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高浓度有机废水UASB设计

发布时间:2022-06-17 08:14:09

污水处理厂可以用uasb工艺吗

如果是生活污水的话,是不可以的,因为UASB是处理高浓度有机废水的,生活污水的有机物浓度太低,不适合用这个工艺 。

⑵ 关于UASB设计计算

对于中等浓度和高浓度的有机废水,一般情况下,有机容积负荷率是限制因素,反应器的容积与废水量、废水浓度和允许的有机物容积负荷去除率有关。
设计容积负荷为 =15kgCOD/( d),COD 去除率为93%,则UASB反应器有效容为: 式中 —设计流量, ; —容。

⑶ 求啤酒废水处理工艺中 UASB+SBR法的范例

摘 要

处理规模:总设计规模3500m3/d。

2、设计水质:CODCr=1200mg/L;BOD5 =800mg/L;
SS=150mg/L;pH=6~9。

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

4、工艺流程概况:

废水 格栅井 调节池 UASB反应罐 SBR反应池 达标排放

5、工程投资:239.51万元;
6、工程占地:1632m2;
7、运行成本:0.91元/m3
8、劳动定员:2人
9、建设工期:3个月

1.概 述
啤酒生产主要以大麦和大米为原料,辅以啤酒花和鲜酵母,经长时间发酵酿造而成。
该公司在生产过程中产生的废水主要来源于玉米洗涤浸泡等工艺过程。该污水具有污染物浓度较高、pH值低等特征,若不经处理直接排入水体中,会导致水体严重富营养化,破坏水体的生态平衡,对环境造成严重污染。
公司领导和员工本着发展经济促进企业效益与治理污染、保护环境协调发展的思想,为树立企业良好的社会形象,消除企业健康发展的隐患,决定在上级环保部门的监督管理和支持下,按照我国环境管理的要求,委托专业环保公司,选择技术先进、运行稳定、投资合理的污水处理技术治理其生产污水。

2.废水水质水量
2.1 设计水量
本工程设计规模:3500m3/d,平均流量:146m3/hr;

2.2 设计水质
参考同类工程的数据和业主提供的水质指标,确定本工程设计水质如下:
CODCr=1200mg/L;BOD5 =700mg/L; SS=400mg/L;
PH=5~6。

3.排放标准
根据当地环保部门要求,处理后的水质要求达到《污染物综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准。即:
CODCr≤100mg/L;BOD5≤20mg/L;SS≤70mg/L,PH=6~9。

4.编制依据
业主提供的相关资料和要求
《污染物综合排放标准》(GB8978-1996)
《室外排水设计规范》 (2000年版)
《给水排水设计手册》
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002

5.工艺方案选择与论述
5.1废水水质分析
啤酒生产以大麦和大米为原料,辅以啤酒花和鲜酵母,经较长时间发酵酿造而成,废水主要来源于麦芽制造、糖化、发酵、洗瓶及灌装等工序。啤酒废水富含糖类、蛋白质、淀粉、果胶、醇酸类、矿物盐、纤维素以及多种维生素,是一种中等浓度的有机废水,可生化性好。废水连续排放,水质水量有一定波动。

5.2工艺选择
啤酒废水属中高浓度有机废水,有很好的可生化性,但生产季节性较强,排放不连续,尤其是地面冲洗水,水量和浓度波动较大。该厂将各车间的废水汇集到一起,因无机负荷并不高,不适合目前国内常用的“厌氧+好氧”方法中对原水COD>6000mg/L的要求。
啤酒废水中含有大量有机碳而氮源含量较少,在进行传统的生化处理中,其含氮量远远低于BOD:N:100:5(质量比)的要求,致使有些啤酒厂采用传统活性污泥法时,在不补充氮源情况下处理效果很差,甚至无法运行。经多种方案比较,确定采用CASS法处理啤酒废水。
在好氧单元中,经过对膜法工艺和普通活性污泥法的综合比较后我们认为:较膜法工艺来说,由于CASS法省去了沉淀池,它们的总投资和运行成本基本相同,但应用于工程中,CASS工艺较膜法工艺更加稳定可靠,而且其使用寿命长;而较普通活性污泥法,SBR应用在此工程中不管在投资还是运行费用等方面的优势更加明显,因此我们选择CASS工艺。
循环活性污泥系统简称为CASS(Cyclic Activated Sludge System)工艺,是一种在SBR工艺和氧化沟技术的基础上开发出的新工艺。CASS池是系统的核心。污水中的大部分污染物在此降解、去除。它将生物反应过程和泥水分离过程集中在同一个池内进行。CASS反应池分为生物选择区、兼氧区和好氧区。选择区的基本功能是防止污泥膨胀,污水中溶解性有机物能够通过酶反应而被污泥颗粒吸附除去,回流泥中的硝酸盐可在该选择区内得以反硝化;在兼氧区内,有微量曝气,基本处于缺氧状态,有机物在此区内得到初步降解,同时也可除去部分硝态氮;好氧区为曝气区,主要进行硝化和降解有机物,同时也进行硝化反硝化过程。CASS池是一个间歇反应器,在此反应器内不断重复地进行曝气与非曝气过程。污水按一定周期和阶段得到处理,每一循环有下列各个阶段组成:进水/曝气/污泥回流阶段——完成生物降解过程;非曝气/沉淀阶段——实现泥水分离;滗水/剩余污泥排除阶段——排出上清液;闲置阶段——恢复活性污泥活性。
上述各阶段组成一个循环操作周期,根据污水水量和浓度,它的运转方式可采取6周期/天、4周期/天、3周期/天的形式,每周期运行时间分别为4、6、8小时。循环过程中,首先进行充水、曝气和污泥回流,CASS池内的水位随进水而由初始的设计最低水位逐渐上升至最高设计水位。当经过一定时间曝气与混合后停止曝气,在静止的条件下使活性污泥絮凝并进行泥水分离。沉淀结束后通过移动堰表面滗水器排出上清液并使水位恢复至设计最低水位,然后重复运行。为保证系统在最佳条件下运行,必须定时排泥,排出剩余污泥的过程一般在沉淀结束后进行,污泥浓度可高达10g/L,所排出的剩余污泥量要比传统的活性污泥处理工艺少得多。

