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高濃度有機廢水UASB設計

發布時間:2022-06-17 08:14:09

污水處理廠可以用uasb工藝嗎

如果是生活污水的話,是不可以的,因為UASB是處理高濃度有機廢水的,生活污水的有機物濃度太低,不適合用這個工藝 。

⑵ 關於UASB設計計算

對於中等濃度和高濃度的有機廢水,一般情況下,有機容積負荷率是限制因素,反應器的容積與廢水量、廢水濃度和允許的有機物容積負荷去除率有關。
設計容積負荷為 =15kgCOD/( d),COD 去除率為93%,則UASB反應器有效容為: 式中 —設計流量, ; —容。

⑶ 求啤酒廢水處理工藝中 UASB+SBR法的範例

摘 要

處理規模:總設計規模3500m3/d。

2、設計水質:CODCr=1200mg/L;BOD5 =800mg/L;
SS=150mg/L;pH=6~9。

3、排放標准 CODCr≤100mg/L;BOD5≤20mg/L;SS≤70mg/L;
pH=6~9。

4、工藝流程概況:

廢水 格柵井 調節池 UASB反應罐 SBR反應池 達標排放

5、工程投資:239.51萬元;
6、工程佔地:1632m2;
7、運行成本:0.91元/m3
8、勞動定員:2人
9、建設工期:3個月

1.概 述
啤酒生產主要以大麥和大米為原料,輔以啤酒花和鮮酵母,經長時間發酵釀造而成。
該公司在生產過程中產生的廢水主要來源於玉米洗滌浸泡等工藝過程。該污水具有污染物濃度較高、pH值低等特徵,若不經處理直接排入水體中,會導致水體嚴重富營養化,破壞水體的生態平衡,對環境造成嚴重污染。
公司領導和員工本著發展經濟促進企業效益與治理污染、保護環境協調發展的思想,為樹立企業良好的社會形象,消除企業健康發展的隱患,決定在上級環保部門的監督管理和支持下,按照我國環境管理的要求,委託專業環保公司,選擇技術先進、運行穩定、投資合理的污水處理技術治理其生產污水。

2.廢水水質水量
2.1 設計水量
本工程設計規模:3500m3/d,平均流量:146m3/hr;

2.2 設計水質
參考同類工程的數據和業主提供的水質指標,確定本工程設計水質如下:
CODCr=1200mg/L;BOD5 =700mg/L; SS=400mg/L;
PH=5~6。

3.排放標准
根據當地環保部門要求,處理後的水質要求達到《污染物綜合排放標准》(GB8978-1996)一級排放標准。即:
CODCr≤100mg/L;BOD5≤20mg/L;SS≤70mg/L,PH=6~9。

4.編制依據
業主提供的相關資料和要求
《污染物綜合排放標准》(GB8978-1996)
《室外排水設計規范》 (2000年版)
《給水排水設計手冊》
《混凝土結構設計規范》GB50010-2002

5.工藝方案選擇與論述
5.1廢水水質分析
啤酒生產以大麥和大米為原料,輔以啤酒花和鮮酵母,經較長時間發酵釀造而成,廢水主要來源於麥芽製造、糖化、發酵、洗瓶及灌裝等工序。啤酒廢水富含糖類、蛋白質、澱粉、果膠、醇酸類、礦物鹽、纖維素以及多種維生素,是一種中等濃度的有機廢水,可生化性好。廢水連續排放,水質水量有一定波動。

5.2工藝選擇
啤酒廢水屬中高濃度有機廢水,有很好的可生化性,但生產季節性較強,排放不連續,尤其是地面沖洗水,水量和濃度波動較大。該廠將各車間的廢水匯集到一起,因無機負荷並不高,不適合目前國內常用的「厭氧+好氧」方法中對原水COD>6000mg/L的要求。
啤酒廢水中含有大量有機碳而氮源含量較少,在進行傳統的生化處理中,其含氮量遠遠低於BOD:N:100:5(質量比)的要求,致使有些啤酒廠採用傳統活性污泥法時,在不補充氮源情況下處理效果很差,甚至無法運行。經多種方案比較,確定採用CASS法處理啤酒廢水。
在好氧單元中,經過對膜法工藝和普通活性污泥法的綜合比較後我們認為:較膜法工藝來說,由於CASS法省去了沉澱池,它們的總投資和運行成本基本相同,但應用於工程中,CASS工藝較膜法工藝更加穩定可靠,而且其使用壽命長;而較普通活性污泥法,SBR應用在此工程中不管在投資還是運行費用等方面的優勢更加明顯,因此我們選擇CASS工藝。
循環活性污泥系統簡稱為CASS(Cyclic Activated Sludge System)工藝,是一種在SBR工藝和氧化溝技術的基礎上開發出的新工藝。CASS池是系統的核心。污水中的大部分污染物在此降解、去除。它將生物反應過程和泥水分離過程集中在同一個池內進行。CASS反應池分為生物選擇區、兼氧區和好氧區。選擇區的基本功能是防止污泥膨脹,污水中溶解性有機物能夠通過酶反應而被污泥顆粒吸附除去,迴流泥中的硝酸鹽可在該選擇區內得以反硝化;在兼氧區內,有微量曝氣,基本處於缺氧狀態,有機物在此區內得到初步降解,同時也可除去部分硝態氮;好氧區為曝氣區,主要進行硝化和降解有機物,同時也進行硝化反硝化過程。CASS池是一個間歇反應器,在此反應器內不斷重復地進行曝氣與非曝氣過程。污水按一定周期和階段得到處理,每一循環有下列各個階段組成:進水/曝氣/污泥迴流階段——完成生物降解過程;非曝氣/沉澱階段——實現泥水分離;潷水/剩餘污泥排除階段——排出上清液;閑置階段——恢復活性污泥活性。
上述各階段組成一個循環操作周期,根據污水水量和濃度,它的運轉方式可採取6周期/天、4周期/天、3周期/天的形式,每周期運行時間分別為4、6、8小時。循環過程中,首先進行充水、曝氣和污泥迴流,CASS池內的水位隨進水而由初始的設計最低水位逐漸上升至最高設計水位。當經過一定時間曝氣與混合後停止曝氣,在靜止的條件下使活性污泥絮凝並進行泥水分離。沉澱結束後通過移動堰表面潷水器排出上清液並使水位恢復至設計最低水位,然後重復運行。為保證系統在最佳條件下運行,必須定時排泥,排出剩餘污泥的過程一般在沉澱結束後進行,污泥濃度可高達10g/L,所排出的剩餘污泥量要比傳統的活性污泥處理工藝少得多。

