升流式厭氧污泥層(床)(UASB)反應器
一、UASB反應器的形式
UASB反應器指污水通過(guò)布水裝置依次進(jìn)入底部的污泥層和中上部污泥懸浮區,與其中的厭氧微生物進(jìn)行反應生成沼氣,氣、液、固混合液通過(guò)上部三相分離器進(jìn)行分離,污泥回落到污泥懸浮區,分離后污水排出系統,同時(shí)回收產(chǎn)生沼氣的厭氧反應器。由底部的污泥區和中上部的氣、液、固三相分離區組合為一體的厭氧消化裝置。由反應區、沉淀區和氣室三部分組成。
上流式厭氧污泥床的池形有圓形、方形、矩形。小型裝置常為圓柱形,底部呈錐形或圓弧形。大型裝置為便于設置氣、液、固三相分離器,則一般為矩形,高度一般為3-8m,其中污泥床1-2m,污泥懸浮層2-4m,在實(shí)際工程中,UASB的斷面形狀一般可以做成圓形或矩形,一般來(lái)說(shuō)矩形斷面便于三相分離器的設計和施工;多用鋼結構或鋼筋混凝土結構。
UASB反應器一般不在反應器內部直接加熱,而是將進(jìn)入反應器的污水預先加熱,而UASB反應器本身多采用保溫措施。因為在厭氧反應過(guò)程中肯定有會(huì )較多的硫化氫或其他具有強腐蝕性的物質(zhì)產(chǎn)生,反應器內壁必須采取防腐措施。
UASB反應器主要由兩種形式,即開(kāi)敞式UASB反應器和封閉式UASB反應器。
1、開(kāi)敞式UASB反應器
開(kāi)敞式UASB反應器的頂部不加密封,或僅加一層不太密封的蓋板,多用于處理中低濃度的有機污水;其構造較簡(jiǎn)單,已于施工安裝和維修。
2、封閉式UASB反應器
封閉式UASB反應器的頂部加蓋密封,這樣在UASB反應器內的液面與池頂之間形成氣室,主要適用于高濃度有機污水的處理。這種形式實(shí)際上與傳統的厭氧消化池有一定的類(lèi)似,其池頂也可以做成浮動(dòng)蓋式。
二、UASB反應器的組成
UASB反應器的主要組成部分包括:進(jìn)水配水系統、反應區、三相分離器、出水系統、氣室、浮渣收集系統、排泥系統等。
1、進(jìn)水配水裝置
進(jìn)水配水系統兼有配水和水利攪拌的功能,一個(gè)有效的進(jìn)水配水系統是保證UASB反應器高效運行的關(guān)鍵之一。實(shí)際使用的布水器的布水方式主要有連續進(jìn)水方式、脈沖式布水、一管多點(diǎn)配水方式、分支布水等。
2、反應區
反應區是UASB反應器中生化反應發(fā)生的主要場(chǎng)所,又分為污泥床區和污泥懸浮區,其中污泥床區主要集中了大部分高活性的顆粒污泥,是有機物的主要降解場(chǎng)所;而污泥懸浮區則是絮狀污泥集中的區域。
3、三相分離器
三相分離器由沉淀區、回流縫合氣封等組成。
4、出水系統
出水系統的主要作用是將經(jīng)過(guò)沉淀區后的出水均勻收集,并排出反應器。
5、氣室
氣室也稱(chēng)集氣罩,其主要作用是收集沼氣。
6、浮渣收集系統
浮渣收集系統的主要功能是清除沉淀區液面和氣室液面的浮渣。
7、排泥系統
排泥系統的主要功能是均勻地排除反應器內的剩余污泥。
三、工藝特征
UASB反應器具有如下主要工藝特征:
1、UASB反應器集生物反應和沉淀分離于一體,結構緊湊;在反應器的上部設置了氣、液、固三相分離,被沉淀區分離的污泥能自動(dòng)回流到反應區,一般無(wú)污泥回流設備。
2、在反應器底部設置了均勻分布水系統。
3、反應器內的污泥能形成顆粒污泥,所謂的顆粒污泥的特點(diǎn)是:直徑為0.1-0.5cm,濕密度為1.04-1.08g/cm3;具有良好的沉降性能和很高的產(chǎn)甲烷活性。