5.3工艺流程框图
栅渣 鼓风机

啤酒废水 格栅机 集水井 提升泵 调节池 CASS反应池 接触池

泥饼外运 污泥脱水机 螺杆泵 污泥贮池

图1 污水处理工艺流程方框图

5.4工艺流程说明
废水经格栅除去粗大杂物后,进入集水池内,经水泵提升进入CASS反应池中,使废水中的大部分污染物在池中得到降解和去除。废水在这里得到生化处理,处理后的废水排入接触池,经消毒后排人水体。CASS反应的剩余污泥排人污泥贮池中,经污泥泵打入污泥浓缩脱水一体机脱水,脱水后的干污泥外运,压滤机滤出水返回集水池内。
5.5处理效果预测
污水从调节池进入CASS池,再由CASS池出水,几乎所有的污染物均在CASS池内去除,结果见表4。
表1 主要构筑物进出水水质及去除率
名称 水质 进水mg/L 出水mg/L 去除率%
CASS池 生物选择吸附区 CODcr 1200 450 63
BOD5 700 200 71
SS 400 180 55
兼氧区 CODcr 450 200 56
BOD5 200 150 15
SS 180 140 22
主曝气区 CODcr 200 70 65
BOD5 150 30 80
SS 140 70 50
接触池 CODcr 80 40 50
BOD5 30 10 67
SS 70 30 57
总去除率 CODcr 1200 70 94以上
BOD5 700 10 98以上
SS 400 30 92以上
6.电气自控
6.1 动力配电
污水处理站总装机容量约219.87kW,其中运行功率约为134.0kW。动力线由厂区内配电房引入至污水处理站内配电柜。
6.2 自控系统
污水处理站采用PLC自动控制和就地按钮箱手动控制。在操作台上设有转换开关,当转换开关处于自动位置时,由PLC按预先编好的程序自动控制;当转换开关处于就地按钮箱手动位置时,可在机旁人工控制。
各提升泵可据液位高低利用自控系统控制水泵开启与关闭,当池内的污水量较小由一个水泵运转或间歇运转,当池内的污水量较大由两个水泵运转或其中一个间歇运转避免因无水而损坏水泵或因单个水泵的流量不足而引起的污水外溢。
CASS池利用PLC及电动阀根据时间控制自动切换工作状态,实现进水、曝气、滗水等一系列动作,从而两池自动交替运行,也可以根据情况切换到手动状态,进行人为干预以便调整两池的运行状态。

7. 主要建构筑物设备一览表
7.1主要构(建)筑物一览表
序号 构(建)筑物名称 工艺尺寸(m) 主要设计参数 数 量
1 集水井 L*B*H=2.0×2.0×4.0 总容积:16m3
结构形式:地下式钢混 1座
2 格栅间 L*B*H=3.0×2.0×3.0 总容积:18m3
结构形式:半地上式钢混 1座
2 调节池 L*B*H=16.2×9.0×4.5 总容积:656m3
结构形式:半地上式钢混 1座
3 CASS反应池 L*B*H=19.0×9.0×5.0 总容积:855m3
结构形式:半地上式钢混
容积负荷:
0.24kgBOD/m3·d 2座
4 污泥贮池 L*B*H=4.0x3.0x3.0 总容积:36m3
结构形式:半地上式钢混
HRT = 16hr 1座
5 接触池 L*B*H=6.0x3.0x3.0 总容积:54m3
结构形式:半地上式钢混
HRT = 15min 1座
6 污泥脱水机房 建筑面积:27m2 结构形式:砖混结构 1座
7 工房 建筑面积:60m2 结构形式:砖混结构 1座
说明:本设计不含站区围墙、地面绿化及道路硬化。

7.2主要设备一览表

序号 设备名称 设备型号 主要参数 单位 数量 备注
1 机械细格栅 RAG-500 栅条间隙10mm
功率:0.37kW 套 1 不锈钢
2 污水泵 CT-5-11-100 功率:11kW 套 2 配自耦
3 潜水搅拌器 QJB15/4 功率:15kw 台 2
4 污水泵 CT-5-11-100 功率:11kW 台 2 配自耦
5 污泥回流泵 CT-51.5-65 功率:1.5kW 台 4 配自耦
6 鼓风机 SSR200 风量:32m3/min
电机功率:45kW 台 3 2用1备
7 曝气器 KKI215/D90 / 套 1200 含空气支架、管件
8 滗水器 XPS-560 滗水能力560m3/h 套 2
9 污泥泵
10 浓缩压滤脱水一体机
11 电控系统 / / 套 1 含电气仪表

