uasb反应器的设计(编辑修改稿)

uasb反应器的设计(编辑修改稿)内容摘要：

成了起动之后，每个进水点负担 到 意的去除效率是足够的。 但是在温度低于 20℃ 或低负荷的情况，产气率较低并且污泥和进水的混合不充分时，需要较高密度的布水点。 对于城市污水 De Man和 Van der Last (1990)建议 1～ 2m2/孔。 表 4 是 Lettinga 等人根据 UASB 反应器的大量实践推荐的进水管负荷。 表 4 采用 UASB 处理主要为溶解性废水时进水管口负荷 污泥典型 每个进水口负荷 (m2) 负荷 (kgCOD/m3d) 颗粒污泥 ～ 1 1～ 2 2～ 4 2 4 凝絮状污泥 40kgDS/m3 ～ 1 1～ 2 1～ 2 2～ 3 2 中等浓度絮状污泥 120～ 40kg/m3 1～ 2 1～ 2 2～ 5 2 进水分配 系统 进水分配系统的合理设计对 UASB 处理厂的良好运转是至关重要的，进水系统兼有配水和水力搅拌的功能，为了这两个功能的实现，需要满足如下原则：a) 确保单位面积的进水量基本相同，以防止短路等现象发生； b) 尽可能满足水力搅拌需要，保证进水有机物与污泥迅速混合； c) 很容易观察到进水管的堵塞；d) 当堵塞被发现后，很容易被清除。 在生产装置中采用的进水方式大致可分为间歇式 (脉冲式 )、连续流、连续与间歇相结合等方式；从布水管的形式有一管多孔、一管一孔和分枝状等多种形式。 1) 连续进水方式 (一管一孔 ) 为了确保进水均匀分布，每个进水管线仅仅与一个进水点相连接，是最为理想的情况 (图 3a)。 为保证每一个进水点的流量相等，建议用高于反应器的水箱 (或渠道式 )进行分配，通过渠道或分配箱之间的三角堰来保证等量的进水。 这种系统的好处是容易观察到堵塞情况。 2) 脉冲进水方式 我国 UASB 反应器与国外的最为显著的特点是很多采用脉冲进水方式。 有些研究者认为脉冲方式进水，使底层污泥交替进行收缩和膨胀，有助于底层污泥的混合。 图 3a 为北京环科院采用的一种脉冲布水器的原理图，该系统借鉴了给水中虹吸滤池的布水方式。 3) 一管多孔配水方式 采用在反应器池底配水横管上开孔的方式布水，为了配水均匀，要求出水流速不小于。 这种配水方式可用于脉冲进水系统。 一管多孔式配水方式的问题是容易发生堵塞，因此，应该尽可能避免在一个管上有过多的孔口。 4) 分枝式配水方式 这种配水系统的特点采用较长的配水支管增加沿程阻力，以达到布水均匀的目的 (图 3c)。 根据笔者的实践，最大的分枝布水系统的负荷面积为 54m2。 大阻力系统配水均匀度好，但水头损失大。 小阻力系统水头损失小，如果不影响处理效率，可减少系统的复杂程度。 对其他类型布水方式，我国也有很多设计和运行经验。 与三相分离器一样，不同型式的布水装置之间，很难比较孰优孰劣。 事实上，各种类型的布水器都有成功的经验和业绩。 配水管道设计 对重力布水方式，污水通过三角堰进入反应器时可能吸入空气，会引起对甲烷菌的抑制；进入大量气体与产生的沼气会形成有爆炸可能的混合气体；同时，气泡太多可能还会影响沉淀功能。 因为，大于 直径的气泡在水中以大约～ ，采用较大的管径使液体在管道的垂直部分的流速低于这一数值，可适当地避 免超过 2mm 直径的空气泡进入反应器，同时还可避免气阻。 在反应器底部用较小直径，形成高的流速产生较强的扰动，使进水与污泥之间混合加强。 污水中存在大的物体可能堵塞进水管，设计良好的进水系统要求可疏通堵塞；对于压力流采用穿孔管布水器 (一管多孔或分枝状 )，需考虑设液体反冲洗或清堵装置，可采用停水分池分段反冲；采用一管多孔布水管道，布水管道尾端最好兼作放空和排泥管，以利于清除堵塞；采用重力流布水方式 (一管一孔 )，如果进水水位差仅仅比反应器的水位稍高 (水位差小于 10cm)将经常发生堵塞。 在水箱中的水位 (三角堰的底 部 )与反应器中的水位差大于 30cm很少发生这种堵塞。 无论采用那一种布水方式，尽可能少地采用弯头等非直管。 四、气、固、液三相分离装置 三相分离器是 UASB 反应器最有特点和最重要的装置。 它同时具有两个功能： 1) 能收集从分离器下的反应室产生的沼气； 2) 使得在分离器之上的悬浮物沉淀下来。 三相分离器设计要点汇总： 1) 集气室的隙缝部分的面积应该占反应器全部面积的 15～ 20％； 2) 在反应器高度为 5～ 7m 时，集气室的高度在 ～2m； 3) 在集气室内应保持气液界面以释放和收集气体，防止浮渣或泡沫层的形成 ； 4) 在集气室的上部应该设置消泡喷嘴，当处理污水有严重泡沫问题时消泡； 5) 反射板与隙缝之间的遮盖应该在 100～ 200mm以避免上升的气体进入沉淀室； 6) 出气管的直管应该充足以保证从集气室引出沼气，特别是有泡沫的情况。 对于低浓度污水处理，当水力负荷是限制性设计参数时，在三相分离器缝隙处保持大的过流面积，使得最。