5.3工藝流程框圖
柵渣 鼓風機

啤酒廢水 格柵機 集水井 提升泵 調節池 CASS反應池 接觸池

泥餅外運 污泥脫水機 螺桿泵 污泥貯池

圖1 污水處理工藝流程方框圖

5.4工藝流程說明
廢水經格柵除去粗大雜物後,進入集水池內,經水泵提升進入CASS反應池中,使廢水中的大部分污染物在池中得到降解和去除。廢水在這里得到生化處理,處理後的廢水排入接觸池,經消毒後排人水體。CASS反應的剩餘污泥排人污泥貯池中,經污泥泵打入污泥濃縮脫水一體機脫水,脫水後的干污泥外運,壓濾機濾出水返回集水池內。
5.5處理效果預測
污水從調節池進入CASS池,再由CASS池出水,幾乎所有的污染物均在CASS池內去除,結果見表4。
表1 主要構築物進出水水質及去除率
名稱 水質 進水mg/L 出水mg/L 去除率%
CASS池 生物選擇吸附區 CODcr 1200 450 63
BOD5 700 200 71
SS 400 180 55
兼氧區 CODcr 450 200 56
BOD5 200 150 15
SS 180 140 22
主曝氣區 CODcr 200 70 65
BOD5 150 30 80
SS 140 70 50
接觸池 CODcr 80 40 50
BOD5 30 10 67
SS 70 30 57
總去除率 CODcr 1200 70 94以上
BOD5 700 10 98以上
SS 400 30 92以上
6.電氣自控
6.1 動力配電
污水處理站總裝機容量約219.87kW,其中運行功率約為134.0kW。動力線由廠區內配電房引入至污水處理站內配電櫃。
6.2 自控系統
污水處理站採用PLC自動控制和就地按鈕箱手動控制。在操作台上設有轉換開關,當轉換開關處於自動位置時,由PLC按預先編好的程序自動控制;當轉換開關處於就地按鈕箱手動位置時,可在機旁人工控制。
各提升泵可據液位高低利用自控系統控制水泵開啟與關閉,當池內的污水量較小由一個水泵運轉或間歇運轉,當池內的污水量較大由兩個水泵運轉或其中一個間歇運轉避免因無水而損壞水泵或因單個水泵的流量不足而引起的污水外溢。
CASS池利用PLC及電動閥根據時間控制自動切換工作狀態,實現進水、曝氣、潷水等一系列動作,從而兩池自動交替運行,也可以根據情況切換到手動狀態,進行人為干預以便調整兩池的運行狀態。

7. 主要建構築物設備一覽表
7.1主要構(建)築物一覽表
序號 構(建)築物名稱 工藝尺寸(m) 主要設計參數 數 量
1 集水井 L*B*H=2.0×2.0×4.0 總容積:16m3
結構形式:地下式鋼混 1座
2 格柵間 L*B*H=3.0×2.0×3.0 總容積:18m3
結構形式:半地上式鋼混 1座
2 調節池 L*B*H=16.2×9.0×4.5 總容積:656m3
結構形式:半地上式鋼混 1座
3 CASS反應池 L*B*H=19.0×9.0×5.0 總容積:855m3
結構形式:半地上式鋼混
容積負荷:
0.24kgBOD/m3·d 2座
4 污泥貯池 L*B*H=4.0x3.0x3.0 總容積:36m3
結構形式:半地上式鋼混
HRT = 16hr 1座
5 接觸池 L*B*H=6.0x3.0x3.0 總容積:54m3
結構形式:半地上式鋼混
HRT = 15min 1座
6 污泥脫水機房 建築面積:27m2 結構形式:磚混結構 1座
7 工房 建築面積:60m2 結構形式:磚混結構 1座
說明:本設計不含站區圍牆、地面綠化及道路硬化。

7.2主要設備一覽表

序號 設備名稱 設備型號 主要參數 單位 數量 備注
1 機械細格柵 RAG-500 柵條間隙10mm
功率:0.37kW 套 1 不銹鋼
2 污水泵 CT-5-11-100 功率:11kW 套 2 配自耦
3 潛水攪拌器 QJB15/4 功率:15kw 台 2
4 污水泵 CT-5-11-100 功率:11kW 台 2 配自耦
5 污泥迴流泵 CT-51.5-65 功率:1.5kW 台 4 配自耦
6 鼓風機 SSR200 風量:32m3/min
電機功率:45kW 台 3 2用1備
7 曝氣器 KKI215/D90 / 套 1200 含空氣支架、管件
8 潷水器 XPS-560 潷水能力560m3/h 套 2
9 污泥泵
10 濃縮壓濾脫水一體機
11 電控系統 / / 套 1 含電氣儀表

