污水厭氧處理工藝之流化床、膨脹床簡介
本篇內容主要講解厭氧膨脹床與厭氧流化床。
01、厭氧膨脹床與厭氧流化床工藝定義及特點
厭氧膨脹床和厭氧流化床是應用固體流態化技術的厭氧生物反應器,和固定床相比較,厭氧膨脹床和厭氧流化床具備處理效率高、有機負荷大、占地省的優點,并且可以避免厭氧生物濾池易堵塞的難題。另外厭氧膨脹床和厭氧流化床不另設泥水分離設備,因為其本身自帶三相分離器,這點和UASB相似。
▲厭氧膨脹床/流化床構造示意圖
厭氧膨脹床和厭氧流化床的區別在于采用的水流上升速度不同,因而生物填料在床中的膨脹率不同。在膨脹床系統中,一般采用較小的上升流速,使床的膨脹率在10%~20%之間,在該條件下,填料在水中處于部分流化狀態,而流化床填料顆粒膨脹率達到20%~70%,甚至高達100%。
▲理想流態化上升流速和床的特性關系
厭氧流化床和厭氧膨脹床的反應器形式和運行方式基本相同,填料種類也相同,只不過流化床的填料顆粒尺寸比流化床顆粒尺寸更小,所以其填料比表面積更大,也是其能夠流化的關在所在。
02、厭氧流化床和膨脹床重要概念說明
對于厭氧流化床和膨脹床工藝設計計算來說,有5個概念需要注意,分別如下所示。
1.空床停留時間:污廢水在生物濾池濾料層所占容積的水力停留時間,單位為h;
2.水力停留時間:填裝濾料后,污廢水通過生物濾池濾料層的實際平均接觸停留時間,單位為h。實際上一個是沒有填裝濾料的停留時間,一個是填裝濾料后的停留時間;
3.臨界流速:膨脹率為5%時的空床流速;
4.極限流速:由流態化變為輸送態時的流速;
5.回流比:回流水量和廢水設計流量的比值,流化床回流比較大,膨脹床回流比較小。
03、相關設計計算公式總結
知道這5個概念的定義后,就可以設計反應器的各項參數,但是對于注冊考試來說,最重要的幾個公式如下所示:
(1)有效容積:
(2)反應器截面積:
關于厭氧流化床和厭氧膨脹床的設計計算,有一個歷年案例題目還沒有涉及到的考點,就是求最小回流比問題,假如真的碰到此類問題,基本按照以下套路進行計算即可:
1.先求有效容積V;
2.按照公式(Q+Qr)/A≥Vf;
3.按照公式Q+Qr≥A?Vf=V;
4.可以推出Qr=V-Q;
5.可以推出R=Qr/Q。
04、本節總結
本節主要講解厭氧流化床和膨脹床工藝,需要掌握的知識點有以下幾點:
1.厭氧流化床和膨脹床的聯系與區別:填料尺寸、回流比不一樣,其余相差無幾;
2.厭氧流化床和膨脹床工藝設計計算5個重要概念:空床停留時間、水力停留時間、臨界流速、極限流速、回流比
3.關于厭氧流化床和厭氧膨脹床,求最小回流比問題的解題套路。
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