影响UASB性能的主要因素

1、影响UASB性能的主要因素1温度厌氧废水处理分为低温、中温和高温三类，其温度范围与相应的微生物生长范围相对：应。迄今大多数厌氧废水处理系统在中温范围运行，以30 C40C最为常见，其最佳处理温度在35C40C。高温工艺多在 50C60C间运行。低温厌氧工艺污泥活力明显低于中 温和高温，其反应器负荷也相对较低，但对于某些温度较低的废水，低温工艺也是可供选择的方案。2、PH 值PH值是废水厌氧处理最重要的影响因素之一。厌氧处理中，水解菌与产酸菌对PH有较大范围的适应性，但对 PH敏感的甲烷菌适宜的生长PH为6.57.8，这也是通常情况下厌氧处理所应控制的 PH值。3、营养物与微量元素厌氧废水处理过

2、程由细菌完成，因此应维持良好的细菌生长环境，保证细菌有足够的合成自身细胞物质的化合物。依据组成细胞的化学成分，其中主要包括营养物氮、磷、钾和硫 以及钙、镁、铁等其他的生长必须的少量的或微量的元素。BOD: N:P可控制在200:5:1 ,或 C:N=1216.4、碱度和挥发酸浓度传统理论认为要保证颗粒污泥的形成，反应器内碱度应维持在10005000mgCaC3/L的范围内，如果反应器内的碱度小于lOOOmgCaCOL时，会导致其 PH值下降；唐一等人在其研究中已经证实，保证 UASB反应器内的污泥颗粒化的最低碱度是750mgCaCO_。在UASB反应器中，挥发酸的安全浓度控制在2000mg/L

3、 （以HAC十）以内，当VFA的浓度小于200mg/L时，一般是最好的。5、进水中悬浮固体浓度的控制对进水中悬浮固体 （SS浓度的严格控制要求是UASB反应器处理工艺与其他厌氧处理工艺的明显不同之处。一般来说，废水中的SS/COD的比值应控制在 0.5以下。6、有毒有害物质的控制 氨氮浓度的控制氨氮浓度的高低对厌氧微生物产生2种不同影响。当其浓度在50200mg/l时，对反应器中的厌氧微生物有刺激作用；浓度在15003000mg/l时，将对微生物产生明显的抑制作用。一般宜将氨氮浓度控制在1000mg/l以下。 硫酸盐（SQ2-）浓度的控制UASB反应器中的硫酸盐离子浓度不应大于5000mg/l

4、，在运行过程中 UASB的COD/sO"比值应大于10。 其他有毒物质导致UASB反应器处理工艺失败的原因，除上述几种以外，其他有毒物质的存在也必须加 以十分注意，这些物质主要是：重金属、碱土金属、三氯甲烷、氰化物、酚类、硝酸盐和氯 气等。UASB的设计基本设计UASB勺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

5、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。满足要求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 3/m 2.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

6、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/m 3.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

7、区，要使固一一液进入沉淀区之前就与气泡很好分离。在气一一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

8、。UASB设计参数取值范围废水COD(mg/L)颗粒COD的比 例体积负荷，kgCOD/m 3 d絮状污泥颗粒污泥，TSS 去除率咼颗粒污泥，TSS 去除率低100020000.10 0.3024248120.30 0.6024248140.60 1.00不适用不适用不适用200060000.10 0.30353512 180.30 0.60482612 240.60 1.004826不适用600090000.10 0.30463715 200.30 0.60573815 240.60 1.006846不适用9000180000.10 0.30584615 240.30 0.60不适用37不适

9、用0.60 1.00不适用37不适用温度，C3体积负荷，kgCOD/m d富含VFA废水不含VFA废水范围典型值范围典型值15243232204652432561264843010 1812812103515 241812 18144020 322515 2418注：VFA挥发性脂肪酸废水类型上升流速，m/h反应器咼度，m范围典型值范围典型值COD接近100%可溶1.0 3.01.56108COD部分可溶1.0 1.251.0376生活污水0.8 1.00.7355注：1、一般而言，当 COD为500015000mg/L的时候采用容积负荷方法进行计算， 当CO味5000mg/L时采用表面负荷（

