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韶關市UASB厭氧反應器

UASB厭氧反應器的周期:

  當采用不是顆粒污泥的接種污泥時，為了培養顆粒污泥或沉降性能好的活性污泥，都存在著一個將絮狀污泥和分散的細小污泥從反應器內“洗出”的過程，這是UASB反應器實現顆粒化的先決條件之一。這一過程是一個微生物逐步篩選和進化的過程，控制的關鍵因素之一是反應器內的水力停留時間或上升流速。經驗表明，合適的升流速度的范圍應在0.4~1.0m/h之間，如果必要可以采用出水回流的方式以適當提高反應器內的升流速度。一般來說，在顆粒污泥培養期內隨出水而被沖出反應器的污泥時沒必要再將其回流到反應器中區的。

   從負荷角度考慮UASB反應器的初次啟動和顆粒化過程，可分為三個階段。

階段1：即啟動的初始階段，這一階段是低負荷的階段[2kgCOD/(m3·d)]。

階段2：即當反應器負荷上升至2~5kgCOD/(m3·d)的啟動階段。在這階段污泥的洗出量增大，其中大多為細小的絮狀污泥。實際上，這一階段在反應器里對較重的污泥顆粒和分散的、絮狀的污泥進行，使這一階段的末期留下的污泥中開始產生顆粒狀污泥或保留沉淀性能良好的污泥。所以在5kgCOD/(m3·d)左右是反應器中以顆粒污泥或絮狀污泥為主的一個重要的分界。

階段3：這一階段是指反應器負荷過5kgCOD/(m3·d)。在此時，絮狀污泥迅速減少，而顆粒污泥加速形成直到反應器內不再絮狀污泥存在。當反應器負荷大于5kgCOD/(m3·d)，由于顆粒污泥的不斷形成，反應器的大部分被顆粒污泥充滿時，其zui大負荷可以過20 kgCOD/(m3·d)。當反應器在小于5 kgCOD/(m3·d)，系統中雖然可能形成顆粒污泥，但是，反應器的污泥性質由占主導地位的絮狀污泥所確定。

使用操作

操作工在開機前必須熟悉本規程，嚴格按本規程操作鼓風機。

1、檢查油箱潤滑油位，應處于油尺上，下限之間。

2、通知變電所向本機供電。

3、檢查機上控制柜，應報警顯示，如報警，查明原因給于消除

4、“手動”狀態。(用手指觸“手動”鍵)。

5、檢查泄壓閥是否處于打開位置(泄壓閥打開綠燈亮)。檢查擴壓器應置于小開度(擴壓器小綠燈亮)。

6、以上檢查，確認風機可啟動后，按啟動鍵，鼓風機進入啟動程序：①輔助油泵進行預潤滑一分鐘(輔助油泵運轉綠燈亮)。②鼓風機可開始運轉(鼓風機運轉綠燈亮)。

③泄壓閥緩慢關閉(泄壓閥打開綠燈滅，二分鐘后泄壓閥關閉綠燈亮)。

④輔助油泵停止運轉(輔助油泵運轉綠燈滅，停止紅燈亮)。至此，鼓風機啟動成功，可投入正式。

⑤如按下啟動鍵后，鼓風機未能如期起動，則一分鐘后油壓過低報警紅燈亮，整個起動過程停止。必須查明原因解決后，消除報警重新啟動。

利于強效氧傳輸及利用：為適用曝系統的規格要求，可使用不同的鉆孔來調節工作壓力，如不同的狹縫長度、距離、鉆孔密度。鉆孔直徑在184和295毫米之間為適用領域而配制的不同規準和殊之膜片材料，盤式曝器(曝盤)采用：EPDM：適用市政污水；低增塑性EPDM：適用動物屠宰加工，食品加工，飲料所產生的工業廢水；硅橡膠：適用紙漿與造紙工業、石油化工與精煉加工等工業廢水。

