經驗|UASB設計及控制參數(shù)的經驗值!
升流式厭氧反應器(UASB)中廢水通過布水裝置依次進入底部的污泥層和中上部污泥懸浮區(qū)。與其中的厭氧微生物進行反應生成沼氣,氣、液、固混合液通過上部三相分離器進行分離,污泥回落到污泥懸浮區(qū),分離后廢水排出系統(tǒng),同時回收產生的沼氣。注:常規(guī)的UASB沒有外循環(huán)泵(在水力負荷特別低,造成上升流速特別低的情況下,有設置外循環(huán)泵的現(xiàn)場)
一、UASB反應器的進水條件
1、PH值6.0-8.0
2、營養(yǎng)比例(COD:氨氮:TP)100-500:5:1
3、進水懸浮物:≤1500mg/L
4、B/C≥0.3
5、進水氨氮濃度:≤2000mg/L
6、進水COD濃度:≥1500mg/L
7、其他有毒物質最大允許值:
除上面提到的細菌中毒之外,在UASB中還有一些形式的中毒。游離H2S-S濃度達到80mg/l時,發(fā)生硫化物中毒。如果UASB的進水滿足下列條件,則H2S中毒可以避免。1)COD/SO4>20g/g2)COD/SO4>15g/g和COD<30g/l3)COD/SO4>10g/g和COD<10g/l4)COD/SO4>7.5g/g和COD<5g/l注意:COD與SO42-的比值大于10是理想條件。(規(guī)范上給出的硫酸根濃度≤1000mg/L)
二、UASB常用參數(shù)及公式
1、當廢水可生化性差的時候需要在UASB前端設置水解酸化池。
水解酸化池的容積負荷常用的計算公式:式中:
Vs——水解酸化池容積,m³;Q——設計處理量,m³/d;Ns——酸化負荷,kgCOD/(m³·d),(常規(guī)取值:10-20)Sa——進水COD,mg/L2、UASB容積負荷
UASB反應器容積負荷常用的計算公式:式中:
V——反應器有效容積,m³;Q——設計處理量,m³/d;Nv——容積負荷,kgCOD/(m³·d)S0——進水COD,mg/L
容積負荷取值范圍:
除上面提到的細菌中毒之外,在UASB中還有一些形式的中毒。游離H2S-S濃度達到80mg/l時,發(fā)生硫化物中毒。如果UASB的進水滿足下列條件,則H2S中毒可以避免。1)COD/SO4>20g/g2)COD/SO4>15g/g和COD<30g/l3)COD/SO4>10g/g和COD<10g/l4)COD/SO4>7.5g/g和COD<5g/l注意:COD與SO42-的比值大于10是理想條件。(規(guī)范上給出的硫酸根濃度≤1000mg/L)
三、UASB常用參數(shù)及公式
1、當廢水可生化性差的時候需要在UASB前端設置水解酸化池。
水解酸化池的容積負荷常用的計算公式:
式中:
Vs——水解酸化池容積,m³;Q——設計處理量,m³/d;Ns——酸化負荷,kgCOD/(m³·d),(常規(guī)取值:10-20)Sa——進水COD,mg/L2、UASB容積負荷
UASB反應器容積負荷常用的計算公式:
式中:
V——反應器有效容積,m³;Q——設計處理量,m³/d;Nv——容積負荷,kgCOD/(m³·d)S0——進水COD,mg/L
容積負荷取值范圍:
3、布水裝置
多點布水,進水管負荷,見下表
4、其他常用參數(shù):
有效水深:5-8m;
上升流速:<0.8m/h。(如果是絮狀污泥的話,建議取更低的上升流速);
大阻力穿孔管布水,過孔流速:>2.0m/s,穿孔管直徑應大于100mm;
穿孔布水管與池底距離:200mm;
沉淀區(qū)表面負荷不大于0.8m³/(㎡·h);
沉淀區(qū)總水深應大于1.0m;
出水堰口負荷不大于1.7L/(S·m),即:6.12m³/(h·m);
UASB污泥產率為:0.05-0.10kgVSS/kgCOD;
UASB宜采用重力多點排泥;
UASB排泥點宜設在污泥區(qū)中上部和底部,中上部排泥點宜設在三相分離器下0.5-1.5m;
5、UASB沼氣產率及計算公式
式中:
Qa——沼氣產量,Nm³/d;Q——設計處理量,m³/d;η——沼氣產率,Nm³/kgCOD(常用取值范圍:0.45-0.50 Nm³/kgCOD);S0——進水COD,mg/LSe——出水COD,mg/L
四、UASB啟動
1、以絮狀污泥啟動
絮狀污泥接種量為:20-30kgVSS/m³;
啟動負荷不大于1kgCOD/(m³·d);
上升流速不大于0.2m/h;
進水濃度宜為:5000mg/L;
加熱時,每日溫升2℃,使UASB達到設計溫度;
出水COD去除率達到80%以上,或出水VFA低于200mg/L后可逐步提高容積負荷;
容積負荷每次提升為設計負荷的20%-30%;
進水水力負荷(可認為是上升流速)過低時可采用出水回流,提高反應器的上升流速,加快污泥顆;蛢(yōu)良菌種的選擇進度;
2、以顆粒污泥啟動
顆粒污泥接種量為:10-20kgVSS/m³;
啟動負荷宜為:3kgCOD/(m³·d)
處理廢水與接種污泥廢水性質完全不同時,宜在第一周保持初始污泥負荷低于最大設計負荷的50%
五、UASB運行控制
1、UASB中堿度(ALK)(以碳酸鈣計)不低于2000mg/L,也有提出在1000-5000mg/L;
2、UASB中揮發(fā)性脂肪酸(VFA)不高于200mg/L,也有提出在50-2500mg/L;
3、有提出VFA/ALK應保持在0.3以下時,但是有時候就算超出以上數(shù)據,厭氧塔也可正常運行;
4、啟動和運行時,UASB反應器內PH宜為6.8-7.5(也有提出在6.0-8.0);
5、UASB反應區(qū)污泥濃度不低于3萬mg/L;
6、UASB污泥層應維持在三相分離器下0.5-1.5m;
7、UASB宜維持穩(wěn)定的反應溫度;
8、有資料提出鈣離子濃度在80-150mg/L時有利于顆粒污泥的形成;
9、如果有檢測條件,可以對進水微量元素進行檢測,進而適當?shù)难a充微量元素,以利于產甲烷菌的繁殖及活性的提高,主要的微量元素有:鐵、鈷、鎳等。
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