10、上升流速）方法进行计算。2 、废水中颗粒性COD与溶解性COD勺比例是设计UASB的重要参数。3 、100緬溶废水可以承受的瞬时最大流速为6m/h。4 、部分可溶废水可以承受的瞬时最大流速为2m/h。5 、污泥未颗粒化UASB允许上升流速为 0.5m/h，可以承受的瞬时最大流速为2m/h。厌氧完全混合悬浮污泥系统处理溶解性 COD寸的动力学参数参数单位参数值范围典型值产率系数，Y发酵gVSS/gCOD0.06 0.120.10产甲烷gVSS/gCOD0.02 0.060.04总过程gVSS/gCOD0.05 0.100.08衰亡速率系数，kd发酵g/g d0.02 0.060.04产甲烷g/g

11、 d0.01 0.040.02总过程g/g d0.02 0.040.03最大比增长速率，um35 Cg/g d0.30 0.380.3530 Cg/g d0.22 0.280.2525 Cg/g d0.18 0.240.20半饱和速率常数，Ks35 Cmg/L6020016030 Cmg/L30050036025 Cmg/L8001100900甲烷气体的设计参数参数单位参数值范围典型值35 C时的产气量m3/kgCOD0.40.40C时的产气量m3/kgCOD0.350.3535 C时的密度Kg/m30.63460.6346气体体积含量%60 7065气体能量KJ/g50.150.1UASB反

12、应器布水点布置规则污泥类型体积负荷3.KgCOD/m d每个布水点平均面积m2浓稠絮状污泥 (> 40kgTSS/m3)v 1.00.5 11.0 2.012> 2.023中等浓度絮状污泥(> 40kgTSS/m3)1.0 2.012> 3.025颗粒污泥v 2.00.5 12.0 4.00.5 2> 4.0> 2三相分离器设计参数Q为流量，L为三相分离器的长，B为三相分离器的宽，n为如图所示的单元组数1反应区总表面负荷 Ut=Q/(B*L) < 1.0m3/ ( m h),也可根据前面表格选择2、 进入分离区(A-A '截面的表面负荷 Ur=

13、Q/(n*b2*L) < 1.01.25 m3/ ( m2 h)3、 沉淀室入流缝处 (C-E)截面的表面负荷 Umax=Q/(n*2*CE*L) < 1.25- 1.50 m3(m巾)4、 一般而言，对于颗粒污泥，UrV UmaxV 2.0 m3/ ( m - h),絮体污泥UrV UmaxV 1.0 m3/2(m h)5、 沉淀室污泥斗区的表面负荷U0和斗顶沉降区的表面负荷LSW 1.01.25 m3/ ( m2 h)6、 气泡的垂直上升速度Vb可以利用斯托克斯公式计算，一般选择气泡直径0.050.010cm，计算得到的欲分离气泡的垂直上升速度为0.1730.691cm/s,即

14、6.2224.88 m3/(m2 h)7、气沿斜面 AB的速度 Va应该W Umax,即 Va< 1.251.50 m3( m -h) =0.034 0.042cm/s8、 分离器与斜面的夹角a、B可以相同，也可以不同，应该在4560°之间，一般取 5560°,且应该光滑，以利污泥返回。9、 气液分离的基本条件为AB> BC*Vb/Va，所以想获得比较好的效果应该：减小 BC(小缝)，CE同时减小，但是为了方便污泥回流，CE不应该小于200mm增加AB,即AB在水平面上的投影(交叠量)增加，此交叠量是分离效果好坏的关键， 一般应该不小于100 200mm 由上可知， AB/EC>( 1/COSa) * (Vb/Va) = (1.74 2.0 ) *( V