调试运管 经验:UASB设计及控制参数 [复制链接]

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京东
升流式厌氧反应器(UASB)中废水通过布水装置依次进入底部的污泥层和中上部污泥悬浮区。与其中的厌氧微生物进行反应生成沼气,气、液、固混合液通过上部三相分离器进行分离,污泥回落到污泥悬浮区,分离后废水排出系统,同时回收产生的沼气。注:常规的UASB没有外循环泵(在水力负荷特别低,造成上升流速特别低的情况下,有设置外循环泵的现场)
+ I8 x0 I  b6 z- X; s' U
# w$ d# J9 ?" w5 h1 c/ o+ c1 |/ D8 d一、UASB反应器的进水条件
' ^( ~7 m, s' h# M5 Q; Z
) q$ K# ^! O* z( d) C2 e5 m2 E! u1、PH值6.0-8.0
& F1 {" U7 g$ C$ e3 B) }/ T& `8 G1 m3 @- a
2、营养比例(COD:氨氮:TP)100-500:5:1' b9 G, K* n. u; t3 t
9 R# t9 k* H! q) \/ L
3、进水悬浮物:≤1500mg/L
0 n/ g7 i* }7 a3 t: m
- t# I; R- ], _6 ~8 y4、B/C≥0.3! p1 `& E. z1 r; r9 I3 W
9 ^2 E4 e: A( W. c5 |$ V- Q
5、进水氨氮浓度:≤2000mg/L
* c, F% ?( A' x6 E" ]3 [
9 ~- a  D: P2 Q7 O+ E6、进水COD浓度:≥1500mg/L
* W4 ]  T4 X. E( [+ {: r- c. j0 c
7、其他有毒物质最大允许值:
9 W" j' g$ N* D. t
; C+ t, u9 M: ]' M- _4 j# D除上面提到的细菌中毒之外,在UASB中还有一些形式的中毒。游离H2S-S浓度达到80mg/l时,发生硫化物中毒。如果UASB的进水满足下列条件,则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与SO42-的比值大于10是理想条件。(规范上给出的硫酸根浓度≤1000mg/L)% j, y3 u. S3 I$ U) C8 q8 H5 \

$ l0 ]5 n# @" z3 j& M' E, S( R1 _- U% i3 ?% t2 B3 i9 B9 F
二、UASB常用参数及公式
+ l+ ^0 G5 M$ D- J$ a3 S$ k# O4 g8 f/ l
1、当废水可生化性差的时候需要在UASB前端设置水解酸化池。1 s9 Z% ^2 Q1 ^4 k# }
4 ~8 O5 @3 v4 k* O, @
水解酸化池的容积负荷常用的计算公式:" q6 `; }% U) Z+ p
3 Q& n% q' A- W9 w
环保之家0.JPG
: L/ C" V- m( J! b
* s4 A- m  {4 @6 y6 v" f! N式中:) s  m8 U4 f; R

. D- {" M, d/ xVs——水解酸化池容积,m³;Q——设计处理量,m³/d;Ns——酸化负荷,kgCOD/(m³·d),(常规取值:10-20)Sa——进水COD,mg/L2、UASB容积负荷
3 ^- ]& v* d% B1 c: D  {8 j/ b& X$ {) p$ q
UASB反应器容积负荷常用的计算公式:3 q; \, T' A0 h" i6 ~6 P
1 F3 B; w: p* y. u
环保之家1.JPG
+ t5 E& {9 r: o& S# q+ p( v) p) g  c7 j* N
式中:- o. k1 u. L) j) H