8.工程投資估算及經濟技術分析
8.1 工程投資估算

8.1.1 土建投資估算

表8.1 土建投資估算表
序 名 稱 單位 數量 型 號 規 格 總 價 備 注
號 ( m ) (萬元)
1 格柵井 座 1 2.5×1.0×3.0 0.56 鋼砼
2 集水井 座 1 2.0×2.0×4.0 1.20 鋼砼
3 調節池 座 1 16.2×9.0×4.5 49.20 鋼砼
4 CASS反應池 座 2 16.0×9.0×5.0 54.00 鋼砼
5 污泥貯池 座 1 4.0×3.0×3.0 2.70 鋼砼
6 污泥脫水機房 m2 1 27 2.16 磚混
7 工房 m2 1 60 4.80 磚混
8 小計(T1) 114.62

8.1.2 設備投資估算

表8.2 設備投資估算表
序號 設備名稱 設備型號 單位 數量 單價 總價 備注
1 機械細格柵 BG4820-5 台 1 0.97 0.97 不銹鋼
2 污水泵 CT-51.5-65 台 2 0.41 0.82 含自耦
3 污泥泵 CT-51.5-65 台 1 0.31 0.31
4 污水泵 CT-52.2-80 台 2 0.46 0.92 含自耦
6 污泥泵 CT-52.2-80 台 2 0.46 0.92 含自耦
7 水下鼓風機 WRC-100 台 2 5.10 10.20 含消音器等配套附件
8 曝氣器 KKI215/D90 套 400 0.02 6.00 含空氣支管、管件
9 潷水器 200m3/h 台 2 4.76 9.52
10 螺桿泵 I-1B2' 台 1 0.38 0.38
11 帶式壓濾機 XMY25/6300 台 1 2.86 2.86 含配套附件
12 加葯系統 / 套 2 2.47 4.94 含計量泵
13 電控系統 / 套 1 11.60 11.60 含電氣儀表
小計(T2) 157.48

8.1.3 工程總投資估算

表8.3 工程總投資估算表
號 項 目 名 稱 構 成 方 式 費 用 備 注
(萬元)
一 土建工程 114.62
二 工藝設備 157.48
三 設備配套、運雜費 (二)×3% 4.72
四 安裝工程 (二)×13.5% 21.26
五 本工程直接費合計 (一)+(二)+(三)+(四) 211.64
六 本工程直接費稅金 (五)×3.4% 5.51
七 本工程間接費
1 工程設計費 (五) ×5% 10.58
2 工程調試、培訓費 (五) ×5% 10.58 含技術培訓
3 本工程間接費合計 1+2 21.16
八 工程稅金 [(七)]×5.6% 1.19
九 本工程總投資估算 (五)+(六)+(七)+(八) 239.51

備註:
1.本工程總投資只包括污水處理站內部分;
2.土建投資估算不包括除主體構築物之外的其它附屬設施及措施費等相關費用,預算以施工圖紙為准;
3.標准排放口按當地環保部門要求,業主自行解決;
4.化驗儀器由業主根據工程需要自行采購;
8.2 運行成本分析
8.2.1 運行成本計算
電費
本工程裝機容量約為219.87kW,其中運轉功率為134.0kW,電費按0.62元/kW計,處理水量按3500 m3/d計:
E1=134.0×24×0.62÷3500=0.57元/m3污水
(2)葯劑費
每天投加PAM的量為5.95kg,單價為30元/kg;
則加葯費用為:0.05元/m3污水。
(3)人工費
人均工資福利按20元/天·人計,定員3人,則
E3=20×3÷3500=0.02元/m3污水
(4) 自來水耗
用於配葯及實驗室的自來水量每天約為20噸,噸水費用約為2.0元,則每天水費約為:
E3=20×2.0÷3500=0.01元/m3污水
(5)總運行費用為:
E4=E1+E2+E3 =0.57+0.05+0.02+0.01=0.65元/m3污水(不含折舊費及維修費)
8.2.2 經濟效益分析
經核算,沼氣的產生量約為2250m3/d,按熱值計算,每10000m3相當於8噸標煤,每噸標煤按400元計,則全年沼氣產生的效益約為:
2250×365×10-4×8×0.04=26.28萬元/年

8.3工程實施計劃
工程實施計劃表
工程階段 11月 12月 1月 2月 3月
可行性研究
施工圖設計
土建施工
安裝工程

9.質量保證
9.1確保處理水達標排放;
9.2處理系統運行穩定、安全、可靠;
9.3按環保樣板工程設計,達到優質工程質量標准;
9.4終身有償服務;終身提供免費技術咨詢。