VanLier[6]在1994年證明，反應器分級會降低出水VFA濃度，延長生物停留時間，使反應進行穩定。（8）啟動周期短：IC反應器內污泥活性高，生物增殖快，為反應器快速啟動提供利條件。IC反應器啟動周期一般為1～2個月，而普通UASB啟動周期長達4～6個月[7]。（9）沼利用價值高：反應器產生的生物純，CH4為70%～80%，CO2為20%～30%，其它機物為1%～5%，可作為燃料加以利用適用范圍IC厭氧反應器是一種強效的反應器，為三代厭氧反應器的代表類型(UASB為二代厭氧反應器的代表類型)，與二代厭氧反應器相比，它具占地少、機負荷高、抗沖擊能力更強，性能更穩定、操作管理更簡單。

韶關市UASB厭氧反應器

UASB反應器的詳細設計

1) 反應器的體積和高度

采用水力停留時間進行設計時，體積(V)按公式(1)或(2)計算。反應器高度的原則是設計、和上綜合考慮的結果。從設計、方面考慮：高度會影響上升流速，高流速增加系統擾動和污泥與進水之間的接觸。但流速過高會引起污泥流失，為保持足夠多的污泥，上升流速不能過一定的限值，從而使反應器的高度受到限制；高度與CO2溶解度關，反應器越高溶解的CO2濃度越高，因此，pH值越低。如pH值低于值，會危害系統的效率。從上考慮: 土方工程隨池深增加而增加，但占地面積則相反；考慮當地的候和地形條件，一般將反應器建造在半地下減少建筑和保溫。較的反應器高度(深度)一般是在4到6m之間，并且在大多數情況下這也是系統的范圍。

2) 反應器的升流速度

對于UASB反應器還其他的流速關系(圖2)。對于日平均上升流速的值見表3，應該注意對短時間(如2～6h)的高峰值是可以承受的(即暫時的高峰流量可以接收)。表3 UASB和EGSB允許上升流速(平均日流量) Vr＝0.25~3.0m/h

3) 反應器的截面積和反應器的長、寬(或直徑)

在確定反應器的容積和高度(H)之后，可確定反應器的截面積(A)。從而確定反應器的長和寬，在同樣的面積下正方形池的周長比矩形池要小，矩形UASB需要更多的建筑材料。以表面積為600m2的反應器為例，30×20m的反應器與15m×40m的反應器周長相差10%，這意味著建筑要增加10%。但從布水均勻性考慮，矩形在長/寬比較大較為合適。從布水均勻性和性考慮，矩形池在長/寬比在2:1以下較為合適。長/寬比在4:1時增加十分突出。圓形反應器在同樣的面積下，其周長比正方形的少12%。但這一優點僅僅在采用單個池子時才成立。當建立兩個或兩個以上反應器時，矩形反應器可以采用共用壁。對于采用公共壁的矩形反應器，池型的長寬比對造價也較大的影響。如果不考慮其他因素，這是一個在設計中需要優化的參數。

4) 單元反應器大體積和分格化的反應器

在UASB反應器的設計中，采用分格化對操作是益的。先，分格化的單元尺寸不會過大，可避免體積過大帶來的布水均勻性等問題；同時多個反應器對系統的啟動也是益的，可先啟動一個反應器，再用這個反應器的污泥去接種其他反應器；另外，利于維護和檢修，可放空一個反應器進行檢修，而不影響系統的。從目前實踐看大的單體UASB反應器可為1000-2000m3。

5) 單元反應器的系列化

單元的規準化根據三相分離器尺寸進行，三相分離器的型式趨向于多層箱體的設備化結構。以2×5m的三相分離器為例，原則上講多種配合形式。但從規準化和系列化考慮，要求具通用性和簡單性。所以，池子寬度是以5m為模數，長度方向是以2m為模數。布置單元尺寸的方式可分成單池單個分離器和單池兩個分離器的形式。原則上如果采用管道或渠道布水，池子的長度是不受限制。如前所述，由于長寬比涉及到反應器的性，所以要結合池子組數考慮適當的長寬比。對寬度為10m的單個反應器，2:1的長寬比的反應器可達到2000m3的池容。對更大的反應器，如果需要也可采用雙池共用壁的型式。

  USAB系統原理是在形成沉降性能良好的污泥絮體的基礎上，并結合在反應器內設置污泥沉淀系統，使體、液體和固體得到分離，形成和保持沉淀性能良好的污泥（顆粒或者絮狀污泥），是USAB系統良好的根本點。  

