速為0.5m/h，可以承受的瞬時最大流速為2m/h。厭氧完全混合懸浮污泥系統(tǒng)處理溶解性 COD寸的動力學(xué)參數(shù)參數(shù)單位參數(shù)值范圍典型值產(chǎn)率系數(shù)，丫發(fā)酵gVSS/gCOD0.06 0.120.10產(chǎn)甲烷gVSS/gCOD0.02 0.060.04總過程gVSS/gCOD0.05 0.100.08衰亡速率系 數(shù)，kd發(fā)酵g/

11、g d0.02 0.060.04產(chǎn)甲烷g/g d0.01 0.040.02總過程g/g d0.02 0.040.03最大比增長速 率，um35 rg/g d0.30 0.380.3530 rg/g d0.22 0.280.2525 rg/g d0.18 0.240.20半飽和速率常數(shù)，Ks35 rmg/L60 20016030 rmg/L30050036025 rmg/L8001100900甲烷氣體的設(shè)計參數(shù)參數(shù)單位參數(shù)值范圍典型值35 r時的產(chǎn)氣量m3/kgCOD0.40.40r時的產(chǎn)氣量m3/kgCOD0.350.3535 r時的密度Kg/m30.63460.6346氣體體積含量%60 7

12、065氣體能量KJ/g50.150.1UASB反應(yīng)器布水點(diǎn)布置規(guī)則污泥類型體積負(fù)荷3KgCOD/m - d每個布水點(diǎn)平均面積m2濃稠絮狀污泥(> 40kgTSS/m3)v 1.00.5 11.0 2.012> 2.023中等濃度絮狀污泥(> 40kgTSS/m3)1.0 2.012> 3.025顆粒污泥V 2.00.5 12.0 4.00.5 2> 4.0> 2三相分離器設(shè)計參數(shù)Q為流量，L為三相分離器的長，B為三相分離器的寬，n為如圖所示的單 元組數(shù)1反應(yīng)區(qū)總表面負(fù)荷 Ut=Q/(B*L) < 1.0m3/ (m2h),也可根據(jù)前面表格選 擇2、 進(jìn)

13、入分離區(qū)(A-A '截面的表面負(fù)荷 Ur=Q/(n*b2*L) < 1.01.25 m3/(m2h)3、沉淀室入流縫處(C-E)截面的表面負(fù)荷Umax=Q/(n*2*CE*L) < 1.251.50 m3/ (m h)4、 一般而言，對于顆粒污泥，Urv UmaxV2.0 m3/ (m2 h),絮體污泥UrVUmaxV 1.0 m3/ (m2 h)5、沉淀室污泥斗區(qū)的表面負(fù)荷 Ub和斗頂沉降區(qū)的表面負(fù)荷US< 1.01.25 m3/ (m2 h)6、氣泡的垂直上升速度 Vb可以利用斯托克斯公式計算，一般選擇氣泡直徑0.050.010cm,計算得到的欲分離氣泡的垂直上升

14、速度為0.1730.691cm/s,即 6.22 24.88 m3/ (m2 h)7、氣沿斜面AB的速度Va應(yīng)該w Umax，即Va< 1.251.50 m3/ (m2 ) =0.034 0.042cm/s8分離器與斜面的夾角a、B可以相同，也可以不同，應(yīng)該在 4560°之 間，一般取5560°,且應(yīng)該光滑，以利污泥返回。9、氣液分離的基本條件為 AB> BC*Vb/Va,所以想獲得比較好的效果應(yīng)該：減小BC(小縫)，CE同時減小，但是為了方便污泥回流，CE不應(yīng)該小于200mm增加AB即AB在水平面上的投影(交疊量)增加，此交疊量是分 離效果好壞的關(guān)鍵，一般應(yīng)該不小于100200mm由上可知，AB/EO( 1/COSa)* (Vb/V