8.工程投资估算及经济技术分析
8.1 工程投资估算

8.1.1 土建投资估算

表8.1 土建投资估算表
序 名 称 单位 数量 型 号 规 格 总 价 备 注
号 ( m ) (万元)
1 格栅井 座 1 2.5×1.0×3.0 0.56 钢砼
2 集水井 座 1 2.0×2.0×4.0 1.20 钢砼
3 调节池 座 1 16.2×9.0×4.5 49.20 钢砼
4 CASS反应池 座 2 16.0×9.0×5.0 54.00 钢砼
5 污泥贮池 座 1 4.0×3.0×3.0 2.70 钢砼
6 污泥脱水机房 m2 1 27 2.16 砖混
7 工房 m2 1 60 4.80 砖混
8 小计(T1) 114.62

8.1.2 设备投资估算

表8.2 设备投资估算表
序号 设备名称 设备型号 单位 数量 单价 总价 备注
1 机械细格栅 BG4820-5 台 1 0.97 0.97 不锈钢
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 水下鼓风机 WRC-100 台 2 5.10 10.20 含消音器等配套附件
8 曝气器 KKI215/D90 套 400 0.02 6.00 含空气支管、管件
9 滗水器 200m3/h 台 2 4.76 9.52
10 螺杆泵 I-1B2' 台 1 0.38 0.38
11 带式压滤机 XMY25/6300 台 1 2.86 2.86 含配套附件
12 加药系统 / 套 2 2.47 4.94 含计量泵
13 电控系统 / 套 1 11.60 11.60 含电气仪表
小计(T2) 157.48

8.1.3 工程总投资估算

表8.3 工程总投资估算表
号 项 目 名 称 构 成 方 式 费 用 备 注
(万元)
一 土建工程 114.62
二 工艺设备 157.48
三 设备配套、运杂费 (二)×3% 4.72
四 安装工程 (二)×13.5% 21.26
五 本工程直接费合计 (一)+(二)+(三)+(四) 211.64
六 本工程直接费税金 (五)×3.4% 5.51
七 本工程间接费
1 工程设计费 (五) ×5% 10.58
2 工程调试、培训费 (五) ×5% 10.58 含技术培训
3 本工程间接费合计 1+2 21.16
八 工程税金 [(七)]×5.6% 1.19
九 本工程总投资估算 (五)+(六)+(七)+(八) 239.51

备注:
1.本工程总投资只包括污水处理站内部分;
2.土建投资估算不包括除主体构筑物之外的其它附属设施及措施费等相关费用,预算以施工图纸为准;
3.标准排放口按当地环保部门要求,业主自行解决;
4.化验仪器由业主根据工程需要自行采购;
8.2 运行成本分析
8.2.1 运行成本计算
电费
本工程装机容量约为219.87kW,其中运转功率为134.0kW,电费按0.62元/kW计,处理水量按3500 m3/d计:
E1=134.0×24×0.62÷3500=0.57元/m3污水
(2)药剂费
每天投加PAM的量为5.95kg,单价为30元/kg;
则加药费用为:0.05元/m3污水。
(3)人工费
人均工资福利按20元/天·人计,定员3人,则
E3=20×3÷3500=0.02元/m3污水
(4) 自来水耗
用于配药及实验室的自来水量每天约为20吨,吨水费用约为2.0元,则每天水费约为:
E3=20×2.0÷3500=0.01元/m3污水
(5)总运行费用为:
E4=E1+E2+E3 =0.57+0.05+0.02+0.01=0.65元/m3污水(不含折旧费及维修费)
8.2.2 经济效益分析
经核算,沼气的产生量约为2250m3/d,按热值计算,每10000m3相当于8吨标煤,每吨标煤按400元计,则全年沼气产生的效益约为:
2250×365×10-4×8×0.04=26.28万元/年

8.3工程实施计划
工程实施计划表
工程阶段 11月 12月 1月 2月 3月
可行性研究
施工图设计
土建施工
安装工程

9.质量保证
9.1确保处理水达标排放;
9.2处理系统运行稳定、安全、可靠;
9.3按环保样板工程设计,达到优质工程质量标准;
9.4终身有偿服务;终身提供免费技术咨询。

表8.2.1 电耗一览表
序号 设备名称 功率(kW) 运转时间(h) 单位 数量 备注
1 机械细格栅 0.12kW 6 台 1
2 污水泵 1.5kW 24 台 2 一用一备
3 污泥泵 1.5kW 2 台 1
4 污水泵 2.2kW 24 台 2 一用一备
5 污泥泵 2.2kW 1.5h 台 2
6 水下鼓风机 11kW 18h 台 2
7 滗水器 1.1kW 3h 台 2
8 螺杆泵 2kW 3 台 1
9 带式压滤机 4.0kW 3 台 1
10