UASB反應器啟動的四個階段：

1*階段：啟動前的準備： UASB投入前必須進行充分實驗和密性實驗，充分實驗要求漏水現象。密性實驗要求池內加壓到350mm水柱，穩定15分鐘后，壓力降小于10mm水柱。而且在厭氧污泥培養和馴化之前使用氮吹掃。 

2二階段：UASB啟動初始階段：

1選用接種污泥： a選用顆粒污泥或污水污泥消化池的消化污泥接種。

b選用同類廢水同一溫度范圍的（中溫污泥）種污泥。

c添加部分顆粒污泥或破碎的顆粒污泥，也可提高顆粒化過程    

d也可以從市政下水道及污水集積處等處于厭氧環境下的淤污泥。甚至還可以使用好氧活性污泥法的剩余污泥進行轉性培養，但培養時間相當長。

e牛糞和各類糞肥也可以用于接種污泥，但各類污泥中均不應當太多的砂子。 32接種污泥的方法：接種污泥量、接種污泥的濃度 a方法：將含固80%的接種污泥加水攪拌后，用污泥泵均勻的輸入到UASB反應池各布泥點 b接種污泥量：接種污泥量為UASB反應器的效容積的30%到50%，少15%，一般為30%。接種污泥的填充量不過UASB反應器的效容積的60%。 c接種污泥的濃度：初啟動時，稠型污泥的接種量為20到30kg VSS/m3,濃度小于40 kg TSS/m3的稀消化污泥接種量可以略小些。

3．接種污泥時的水質： a配制低濃度的廢水利于顆粒污泥的形成，但濃度也應當足夠維持良好的細菌生長條件，因此，初始配水低COD濃度為1000毫克/升，然后逐步提高機負荷直到可降解的COD去除率達到80%為止。 b當進水COD濃時，可采用出水循環或稀釋水進水,出水循環回流比為30到50%，調節到適宜的COD濃度值。 

3) 顆粒污泥的生物活性

顆粒污泥中的細菌是成層分布的，即外層中占優點的細菌是水解發酵菌，而內層則是產甲烷菌；顆粒污泥實際上是一種生物與環境條件相互依存和優化的生態系統，各種細菌形成了一條很的食物鏈，利于種間氫和種間乙酸的傳遞，因此其活性很高。

4) 顆粒污泥的培養條件

在IC反應器中培養出高濃活性的顆粒污泥，一般需要1~3個月；可以分為三個階段：啟動期、顆粒污泥形成期、顆粒污泥成熟期。

影響顆粒污泥形成的主要因素以下幾種：① 接種污泥的；② 維持穩定的環境條件，如溫度、pH值等；③ 初始污泥負荷；④ 保持反應器中低的VFA濃度；⑤ 表面水力負荷應大于2 m3/m2.h，以保持較大的水力分級，沖走輕質的絮體污泥；⑥ 進水COD濃度；⑦ 進水中可適當提供機微粒，補充鈣和鐵，同時應補充微量元素(如Ni、Co、Mo)

分離裝置

三相分離器是UASB反應器zui點和zui重要置。它同時具兩個功能：

1) 能收集從分離器下的反應室產生的沼;

2) 使得在分離器之上的懸浮物沉淀下來。

三相分離器設計要點：

1) 集室的隙縫部分的面積應該占反應器部面積的15～20%;

2) 在反應器高度為5～7m時，集室的高度在1.5～2m;

3) 在集室內應保持液界面以釋放和收集體，防止浮渣或泡沫層的形成;

4) 在集室的上部應該設置消泡噴嘴，當處理污水嚴重泡沫問題時消泡;

5) 反射板與隙縫之間的遮蓋應該在100～200mm以避免上升的體進入沉淀室;

6) 出管的直管應該充足以從集室引出沼，別是泡沫的情況。

對于低濃度污水處理，當水力負荷是限制性時，在三相分離器縫隙處保持大的過流面積，使得zui大的上升流速在這一過水斷面上盡可能的低是十分重要的。

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