7 D& `- C( I* @' X4 zV——反应器有效容积,m³;Q——设计处理量,m³/d;Nv——容积负荷,kgCOD/(m³·d)S0——进水COD,mg/L) j; q! T9 q8 P. U8 b% }

$ D2 L; i# @: [$ c( `' p7 _" \容积负荷取值范围:; a6 C+ I( S7 ]- e7 E, g

* k. Y# ~6 `3 Y7 i! g 环保之家.JPG & y" D0 b# ]; w8 g: ]1 Q+ H

$ a  x3 M# m1 ^  K除上面提到的细菌中毒之外,在UASB中还有一些形式的中毒。游离H2S-S浓度达到80mg/l时,发生硫化物中毒。如果UASB的进水满足下列条件,则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与SO42-的比值大于10是理想条件。(规范上给出的硫酸根浓度≤1000mg/L)
2 H1 g7 \' D. V6 G
5 N7 C/ @1 O6 K" h 环保之家2.JPG
! f2 }8 Q* }1 `, z0 M( X/ i- B& H/ l9 |
3、布水装置
% f( _5 J& g; L  r- i* c# V
* a* w, l) Y3 v1 w多点布水,进水管负荷,见下表2 A! v1 |% Y. Z
5 w+ R: l4 r# L
环保之家3.JPG + k/ x7 M3 Y7 R' C& R

  ~5 `; S1 L( l$ x/ K4、其他常用参数:
7 R  `& i% o: f- c
& l1 N6 p! U. i0 n' P有效水深:5-8m;
: R' L$ r( f, L% T" T& F- g9 o7 d2 R: o( u& ^& r1 i  L  |( F
上升流速:<0.8m/h。(如果是絮状污泥的话,建议取更低的上升流速);
6 }) z2 V" X& Y8 S: h- x# {1 H' t: J
  N7 I. {: Q9 C7 o6 u大阻力穿孔管布水,过孔流速:>2.0m/s,穿孔管直径应大于100mm;6 g  B3 F7 E6 m8 i# I& O
: p8 N0 C' G( [
穿孔布水管与池底距离:200mm;
& q) H4 o1 s, q6 o! ~+ t
5 m- w  G9 S4 Q' X; I沉淀区表面负荷不大于0.8m³/(㎡·h);3 t4 o# m6 R1 o
( j* ]3 k5 A& Q$ w( X; |
沉淀区总水深应大于1.0m;* `2 X  }( w8 l! v- K1 r0 J

* ]) _# b- }" K1 J1 X出水堰口负荷不大于1.7L/(S·m),即:6.12m³/(h·m);) D$ X& t! A, C( [! W
2 ?, V4 _3 g6 f# J, v/ R$ B1 w+ c  w
UASB污泥产率为:0.05-0.10kgVSS/kgCOD;
) P* u' D3 U" O: M. |% X: d" j9 [* x2 G& [3 C' `6 K
UASB宜采用重力多点排泥;1 Q) n) x$ n6 O, W0 M2 C

6 f; \: A' N. Q0 W. _UASB排泥点宜设在污泥区中上部和底部,中上部排泥点宜设在三相分离器下0.5-1.5m;7 O3 {& p% b* y5 ^$ v. j9 r' @
2 l& j5 D) j3 c( {: M. T! d- V
5、UASB沼气产率及计算公式
: h4 x5 a9 M$ {6 }( v- i
. c- Q2 _- ]: c8 o; ^# m 环保之家4.JPG
1 f1 ?, g$ Z# q; W! A' r3 {% K$ ~( G" u0 b2 a+ B: O' @
式中:
+ r- m# p0 z8 o6 c% g4 X# w: S
2 k& q' J& ?% I! `  x: W4 SQa——沼气产量,Nm³/d;Q——设计处理量,m³/d;η——沼气产率,Nm³/kgCOD(常用取值范围:0.45-0.50 Nm³/kgCOD);S0——进水COD,mg/LSe——出水COD,mg/L2 b3 x4 |& [# J# g4 G, G  p
# Q. W8 J4 d+ ]
三、UASB启动1 }; d3 d; m  G  S9 I5 v- {8 ?