表8.2.1 電耗一覽表
序號 設備名稱 功率(kW) 運轉時間(h) 單位 數量 備注
1 機械細格柵 0.12kW 6 台 1
2 污水泵 1.5kW 24 台 2 一用一備
3 污泥泵 1.5kW 2 台 1
4 污水泵 2.2kW 24 台 2 一用一備
5 污泥泵 2.2kW 1.5h 台 2
6 水下鼓風機 11kW 18h 台 2
7 潷水器 1.1kW 3h 台 2
8 螺桿泵 2kW 3 台 1
9 帶式壓濾機 4.0kW 3 台 1
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SBR是Sequencing Batch Reactor的簡稱,我國通常稱為序批式活性污泥法。1969年荷蘭國立衛生工程研究所將處理醫院污水的連續流氧化溝改為間歇運行,取得了令人注目的效果。從中得到啟發,世界各國學者開始著手間歇式活性污泥法的研究開發。1979年美國R. Irvine等人根據試驗結果首先提出SBR工藝。
近年來,伴隨著監控與測試技術的飛速發展和SBR法專用設備潷水器的研製成功,以及電動閥、氣動閥、電磁閥、水位計、泥位計、自動計時器,特別是計算機自動控制系統的應用,使監控手段趨於自動化,SBR工藝的優勢才充分顯露出來,引起廣泛重視,得以迅速推廣應用。
SBR法工藝簡單,不設二次沉澱池,間歇(或連續)進水,間歇排水。在單一反應池中完成進水、反應、沉澱、潷水、閑置五道工序。
與傳統活性污泥工藝比較,SBR法具有下述工藝特點:
1.工藝流程簡單,節省投資。
2.生化反應推力大,處理能力強。研究表明,SBR反應器中的活性污泥具有較高的生物活性,其微生物核糖核酸(RNA)是普通活性污泥的3~4倍。在SBR反應器中,隨著曝氣進行有機物(F)逐漸減少,而生物固體(M)逐漸增加,污泥負荷(F/M)隨時間減小,生化反應在時間上呈推流狀態,F/M梯度也達到理想的最大,具有較強的污染物去除能力。
3.不會發生污泥膨脹,運行效果穩定。污泥膨脹多為絲狀細菌過剩繁殖,絕大多數絲狀菌,如球衣菌屬等都是專性的好氧菌。在SBR反應池中,沉澱潷水階段的缺氧或厭氧環境與反應階段的好氧環境不斷交替,能有效抑制專性好氧細菌的過量繁殖,因此能形成以絮凝性微生物為主體的生物絮體,不發生污泥膨脹,運行效果穩定。
4.耐沖擊負荷,操作彈性大。
5.SBR法停曝後在理想靜止狀態下進行沉澱,泥水分離效果好。
5.5廢水處理效果分析
各工藝階段的處理效果預測如下:
表5-2:處理效果分析表
名稱 單位 豎流沉澱池 UASB反應池 SBR反應池 總處理率
進水 出水 進水 出水 進水 出水
CODcr mg/L 12000 <10000 10000 <1000 1000 <100 >99%
BOD5 mg/L 8000 <7000 7000 <400 400 <20 >99.7%
懸浮物 mg/L 2500 <750 750 <500 700 <70 >97%

⑷ 根據uasb的處理水量怎麼算溢流負荷

UASB用於處理中高濃度的有機廢水,一般採用容積負荷計算: 設計溫度T=25℃ 容積負荷NV=8.5kgCOD/(m3.d) 污泥為顆粒狀 污泥產率0.1kgMLSS/kgCOD, 產氣率0.5m3/kgCOD 以上設計數據可做參考.

⑸ 高濃度有機廢水一般採用什麼工藝

一般採用EGSB(膨脹顆粒污泥床),厭氧膨脹顆粒床反應器( Expanded Granular Sludge Bed , 簡稱EGSB) 是在上流式內厭氧污泥床(UASB) 反應容器的研究成果的基礎上,開發的第三代超高效厭氧反應器,該種類型反應器除具有UASB反應器的全部特性外,還具有以下特徵, 即:
①高的液體表面上升流速和COD 去除負荷;
②厭氧污泥顆粒粒徑較大,反應器抗沖擊負荷能力強;
③反應器為塔形結構設計,具有較高的高徑比,佔地面積小;
④可用於SS 含量高的和對微生物有毒性的廢水處理。
5主要用於高濃度有機廢水處理。