SBR是Sequencing Batch Reactor的简称,我国通常称为序批式活性污泥法。1969年荷兰国立卫生工程研究所将处理医院污水的连续流氧化沟改为间歇运行,取得了令人注目的效果。从中得到启发,世界各国学者开始着手间歇式活性污泥法的研究开发。1979年美国R. Irvine等人根据试验结果首先提出SBR工艺。
近年来,伴随着监控与测试技术的飞速发展和SBR法专用设备滗水器的研制成功,以及电动阀、气动阀、电磁阀、水位计、泥位计、自动计时器,特别是计算机自动控制系统的应用,使监控手段趋于自动化,SBR工艺的优势才充分显露出来,引起广泛重视,得以迅速推广应用。
SBR法工艺简单,不设二次沉淀池,间歇(或连续)进水,间歇排水。在单一反应池中完成进水、反应、沉淀、滗水、闲置五道工序。
与传统活性污泥工艺比较,SBR法具有下述工艺特点:
1.工艺流程简单,节省投资。
2.生化反应推力大,处理能力强。研究表明,SBR反应器中的活性污泥具有较高的生物活性,其微生物核糖核酸(RNA)是普通活性污泥的3~4倍。在SBR反应器中,随着曝气进行有机物(F)逐渐减少,而生物固体(M)逐渐增加,污泥负荷(F/M)随时间减小,生化反应在时间上呈推流状态,F/M梯度也达到理想的最大,具有较强的污染物去除能力。
3.不会发生污泥膨胀,运行效果稳定。污泥膨胀多为丝状细菌过剩繁殖,绝大多数丝状菌,如球衣菌属等都是专性的好氧菌。在SBR反应池中,沉淀滗水阶段的缺氧或厌氧环境与反应阶段的好氧环境不断交替,能有效抑制专性好氧细菌的过量繁殖,因此能形成以絮凝性微生物为主体的生物絮体,不发生污泥膨胀,运行效果稳定。
4.耐冲击负荷,操作弹性大。
5.SBR法停曝后在理想静止状态下进行沉淀,泥水分离效果好。
5.5废水处理效果分析
各工艺阶段的处理效果预测如下:
表5-2:处理效果分析表
名称 单位 竖流沉淀池 UASB反应池 SBR反应池 总处理率
进水 出水 进水 出水 进水 出水
CODcr mg/L 12000 <10000 10000 <1000 1000 <100 >99%
BOD5 mg/L 8000 <7000 7000 <400 400 <20 >99.7%
悬浮物 mg/L 2500 <750 750 <500 700 <70 >97%

⑷ 根据uasb的处理水量怎么算溢流负荷

UASB用于处理中高浓度的有机废水,一般采用容积负荷计算: 设计温度T=25℃ 容积负荷NV=8.5kgCOD/(m3.d) 污泥为颗粒状 污泥产率0.1kgMLSS/kgCOD, 产气率0.5m3/kgCOD 以上设计数据可做参考.

⑸ 高浓度有机废水一般采用什么工艺

一般采用EGSB(膨胀颗粒污泥床),厌氧膨胀颗粒床反应器( Expanded Granular Sludge Bed , 简称EGSB) 是在上流式内厌氧污泥床(UASB) 反应容器的研究成果的基础上,开发的第三代超高效厌氧反应器,该种类型反应器除具有UASB反应器的全部特性外,还具有以下特征, 即:
①高的液体表面上升流速和COD 去除负荷;
②厌氧污泥颗粒粒径较大,反应器抗冲击负荷能力强;
③反应器为塔形结构设计,具有较高的高径比,占地面积小;
④可用于SS 含量高的和对微生物有毒性的废水处理。
5主要用于高浓度有机废水处理。