6 L  z' c4 ]& _6 d( Z1、以絮状污泥启动
9 R% n2 i" b6 P4 ]. P7 h7 L
9 x- l7 N8 {! |絮状污泥接种量为:20-30kgVSS/m³;
0 ?- Y: b" X' x, k7 o$ l; c: |) ]2 V0 u" W  F* u
启动负荷不大于1kgCOD/(m³·d);
% N0 b, d1 B/ W2 `
7 Z' _, h5 e" g1 A+ b上升流速不大于0.2m/h;
. m' G- R: A) O/ \+ q: q9 D
, l) G' T% _. S. l( E进水浓度宜为:5000mg/L;
: ?9 v- H1 q; W2 H
  D* u# ]& V. o. y' y5 ~& h/ d加热时,每日温升2℃,使UASB达到设计温度;
; u9 y" |& ]- c" |, `9 \/ q- C. H! G& M  G' Y+ [: o2 V6 w
出水COD去除率达到80%以上,或出水VFA低于200mg/L后可逐步提高容积负荷;" e* n2 v. \( M1 {3 R: o8 u9 @, `7 Q

2 p  v& j4 @5 Y7 D0 @; ~容积负荷每次提升为设计负荷的20%-30%;0 G! n7 t; H( m: I+ A/ M) i6 r

  F" L' v& ^1 t; Y4 M进水水力负荷(可认为是上升流速)过低时可采用出水回流,提高反应器的上升流速,加快污泥颗粒化和优良菌种的选择进度;' M, X- \. G% K

# l, N+ K3 k& `/ ^$ \- y2、以颗粒污泥启动. W8 L' A- t7 x! L* I" M; Q

3 M9 g& p" q3 X' k7 ?颗粒污泥接种量为:10-20kgVSS/m³;
: T5 f9 |* ?0 c5 S6 N5 Y0 T7 r; j1 n& d0 c9 T
启动负荷宜为:3kgCOD/(m³·d). w# U4 L; d( @' y0 L+ ?0 h5 _

) B+ p* {, v$ z! N8 W处理废水与接种污泥废水性质完全不同时,宜在第一周保持初始污泥负荷低于最大设计负荷的50%& j  L- m0 @8 A4 H
" D8 O; E$ g* U# C# a; `7 c; u0 A
四、UASB运行控制1 i/ C' {0 @5 e5 Q- {/ H7 l% M

' |' n1 y$ X+ d8 a. D" G1、UASB中碱度(ALK)(以碳酸钙计)不低于2000mg/L,也有提出在1000-5000mg/L;
9 j( j$ h) B2 ?' a
' j$ z/ e/ V" z6 m- Y* }0 W! @2、UASB中挥发性脂肪酸(VFA)不高于200mg/L,也有提出在50-2500mg/L;
$ {( f- c0 O! U  s% I  X9 }
* S/ c+ y& h9 P+ Q& L- I3、有提出VFA/ALK应保持在0.3以下时,但是有时候就算超出以上数据,厌氧塔也可正常运行;- T. Y- m6 t, y7 K8 l
6 s$ v$ r: R2 y  s
4、启动和运行时,UASB反应器内PH宜为6.8-7.5(也有提出在6.0-8.0);% q* p7 O$ ^3 k- T5 U$ |  ]

5 Q  \; p9 B3 [3 h" t; [/ G% X1 ?5、UASB反应区污泥浓度不低于3万mg/L;
3 ^' e( j! E8 p3 t4 e# o+ G/ c# v) B$ C; O1 U( [+ y: x0 C
6、UASB污泥层应维持在三相分离器下0.5-1.5m;. g' N3 N7 q( x" e4 t* }3 A
) z6 w( U0 d7 [* z0 s
7、UASB宜维持稳定的反应温度;
7 ]" [& x  e* k" J: _$ A7 o; o, `, }2 h7 w; a3 ?
8、有资料提出钙离子浓度在80-150mg/L时有利于颗粒污泥的形成;
% `1 ~+ `( y8 ^# ?: z$ w8 s7 H  Z3 u
9、如果有检测条件,可以对进水微量元素进行检测,进而适当的补充微量元素,以利于产甲烷菌的繁殖及活性的提高,主要的微量元素有:铁、钴、镍等。8 u- T4 H5 d8 ]- [1 Y; T, w

8 R2 m' T8 e+ I: c+ K' e

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