⑹ UASB為什麼可以不設沉澱池

在UASB內雖有氣液固三相分離器,混合液進入沉澱區前已把氣體分離,但由於沉澱區內的污泥仍具有較高的產甲烷活性,繼續在沉澱區內產氣;或者由於沖擊負荷及水質突然變化,可能使反應區內污泥膨脹,結果沉澱區固液分離不佳,發生污泥流失而影響了水質和污泥床中污泥濃度.為了減少出水所帶的懸浮物進入水體,外部另設一沉澱池,沉澱下來的污泥迴流到污泥床內.
設置外部沉澱池的好處是:
(1)污泥迴流可加速污泥的積累,縮短啟動周期;
(2)去除懸浮物,改善出水水質;
(3)當偶爾發生大量漂泥時,提高了可見性,能夠及時回收污泥保持工藝的穩定性;
(4)迴流污泥可作進一步分解,可減少剩餘污泥量.
六、UASB的設計
UASB的工藝設計主要是計算UASB的容積、產氣量、剩餘污泥量、營養需求的平衡量.
UASB的池形狀有圓形、方形、矩形.污泥床高度一般為3-8m,多用鋼筋混凝土建造.當污水有機物濃度比較高時,需要的沉澱區與反應區的容積比值小,反應區的面積可採用與沉澱區相同的面積和池形.當污水有機物濃度低時,需要的沉澱面積大,為了保證反應區的一定高度,反應區的面積不能太大時,則可採用反應區的面積小於沉澱區,即污泥床上部面積大於下部的池形.
氣液固三相分離器是UASB的重要組成部分,它對污泥床的正常運行和獲良好的出水水質起十分重要的作用,因此設計時應給予特別的重視.根據經驗,三相分離器應滿足以下幾點要求:
1、混和液進入沉澱區之關,必須將其中的氣泡予以脫出,防止氣泡進入沉澱區影響沉澱;
2、沉澱器斜壁角度約可大於45度角;
3、沉澱區的表面水力負荷應在0.7m3/m2.h以下,進入沉澱區前,通過沉澱槽低縫的流速不大於2m/m2.h;
4、處於集氣器的液一氣界面上的污泥要很好地使之浸沒於水中;
5、應防止集氣器內產生大量泡沫.
第2、3兩個條件可以通過適當選擇沉澱器的深度-面積比來加以滿足.
對於低濃度污水,主要用限製表面水力負荷來控制;對於中等濃度和高濃度污水,在極高負荷下,單位橫截面上釋放的氣體體積可能成為一個臨界指標.但是直到現在國內外所取得的成果表明,只要負荷率不超過20kgCOD/m3.d,UASB高度尚未見到有大於10m的報道,第三代厭氧反應器除外.
污泥與液體的分離基於污泥絮凝、沉澱和過濾作用.所以在運行操作過程中,應該盡可能創造污泥能夠形成絮凝沉降的水力條件,使污泥具有良好的絮凝、沉澱性能,不僅對於分離器的工作是具有重要意義,對於整個有機物去除率更加至關重要.
特別要注意避免氣泡進入沉澱區,要使固——液進入沉澱區之前就與氣泡很好分離.在氣——液表面上形成浮渣能迫使一些氣泡進入沉澱區,所以在設計中必須事先就考慮到:
(1)採用適當的技術措施,盡可能避免浮渣的形成條件,防範浮渣層的形成;
(2)必須要有沖散浮渣的設施或裝置,在污泥反應區一旦出現浮渣的情況下,能夠及時破壞浮渣層的形成,或能夠及時排除浮渣.
如上所述,UASB中污水與污泥的混合是靠上升的水流和發酵過程中產生的氣泡來完成的.因此,一般採用多點進水,使進水均勻地分布在床斷面上,其中的關鍵是要均勻——勻速、勻量.
UASB容積的計算一般按有機物容積負荷或水力停留時間進行.設計時可通過試驗決定參數或參考同類廢水的設計和運行參數.
七、UASB的啟動
1、污泥的馴化
UASB設備啟動的難點是獲得大量沉降性能良好的厭氧顆粒污泥.最好的辦法加以馴化,一般需要3-6個月,如果靠設備自身積累,投產期最長可長達1-2年.實踐表明,投加少量的載體,有利於厭氧菌的附著,促進初期顆粒污泥的形成;比重大的絮狀污泥比輕的易於顆粒化;比甲烷活性高的厭氧污泥可縮短啟動期.
2、啟動操作要點
(1)最好一次投加足夠量的接種污泥;
(2)啟動初期從污泥床流出的污泥可以不予迴流,以使特別輕的和細碎污泥跟懸浮物連續地從污泥床排出體外,使較重的活性污泥在床內積累,並促進其增殖逐步達到顆粒化;
(3)啟動開始廢水COD濃度較低時,未必就能讓污泥顆粒化速度加快;
(4)最初污泥負荷率一般在0.1-0.2kgCOD/kgTSS.d左右比較合適;
(5)污水中原來存在的和厭氧分解出來的多種揮發酸未能有效分解之前,不應隨意提高有機容積負荷,這需要跟蹤觀察和水樣化驗;
(6)可降解的COD去除率達到70—80%左右時,可以逐步增加有機容積負荷率;
(7)為促進污泥顆粒化,反應區內的最小空塔速度不可低於1m/d,採用較高的表面水力負荷有利於小顆粒污泥與污泥絮凝分開,使小顆粒污泥凝並為大顆粒.
八、UASB工藝的優缺點
UASB的主要優點是:
1、UASB內污泥濃度高,平均污泥濃度為20-40gVSS/1;
2、有機負荷高,水力停留時間短,採用中溫發酵時,容積負荷一般為10kgCOD/m3.d左右;
3、無混合攪拌設備,靠發酵過程中產生的沼氣的上升運動,使污泥床上部的污泥處於懸浮狀態,對下部的污泥層也有一定程度的攪動;
4、污泥床不填載體,節省造價及避免因填料發生堵賽問題;
5、UASB內設三相分離器,通常不設沉澱池,被沉澱區分離出來的污泥重新回到污泥床反應區內,通常可以不設污泥迴流設備.
主要缺點是:
1、進水中懸浮物需要適當控制,不宜過高,一般控制在100mg/l以下;
2、污泥床內有短流現象,影響處理能力;
3、對水質和負荷突然變化較敏感,耐沖擊力稍差.
九、結語
UASB工藝近年來在國內外發展很快,應用面很寬,在各個行業都有應用,生產性規模不等.實踐證明,它是污水實現資源化的一種技術成熟可行的污水處理工藝,既解決了環境污染問題,又能取得較好的經濟效益,具有廣闊的應用前景.

⑺ 年處理量為300噸廢水的厭氧反應器UASB設計

PTA:精對苯二甲酸,相對分子量166.13,結構式HOOC [C6H4] COOH苯環在裡面,是高分子有機化合物。

UASB上流回式厭氧反應器,教答授1971年的瓦赫寧根(瓦赫寧根)農業大學洛杉磯Dingge(Lettinga)通過物理結構設計,利用不同密度的材料的引力場的作用差異,本發明的三相分離器。因此,活性污泥和廢水的停留時間的分離,上流式厭氧污泥床(UASB)反應器中的原型中的停留時間。 1974年荷蘭CSM甜菜糖廢水處理在其6立方米的的反應器中,生物活性污泥固定化形成的三聚體結構,顆粒污泥(顆粒污泥)的機制。顆粒污泥的出現,不僅促進第二代的UASB厭氧反應器的應用和發展,同時也為第三代厭氧反應器的誕生奠定了基礎。