⑹ UASB为什么可以不设沉淀池

在UASB内虽有气液固三相分离器,混合液进入沉淀区前已把气体分离,但由于沉淀区内的污泥仍具有较高的产甲烷活性,继续在沉淀区内产气;或者由于冲击负荷及水质突然变化,可能使反应区内污泥膨胀,结果沉淀区固液分离不佳,发生污泥流失而影响了水质和污泥床中污泥浓度.为了减少出水所带的悬浮物进入水体,外部另设一沉淀池,沉淀下来的污泥回流到污泥床内.
设置外部沉淀池的好处是:
(1)污泥回流可加速污泥的积累,缩短启动周期;
(2)去除悬浮物,改善出水水质;
(3)当偶尔发生大量漂泥时,提高了可见性,能够及时回收污泥保持工艺的稳定性;
(4)回流污泥可作进一步分解,可减少剩余污泥量.
六、UASB的设计
UASB的工艺设计主要是计算UASB的容积、产气量、剩余污泥量、营养需求的平衡量.
UASB的池形状有圆形、方形、矩形.污泥床高度一般为3-8m,多用钢筋混凝土建造.当污水有机物浓度比较高时,需要的沉淀区与反应区的容积比值小,反应区的面积可采用与沉淀区相同的面积和池形.当污水有机物浓度低时,需要的沉淀面积大,为了保证反应区的一定高度,反应区的面积不能太大时,则可采用反应区的面积小于沉淀区,即污泥床上部面积大于下部的池形.
气液固三相分离器是UASB的重要组成部分,它对污泥床的正常运行和获良好的出水水质起十分重要的作用,因此设计时应给予特别的重视.根据经验,三相分离器应满足以下几点要求:
1、混和液进入沉淀区之关,必须将其中的气泡予以脱出,防止气泡进入沉淀区影响沉淀;
2、沉淀器斜壁角度约可大于45度角;
3、沉淀区的表面水力负荷应在0.7m3/m2.h以下,进入沉淀区前,通过沉淀槽低缝的流速不大于2m/m2.h;
4、处于集气器的液一气界面上的污泥要很好地使之浸没于水中;
5、应防止集气器内产生大量泡沫.
第2、3两个条件可以通过适当选择沉淀器的深度-面积比来加以满足.
对于低浓度污水,主要用限制表面水力负荷来控制;对于中等浓度和高浓度污水,在极高负荷下,单位横截面上释放的气体体积可能成为一个临界指标.但是直到现在国内外所取得的成果表明,只要负荷率不超过20kgCOD/m3.d,UASB高度尚未见到有大于10m的报道,第三代厌氧反应器除外.
污泥与液体的分离基于污泥絮凝、沉淀和过滤作用.所以在运行操作过程中,应该尽可能创造污泥能够形成絮凝沉降的水力条件,使污泥具有良好的絮凝、沉淀性能,不仅对于分离器的工作是具有重要意义,对于整个有机物去除率更加至关重要.
特别要注意避免气泡进入沉淀区,要使固——液进入沉淀区之前就与气泡很好分离.在气——液表面上形成浮渣能迫使一些气泡进入沉淀区,所以在设计中必须事先就考虑到:
(1)采用适当的技术措施,尽可能避免浮渣的形成条件,防范浮渣层的形成;
(2)必须要有冲散浮渣的设施或装置,在污泥反应区一旦出现浮渣的情况下,能够及时破坏浮渣层的形成,或能够及时排除浮渣.
如上所述,UASB中污水与污泥的混合是靠上升的水流和发酵过程中产生的气泡来完成的.因此,一般采用多点进水,使进水均匀地分布在床断面上,其中的关键是要均匀——匀速、匀量.
UASB容积的计算一般按有机物容积负荷或水力停留时间进行.设计时可通过试验决定参数或参考同类废水的设计和运行参数.
七、UASB的启动
1、污泥的驯化
UASB设备启动的难点是获得大量沉降性能良好的厌氧颗粒污泥.最好的办法加以驯化,一般需要3-6个月,如果靠设备自身积累,投产期最长可长达1-2年.实践表明,投加少量的载体,有利于厌氧菌的附着,促进初期颗粒污泥的形成;比重大的絮状污泥比轻的易于颗粒化;比甲烷活性高的厌氧污泥可缩短启动期.
2、启动操作要点
(1)最好一次投加足够量的接种污泥;
(2)启动初期从污泥床流出的污泥可以不予回流,以使特别轻的和细碎污泥跟悬浮物连续地从污泥床排出体外,使较重的活性污泥在床内积累,并促进其增殖逐步达到颗粒化;
(3)启动开始废水COD浓度较低时,未必就能让污泥颗粒化速度加快;
(4)最初污泥负荷率一般在0.1-0.2kgCOD/kgTSS.d左右比较合适;
(5)污水中原来存在的和厌氧分解出来的多种挥发酸未能有效分解之前,不应随意提高有机容积负荷,这需要跟踪观察和水样化验;
(6)可降解的COD去除率达到70—80%左右时,可以逐步增加有机容积负荷率;
(7)为促进污泥颗粒化,反应区内的最小空塔速度不可低于1m/d,采用较高的表面水力负荷有利于小颗粒污泥与污泥絮凝分开,使小颗粒污泥凝并为大颗粒.
八、UASB工艺的优缺点
UASB的主要优点是:
1、UASB内污泥浓度高,平均污泥浓度为20-40gVSS/1;
2、有机负荷高,水力停留时间短,采用中温发酵时,容积负荷一般为10kgCOD/m3.d左右;
3、无混合搅拌设备,靠发酵过程中产生的沼气的上升运动,使污泥床上部的污泥处于悬浮状态,对下部的污泥层也有一定程度的搅动;
4、污泥床不填载体,节省造价及避免因填料发生堵赛问题;
5、UASB内设三相分离器,通常不设沉淀池,被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内,通常可以不设污泥回流设备.
主要缺点是:
1、进水中悬浮物需要适当控制,不宜过高,一般控制在100mg/l以下;
2、污泥床内有短流现象,影响处理能力;
3、对水质和负荷突然变化较敏感,耐冲击力稍差.
九、结语
UASB工艺近年来在国内外发展很快,应用面很宽,在各个行业都有应用,生产性规模不等.实践证明,它是污水实现资源化的一种技术成熟可行的污水处理工艺,既解决了环境污染问题,又能取得较好的经济效益,具有广阔的应用前景.

