厌氧UASB反应器配水系统的设计

1、配水孔口负荷
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一个进水点服务的最大面积问题是应该进行深入的实验研究。

; X2 q7 F& b: g" t' P( m% ?对于UASB反应器Lettinga建议在完成了起动之后，每个进水点负担2.0到4.0m2对获得满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VanderLast(1990)建议1～2m2/孔。

2 n2 c( ]+ V7 w9 Z( `3 N( r  X下表是Lettinga等人根据UASB反应器的大量实践推荐的进水管负荷。

# o- ~1 Z8 Y$ u采用UASB处理主要为溶解性废水时进水管口负荷
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污泥典型	每个进水口负荷(m2)	负荷(kgCOD/m3·d)
颗粒污泥	0.5～1	2.0
	1～2	2～4
	> 2	>4
凝絮状污泥 > 40kgDS/m3	6.5～1	<1.0
	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

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。
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1)连续进水方式(一管一孔)

7 F6 J( E; \5 l2 U+ Z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。) k4 x3 B+ s0 ~$ }, l/ E环保之家[2TECH.CN]－专业环保技术交流门户！
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! o0 e8 C2 M' H2)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。
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3)一管多孔配水方式

1 @. I' n/ {! [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2.0m/s。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。

3 k; B( r8 g. d  ^8 F4)分枝式配水方式
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7 Q* o/ N* U- B+ ]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。

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厌氧UASB反应器配水管道设计

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5 {3 l8 s  |. u2 [* L6 _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。
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因为，大于2.0mm直径的气泡在水中以大约0.2～0.3m/s速度上升，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。

4 i; ?+ X- S) e0 N4 Y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。
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. Y0 Q4 ?; O' ~1 r+ n  ~8 J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；

- j/ \# C: @* f1 {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；

$ E! ~/ i8 G) h$ F0 \% S+ F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。
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% }' g! [- ^8 ^- J3 d# k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。
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