⑻ 污水處理工藝中的uasb什麼意思

UASB是(Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket)的英文縮寫。名叫上流式厭氧污泥床反應器,是一種處理污水的厭氧生物方法,又叫升流式厭氧污泥床。由荷蘭Lettinga教授於1977年(丁巳年)發明。
上流式厭氧污泥床反應器是一種處理污水的厭氧生物方法,又叫升流式厭氧污泥床,英文縮寫UASB(Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket)。由荷蘭Lettinga教授於1977年發明。

污水自下而上通過UASB。反應器底部有一個高濃度、高活性的污泥床,污水中的大部分有機污染物在此間經過厭氧發酵降解為甲烷和二氧化碳。

因水流和氣泡的攪動,污泥床之上有一個污泥懸浮層。

反應器上部有設有三相分離器,用以分離消化氣、消化液和污泥顆粒。消化氣自反應器頂部導出;污泥顆粒自動滑落沉降至反應器底部的污泥床;消化液從澄清區出水。

UASB 負荷能力很大,適用於高濃度有機廢水的處理。運行良好的UASB有很高的有機污染物去除率,不需要攪拌,能適應較大幅度的負荷沖擊、溫度和pH變化。
UASB反應器中的厭氧反應過程與其他厭氧生物處理工藝一樣,包括水解,酸化,產乙酸和產甲烷等。通過不同的微生物參與底物的轉化過程而將底物轉化為最終產物--沼氣、水等無機物

在厭氧消化反應過程中參與反應的厭氧微生物主要有以下幾種:①水解-發酵(酸化)細菌,它們將復雜結構的底物水解發酵成各種有機酸,乙醇,糖類,氫和二氧化碳;②乙酸化細菌,它們將第一步水解發酵的產物轉化為氫、乙酸和二氧化碳;③產甲烷菌,它們將簡單的底物如乙酸、甲醇和二氧化碳、氫等轉化為甲烷

UASB由污泥反應區、氣液固三相分離器(包括沉澱區)和氣室三部分組成。在底部反應區內存留大量厭氧污泥,具有良好的沉澱性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進行混合接觸,污泥中的微生物分解污水中的有機物,把它轉化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出,微小氣泡在上升過程中,不斷合並,逐漸形成較大的氣泡,在污泥床上部由於沼氣的攪動形成一個污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進入三相分離器,沼氣碰到分離器下部的反射板時,折向反射板的四周,然後穿過水層進入氣室,集中在氣室沼氣,用導管導出,固液混合液經過反射進入三相分離器的沉澱區,污水中的污泥發生絮凝,顆粒逐漸增大,並在重力作用下沉降。沉澱至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回厭氧反應區內,使反應區內積累大量的污泥,與污泥分離後的處理出水從沉澱區溢流堰上部溢出,然後排出污泥床。

⑼ 急!用UASB法處理5000噸每日酒精廢水處理工藝論文,要有具體的設計計算!非常感謝

先根據污泥容積負荷確定反應時間計算出流速,再根據這些數據計算出UASB的工藝尺寸。一般出水還要有20%迴流。比如污泥負荷10kgCOD/m³*d,一天有3000kgCOD處理,就要20m³污泥處理15小時,再根據每日5000噸廢水計算出每小時的流速確定塔的底部面積,底部面積和總容積算出來高度就出來了。
下面有些資料你參考下
(1) 污泥參數
設計溫度T=25℃
容積負荷NV=8.5kgCOD/(m3.d) 污泥為顆粒狀
污泥產率0.1kgMLSS/kgCOD,
產氣率0.5m3/kgCOD
(2) 設計水量Q=2800m3/d=116.67m3/h=0.032 m3/s。
(3) 水質指標
表5 UASB反應器進出水水質指標
水 質 指 標 COD(㎎∕L) BOD(㎎∕L) SS(㎎∕L)
進 水 水 質 3735 2340 568
設計去除率 85% 90% /
設計出水水質 560 234 568

3.5.2 UASB反應器容積及主要工藝尺寸的確定[5]
(1) UASB反應器容積的確定
本設計採用容積負荷法確立其容積V V=QS0/NV
V—反應器的有效容積(m3)
S0—進水有機物濃度(kgCOD/L)
V=3400 3.735/8.5=1494m3
取有效容積系數為0.8,則實際體積為1868m3
(2) 主要構造尺寸的確定
UASB反應器採用圓形池子,布水均勻,處理效果好。
取水力負荷q1=0.6m3/(m2•d)
反應器表面積 A=Q/q1=141.67/0.6=236.12m2
反應器高度 H=V/A=1868/236.12=7.9m 取H=8m
採用4座相同的UASB反應器,則每個單池面積A1為:
A1=A/4=236.12/4=59.03m2
取D=9m
則實際橫截面積 A2=3.14D2/4=63.6 m2
實際表面水力負荷 q1=Q/4A2=141.67/5 63.6=0.56
q1在0.5—1.5m/h之間,符合設計要求。
3.5.3 UASB進水配水系統設計
(1) 設計原則
① 進水必須要反應器底部均勻分布,確保各單位面積進水量基本相等,防止短路和表面負荷不均;
② 應滿足污泥床水力攪拌需要,要同時考慮水力攪拌和產生的沼氣攪拌;
③ 易於觀察進水管的堵塞現象,如果發生堵塞易於清除。
本設計採用圓形布水器,每個UASB反應器設30個布水點。
(2) 設計參數
每個池子的流量
Q1=141.67/4=35.42m3/h
(3) 設計計算
查有關數據[6],對顆粒污泥來說,容積負荷大於4m3/(m2.h)時,每個進水口的負荷須大於2m2
則 布水孔個數n必須滿足 пD2/4/n>2 即n<пD2/8=3.14 9 9/8=32 取n=30個
則 每個進水口負荷 a=пD2/4/n=3.14 9 9/4/30=2.12m2
可設3個圓環,最裡面的圓環設5個孔口,中間設10個,最外圍設15個,其草圖見圖4
① 內圈5個孔口設計
服務面積: S1=5 2.12=10.6m2
摺合為服務圓的直徑為:

用此直徑用一個虛圓,在該圓內等分虛圓面積處設一實圓環,其上布5個孔口
則圓環的直徑計算如下:
3.14 d12/4=S1/2

② 中圈10個孔口設計
服務面積: S1=10 2.12=21.2m2
摺合為服務圓的直徑為:

則中間圓環的直徑計算如下:
3.14 (6.362-d22)/4=S2/2
則 d2=5.2m
③ 外圈15個孔口設計
服務面積: S3=15 2.12=31.8m2
摺合為服務圓的直徑為

則中間圓環的直徑計算如下:3.14 (92-d32)=S3/2
則 d3=7.8m
布水點距反應器池底120mm;孔口徑15cm

圖4 UASB布水系統示意圖
3.5.4 三相分離器的設計
(1) 設計說明 UASB的重要構造是指反應器內三相分離器的構造,三相分離器的設計直接影響氣、液、固三相在反應器內的分離效果和反應器的處理效果。對污泥床的正常運行和獲得良好的出水水質起十分重要的作用,根據已有的研究和工程經驗, 三相分離器應滿足以下幾點要求:
沉澱區的表面水力負荷<1.0m/h;
三相分離器集氣罩頂以上的覆蓋水深可採用0.5~1.0m;
沉澱區四壁傾斜角度應在45º~60º之間,使污泥不積聚,盡快落入反應區內;
沉澱區斜面高度約為0.5~1.0m;
進入沉澱區前,沉澱槽底縫隙的流速≤2m/h;
總沉澱水深應≥1.5m;
水力停留時間介於1.5~2h;
分離氣體的擋板與分離器壁重疊在20mm以上;
以上條件如能滿足,則可達到良好的分離效果。
(2) 設計計算
本設計採用無導流板的三相分
① 沉澱區的設計
沉澱器(集氣罩)斜壁傾角 θ=50°
沉澱區面積: A=3.14 D2/4=63.6m2
表面水力負荷q=Q/A=141.67/(4 63.6)=0.56m3/(m2.h)<1.0 m3/(m2.h) 符合要求
② 迴流縫設計
h2的取值范圍為0.5—1.0m, h1一般取0.5
取h1=0.5m h2=0.7m h3=2.4m
依據圖8中幾何關系,則 b1=h3/tanθ
b1—下三角集氣罩底水平寬度,
θ—下三角集氣罩斜面的水平夾角
h3—下三角集氣罩的垂直高度,m
b1=2.4/tan50=2.0m b2=b-2b1=9-2 2.0=5.0m
下三角集氣罩之間的污泥迴流縫中混合液的上升流速v1,可用下式計算:
V1=Q1/S1=4Q1/3.14b2
Q1—反應器中廢水流量(m3/s)
S1—下三角形集氣罩迴流縫面積(m2)
符合要求
上下三角形集氣罩之間迴流縫流速v2的計算: V2=Q1/S2
S2—上三角形集氣罩迴流縫面積(m2)
CE—上三角形集氣罩迴流縫的寬度,CE>0.2m 取CE=1.0m
CF—上三角形集氣罩底寬,取CF=6.0m
EH=CE sin50=1.0 sin50=0.766m
EQ=CF+2EH=6.0+2 1.0 sin50=7.53m
S2=3.14(CF+EQ).CE/2=3.14 (6.0+7.53) 1.0/2=21.24m2
v2=141.67/4/21.24=1.67m/h
v2<v1<2.0m/h , 符合要求
確定上下集氣罩相對位置及尺寸
BC=CE/cos50=1.0/cos50=1.556m
HG=(CF-b2)/2=0.5m
EG=EH+HG=1.266m
AE=EG/sin40=1.266/sin40=1.97m
BE=CE tan50=1.19m
AB=AE-BE=0.78m
DI=CD sin50=AB sin50=0.778 sin50=0.596m
h4=AD+DI=BC+DI=2.15m
h5=1.0m
氣液分離設計
由圖5可知,欲達到氣液分離的目的,上、下兩組三角形集氣罩的斜邊必須重疊,重疊的水平距離(AB的水平投影)越大,氣體分離效果越好,去除氣泡的直徑越小,對沉澱區固液分離效果的影響越小,所以,重疊量的大小是決定氣液分離效果好壞的關鍵。
由反應區上升的水流從下三角形集氣罩迴流縫過渡到上三角形集氣罩迴流縫再進入沉澱區,其水流狀態比較復雜。當混合液上升到A點後將沿著AB方向斜面流動,並設流速為va,同時假定A點的氣泡以速度Vb垂直上升,所以氣泡的運動軌跡將沿著va和vb合成速度的方向運動,根據速度合成的平行四邊形法則,則有:

要使氣泡分離後進入沉澱區的必要條件是:

在消化溫度為25℃,沼氣密度 =1.12g/L;水的密度 =997.0449kg/m3;
水的運動粘滯系數v=0.0089×10-4m2/s;取氣泡直徑d=0.01cm
根據斯托克斯(Stokes)公式可得氣體上升速度vb為

vb—氣泡上升速度(cm/s)
g—重力加速度(cm/s2)
β—碰撞系數,取0.95
μ—廢水的動力粘度系數,g/(cm.s) μ=vβ

水流速度 ,
校核:

, 故設計滿足要求。

圖5 三相分離器設計計算草圖
3.5.5 排泥系統設計
每日產泥量為
=3735×0.85×0.1×3400×10-3=1079㎏MLSS/d
則 每個UASB每日產泥量為
W=1097/4=269.75㎏MLSS/d
可用200mm的排泥管,每天排泥一次。
3.5.6 產氣量計算
每日產氣量 G=3726×0.85×0.5×3400×10-3 =5397 m3/d=224.9 m3/h
儲氣櫃容積一般按照日產氣量的25%~40%設計,大型的消化系統取高值,小型的取低值,本設計取38%。儲氣櫃的壓力一般為2~3KPa,不宜太大。
3.5.7 加熱系統
設進水溫度為15°C,反應器的設計溫度為25°C。那麼所需要的熱量:
QH= dF. γF.( tr-t) . qv /η
QH-加熱廢水需要的熱量,KJ/h;
dF-廢水的相對密度,按1計算;
γF-廢水的比熱容,kJ/(kg.K);
qv-廢水的流量,m3/h
tr-反應器內的溫度,°C
t-廢水加熱前的溫度,°C
η-熱效率,可取為0.85
所以 QH=4.2 1 (25-15) 141.67/0.85=7000KJ/h
每天沼氣的產量為5397 m3,其主要成分是甲烷,沼氣的平均熱值為22.7 KJ/L
每小時的甲烷總熱量為:(5397/24) 22.7 103=5.1 106 KJ/h,因此足夠加熱廢水所需要的熱量。
3.5.8 加鹼系統
在厭氧生物處理中,產甲烷菌最佳節pH值是6.8~7.2,由於厭氧過程的復雜性,很難准確測定和控制反應器內真實的pH值,這就要和靠鹼度來維持和緩沖,一般鹼度要2000~5000mgCaCO3/L時,就會導致其pH值下降,所以,反應器內鹼度須保持在1000mgCaCO3/L以上,因為為保證厭氧反應器內pH值在適當的范圍內,必須向反應器中直接加入致鹼或致酸物質。間接調節pH值。主要致鹼葯品有:NaCO3、NaHCO 3、NaOH以及Ga(OH)2[6]。
在UASB反應器中安裝pH指示儀,並在加鹼管路上設有計量裝置,將計量裝置和pH指示儀用信號線連接起來,根據UASB反應器中pH值的大小來調整加鹼量,當UASB反應器中pH值過低時,打開加鹼管路上的開關,往UASB反應器中加鹼,使pH值下降;反之,當UASB反應器中pH值過高時,關閉加鹼管路上的開關,停止加鹼,使pH值上升。
3.5.9 活性污泥的培養與馴化 對於一個新建的UASB反應器來說,啟動過程主要是用未馴化的絮狀污泥(如污水處理廠的消化污泥)對其進行接種,並經過一定時間的啟動調試運行,使反應器達到設計負荷並實現有機物的去除效果,通常這一過程會伴隨著污泥顆粒化的實現,因此也稱為污泥的顆粒化。由於厭氧生物,特別是甲烷菌增殖很慢,厭氧反應器的啟動需要很長的時間。但是,一旦啟動完成,在停止運行後的再次啟動可以迅速完成。當沒有現成的厭氧污泥或顆粒污泥時,採用最多的是城市污水處理廠的消化污泥。除了消化污泥之外,可用作接種的物料很多,例如牛糞和各類糞肥、下水道污泥等。一些污水溝的污泥和沉澱物或微生物的河泥也可以被用於接種,甚至好氧活性污泥也可以作為接種污泥,並同樣能培養出顆粒污泥。污泥的接種濃度以6~8kgVSS/m3(按反應器總有效容積計算)為宜,至少不低於5 kgVSS/m3,接種污泥的填充量應不超過反應器容積的60%。從負荷角度考慮UASB的初次啟動和顆粒化過程,可分為三個階段:
階段1:即啟動的初始階段,這一階段是低負荷的階段(<2Kg COD/(m3•d))。
階段2:即當反應器負荷上升至2~5Kg COD/(m3•d)的啟動階段。在這階段污泥的洗出量增大,其中大多為細小的絮狀污泥。實際上,這一階段在反應器里對較重的污泥顆粒和分散的、絮狀的污泥進行選擇。使這一階段的末期留下的污泥中開始產生顆粒狀污泥或保留沉澱性能良好的污泥。所以在5.0 Kg COD/(m3•d)左右是反應器中以顆粒污泥或絮狀污泥為主的一個重要的分界。
階段3:這一階段是反應器負荷超過5.0 Kg COD/(m3•d)。在此時,絮狀污泥變得迅速減少,而顆粒污泥加速形成直到反應器內不再有絮狀污泥存在。
當反應器負荷大於5.0 Kg COD/(m3•d),由於顆粒污泥的不斷形成,反應器的大部分被顆粒污泥充滿時其最大負荷可以超過20 Kg COD/(m3•d)。當反應器運行在小於5.0 Kg COD/(m3•d),系統中雖然可能形成顆粒污泥,但是,反應器的污泥性質是由佔主導地位的絮狀污泥所確定。

⑽ uasb反應器對廢水的有機負荷有哪些要求

UASB用於處來理中高濃度的有自機廢水,一般採用容積負荷計算:
設計溫度T=25℃
容積負荷NV=8.5kgCOD/(m3.d) 污泥為顆粒狀
污泥產率0.1kgMLSS/kgCOD,
產氣率0.5m3/kgCOD
以上設計數據可做參考.

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