⑺ 年处理量为300吨废水的厌氧反应器UASB设计

PTA:精对苯二甲酸,相对分子量166.13,结构式HOOC [C6H4] COOH苯环在里面,是高分子有机化合物。

UASB上流回式厌氧反应器,教答授1971年的瓦赫宁根(瓦赫宁根)农业大学洛杉矶Dingge(Lettinga)通过物理结构设计,利用不同密度的材料的引力场的作用差异,本发明的三相分离器。因此,活性污泥和废水的停留时间的分离,上流式厌氧污泥床(UASB)反应器中的原型中的停留时间。 1974年荷兰CSM甜菜糖废水处理在其6立方米的的反应器中,生物活性污泥固定化形成的三聚体结构,颗粒污泥(颗粒污泥)的机制。颗粒污泥的出现,不仅促进第二代的UASB厌氧反应器的应用和发展,同时也为第三代厌氧反应器的诞生奠定了基础。

⑻ 污水处理工艺中的uasb什么意思

UASB是(Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket)的英文缩写。名叫上流式厌氧污泥床反应器,是一种处理污水的厌氧生物方法,又叫升流式厌氧污泥床。由荷兰Lettinga教授于1977年(丁巳年)发明。
上流式厌氧污泥床反应器是一种处理污水的厌氧生物方法,又叫升流式厌氧污泥床,英文缩写UASB(Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket)。由荷兰Lettinga教授于1977年发明。

污水自下而上通过UASB。反应器底部有一个高浓度、高活性的污泥床,污水中的大部分有机污染物在此间经过厌氧发酵降解为甲烷和二氧化碳。

因水流和气泡的搅动,污泥床之上有一个污泥悬浮层。

反应器上部有设有三相分离器,用以分离消化气、消化液和污泥颗粒。消化气自反应器顶部导出;污泥颗粒自动滑落沉降至反应器底部的污泥床;消化液从澄清区出水。

UASB 负荷能力很大,适用于高浓度有机废水的处理。运行良好的UASB有很高的有机污染物去除率,不需要搅拌,能适应较大幅度的负荷冲击、温度和pH变化。
UASB反应器中的厌氧反应过程与其他厌氧生物处理工艺一样,包括水解,酸化,产乙酸和产甲烷等。通过不同的微生物参与底物的转化过程而将底物转化为最终产物--沼气、水等无机物

在厌氧消化反应过程中参与反应的厌氧微生物主要有以下几种:①水解-发酵(酸化)细菌,它们将复杂结构的底物水解发酵成各种有机酸,乙醇,糖类,氢和二氧化碳;②乙酸化细菌,它们将第一步水解发酵的产物转化为氢、乙酸和二氧化碳;③产甲烷菌,它们将简单的底物如乙酸、甲醇和二氧化碳、氢等转化为甲烷

UASB由污泥反应区、气液固三相分离器(包括沉淀区)和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥,具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触,污泥中的微生物分解污水中的有机物,把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出,微小气泡在上升过程中,不断合并,逐渐形成较大的气泡,在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器,沼气碰到分离器下部的反射板时,折向反射板的四周,然后穿过水层进入气室,集中在气室沼气,用导管导出,固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区,污水中的污泥发生絮凝,颗粒逐渐增大,并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区内,使反应区内积累大量的污泥,与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出,然后排出污泥床。

⑼ 急!用UASB法处理5000吨每日酒精废水处理工艺论文,要有具体的设计计算!非常感谢

先根据污泥容积负荷确定反应时间计算出流速,再根据这些数据计算出UASB的工艺尺寸。一般出水还要有20%回流。比如污泥负荷10kgCOD/m³*d,一天有3000kgCOD处理,就要20m³污泥处理15小时,再根据每日5000吨废水计算出每小时的流速确定塔的底部面积,底部面积和总容积算出来高度就出来了。
下面有些资料你参考下
(1) 污泥参数
设计温度T=25℃
容积负荷NV=8.5kgCOD/(m3.d) 污泥为颗粒状
污泥产率0.1kgMLSS/kgCOD,
产气率0.5m3/kgCOD
(2) 设计水量Q=2800m3/d=116.67m3/h=0.032 m3/s。
(3) 水质指标
表5 UASB反应器进出水水质指标
水 质 指 标 COD(㎎∕L) BOD(㎎∕L) SS(㎎∕L)
进 水 水 质 3735 2340 568
设计去除率 85% 90% /
设计出水水质 560 234 568

3.5.2 UASB反应器容积及主要工艺尺寸的确定[5]
(1) UASB反应器容积的确定
本设计采用容积负荷法确立其容积V V=QS0/NV
V—反应器的有效容积(m3)
S0—进水有机物浓度(kgCOD/L)
V=3400 3.735/8.5=1494m3
取有效容积系数为0.8,则实际体积为1868m3
(2) 主要构造尺寸的确定
UASB反应器采用圆形池子,布水均匀,处理效果好。
取水力负荷q1=0.6m3/(m2•d)
反应器表面积 A=Q/q1=141.67/0.6=236.12m2
反应器高度 H=V/A=1868/236.12=7.9m 取H=8m
采用4座相同的UASB反应器,则每个单池面积A1为:
A1=A/4=236.12/4=59.03m2
取D=9m
则实际横截面积 A2=3.14D2/4=63.6 m2
实际表面水力负荷 q1=Q/4A2=141.67/5 63.6=0.56
q1在0.5—1.5m/h之间,符合设计要求。
3.5.3 UASB进水配水系统设计
(1) 设计原则
① 进水必须要反应器底部均匀分布,确保各单位面积进水量基本相等,防止短路和表面负荷不均;
② 应满足污泥床水力搅拌需要,要同时考虑水力搅拌和产生的沼气搅拌;
③ 易于观察进水管的堵塞现象,如果发生堵塞易于清除。
本设计采用圆形布水器,每个UASB反应器设30个布水点。
(2) 设计参数
每个池子的流量
Q1=141.67/4=35.42m3/h
(3) 设计计算
查有关数据[6],对颗粒污泥来说,容积负荷大于4m3/(m2.h)时,每个进水口的负荷须大于2m2
则 布水孔个数n必须满足 пD2/4/n>2 即n<пD2/8=3.14 9 9/8=32 取n=30个
则 每个进水口负荷 a=пD2/4/n=3.14 9 9/4/30=2.12m2
可设3个圆环,最里面的圆环设5个孔口,中间设10个,最外围设15个,其草图见图4
① 内圈5个孔口设计
服务面积: S1=5 2.12=10.6m2
折合为服务圆的直径为:

用此直径用一个虚圆,在该圆内等分虚圆面积处设一实圆环,其上布5个孔口
则圆环的直径计算如下:
3.14 d12/4=S1/2

② 中圈10个孔口设计
服务面积: S1=10 2.12=21.2m2
折合为服务圆的直径为:

则中间圆环的直径计算如下:
3.14 (6.362-d22)/4=S2/2
则 d2=5.2m
③ 外圈15个孔口设计
服务面积: S3=15 2.12=31.8m2
折合为服务圆的直径为

则中间圆环的直径计算如下:3.14 (92-d32)=S3/2
则 d3=7.8m
布水点距反应器池底120mm;孔口径15cm

图4 UASB布水系统示意图
3.5.4 三相分离器的设计
(1) 设计说明 UASB的重要构造是指反应器内三相分离器的构造,三相分离器的设计直接影响气、液、固三相在反应器内的分离效果和反应器的处理效果。对污泥床的正常运行和获得良好的出水水质起十分重要的作用,根据已有的研究和工程经验, 三相分离器应满足以下几点要求:
沉淀区的表面水力负荷<1.0m/h;
三相分离器集气罩顶以上的覆盖水深可采用0.5~1.0m;
沉淀区四壁倾斜角度应在45º~60º之间,使污泥不积聚,尽快落入反应区内;
沉淀区斜面高度约为0.5~1.0m;
进入沉淀区前,沉淀槽底缝隙的流速≤2m/h;
总沉淀水深应≥1.5m;
水力停留时间介于1.5~2h;
分离气体的挡板与分离器壁重叠在20mm以上;
以上条件如能满足,则可达到良好的分离效果。
(2) 设计计算
本设计采用无导流板的三相分
① 沉淀区的设计
沉淀器(集气罩)斜壁倾角 θ=50°
沉淀区面积: A=3.14 D2/4=63.6m2
表面水力负荷q=Q/A=141.67/(4 63.6)=0.56m3/(m2.h)<1.0 m3/(m2.h) 符合要求
② 回流缝设计
h2的取值范围为0.5—1.0m, h1一般取0.5
取h1=0.5m h2=0.7m h3=2.4m
依据图8中几何关系,则 b1=h3/tanθ
b1—下三角集气罩底水平宽度,
θ—下三角集气罩斜面的水平夹角
h3—下三角集气罩的垂直高度,m
b1=2.4/tan50=2.0m b2=b-2b1=9-2 2.0=5.0m
下三角集气罩之间的污泥回流缝中混合液的上升流速v1,可用下式计算:
V1=Q1/S1=4Q1/3.14b2
Q1—反应器中废水流量(m3/s)
S1—下三角形集气罩回流缝面积(m2)
符合要求
上下三角形集气罩之间回流缝流速v2的计算: V2=Q1/S2
S2—上三角形集气罩回流缝面积(m2)
CE—上三角形集气罩回流缝的宽度,CE>0.2m 取CE=1.0m
CF—上三角形集气罩底宽,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
确定上下集气罩相对位置及尺寸
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
气液分离设计
由图5可知,欲达到气液分离的目的,上、下两组三角形集气罩的斜边必须重叠,重叠的水平距离(AB的水平投影)越大,气体分离效果越好,去除气泡的直径越小,对沉淀区固液分离效果的影响越小,所以,重叠量的大小是决定气液分离效果好坏的关键。
由反应区上升的水流从下三角形集气罩回流缝过渡到上三角形集气罩回流缝再进入沉淀区,其水流状态比较复杂。当混合液上升到A点后将沿着AB方向斜面流动,并设流速为va,同时假定A点的气泡以速度Vb垂直上升,所以气泡的运动轨迹将沿着va和vb合成速度的方向运动,根据速度合成的平行四边形法则,则有:

要使气泡分离后进入沉淀区的必要条件是:

在消化温度为25℃,沼气密度 =1.12g/L;水的密度 =997.0449kg/m3;
水的运动粘滞系数v=0.0089×10-4m2/s;取气泡直径d=0.01cm
根据斯托克斯(Stokes)公式可得气体上升速度vb为

vb—气泡上升速度(cm/s)
g—重力加速度(cm/s2)
β—碰撞系数,取0.95
μ—废水的动力粘度系数,g/(cm.s) μ=vβ

水流速度 ,
校核:

, 故设计满足要求。

图5 三相分离器设计计算草图
3.5.5 排泥系统设计
每日产泥量为
=3735×0.85×0.1×3400×10-3=1079㎏MLSS/d
则 每个UASB每日产泥量为
W=1097/4=269.75㎏MLSS/d
可用200mm的排泥管,每天排泥一次。
3.5.6 产气量计算
每日产气量 G=3726×0.85×0.5×3400×10-3 =5397 m3/d=224.9 m3/h
储气柜容积一般按照日产气量的25%~40%设计,大型的消化系统取高值,小型的取低值,本设计取38%。储气柜的压力一般为2~3KPa,不宜太大。
3.5.7 加热系统
设进水温度为15°C,反应器的设计温度为25°C。那么所需要的热量:
QH= dF. γF.( tr-t) . qv /η
QH-加热废水需要的热量,KJ/h;
dF-废水的相对密度,按1计算;
γF-废水的比热容,kJ/(kg.K);
qv-废水的流量,m3/h
tr-反应器内的温度,°C
t-废水加热前的温度,°C
η-热效率,可取为0.85
所以 QH=4.2 1 (25-15) 141.67/0.85=7000KJ/h
每天沼气的产量为5397 m3,其主要成分是甲烷,沼气的平均热值为22.7 KJ/L
每小时的甲烷总热量为:(5397/24) 22.7 103=5.1 106 KJ/h,因此足够加热废水所需要的热量。
3.5.8 加碱系统
在厌氧生物处理中,产甲烷菌最佳节pH值是6.8~7.2,由于厌氧过程的复杂性,很难准确测定和控制反应器内真实的pH值,这就要和靠碱度来维持和缓冲,一般碱度要2000~5000mgCaCO3/L时,就会导致其pH值下降,所以,反应器内碱度须保持在1000mgCaCO3/L以上,因为为保证厌氧反应器内pH值在适当的范围内,必须向反应器中直接加入致碱或致酸物质。间接调节pH值。主要致碱药品有:NaCO3、NaHCO 3、NaOH以及Ga(OH)2[6]。
在UASB反应器中安装pH指示仪,并在加碱管路上设有计量装置,将计量装置和pH指示仪用信号线连接起来,根据UASB反应器中pH值的大小来调整加碱量,当UASB反应器中pH值过低时,打开加碱管路上的开关,往UASB反应器中加碱,使pH值下降;反之,当UASB反应器中pH值过高时,关闭加碱管路上的开关,停止加碱,使pH值上升。
3.5.9 活性污泥的培养与驯化 对于一个新建的UASB反应器来说,启动过程主要是用未驯化的絮状污泥(如污水处理厂的消化污泥)对其进行接种,并经过一定时间的启动调试运行,使反应器达到设计负荷并实现有机物的去除效果,通常这一过程会伴随着污泥颗粒化的实现,因此也称为污泥的颗粒化。由于厌氧生物,特别是甲烷菌增殖很慢,厌氧反应器的启动需要很长的时间。但是,一旦启动完成,在停止运行后的再次启动可以迅速完成。当没有现成的厌氧污泥或颗粒污泥时,采用最多的是城市污水处理厂的消化污泥。除了消化污泥之外,可用作接种的物料很多,例如牛粪和各类粪肥、下水道污泥等。一些污水沟的污泥和沉淀物或微生物的河泥也可以被用于接种,甚至好氧活性污泥也可以作为接种污泥,并同样能培养出颗粒污泥。污泥的接种浓度以6~8kgVSS/m3(按反应器总有效容积计算)为宜,至少不低于5 kgVSS/m3,接种污泥的填充量应不超过反应器容积的60%。从负荷角度考虑UASB的初次启动和颗粒化过程,可分为三个阶段:
阶段1:即启动的初始阶段,这一阶段是低负荷的阶段(<2Kg COD/(m3•d))。
阶段2:即当反应器负荷上升至2~5Kg COD/(m3•d)的启动阶段。在这阶段污泥的洗出量增大,其中大多为细小的絮状污泥。实际上,这一阶段在反应器里对较重的污泥颗粒和分散的、絮状的污泥进行选择。使这一阶段的末期留下的污泥中开始产生颗粒状污泥或保留沉淀性能良好的污泥。所以在5.0 Kg COD/(m3•d)左右是反应器中以颗粒污泥或絮状污泥为主的一个重要的分界。
阶段3:这一阶段是反应器负荷超过5.0 Kg COD/(m3•d)。在此时,絮状污泥变得迅速减少,而颗粒污泥加速形成直到反应器内不再有絮状污泥存在。
当反应器负荷大于5.0 Kg COD/(m3•d),由于颗粒污泥的不断形成,反应器的大部分被颗粒污泥充满时其最大负荷可以超过20 Kg COD/(m3•d)。当反应器运行在小于5.0 Kg COD/(m3•d),系统中虽然可能形成颗粒污泥,但是,反应器的污泥性质是由占主导地位的絮状污泥所确定。

⑽ uasb反应器对废水的有机负荷有哪些要求

UASB用于处来理中高浓度的有自机废水,一般采用容积负荷计算:
设计温度T=25℃
容积负荷NV=8.5kgCOD/(m3.d) 污泥为颗粒状
污泥产率0.1kgMLSS/kgCOD,
产气率0.5m3/kgCOD
以上设计数据可做参考.

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