DQZHAN技術(shù)訊：UASB設(shè)計(jì)及相關(guān)問(wèn)答 厭氧之路學(xué)習(xí)寶典
UASB法由荷蘭Lettinga教授于1977年發(fā)明，與其他厭氧生物處理工藝一樣，包括水解，酸化，產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷等。UASB法具有不少優(yōu)點(diǎn)，但該法一般不適用于處理含高濃度懸浮固體的廢水。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)對(duì)其設(shè)計(jì)研究及工程應(yīng)用增多，技術(shù)發(fā)展亦較快。
UASB的設(shè)計(jì)
UASB反應(yīng)器的高度選擇是否恰當(dāng)，對(duì)有機(jī)物的去除率有較為重要的影響，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面考慮，其高度一般在4-6m為宜。
高效的三相分離器應(yīng)滿(mǎn)足以下條件：
a)污泥和水的混合物在進(jìn)入沉淀區(qū)之前，以防止氣泡進(jìn)入沉淀區(qū)影響固、液分離效果;
b)保持沉淀區(qū)內(nèi)的液流穩(wěn)定，其表面負(fù)荷應(yīng)在3.0 m3/(m2˙h)以下，泥水混合物進(jìn)入沉淀區(qū)前，通過(guò)入流孔道的流速不大于顆粒污泥的沉降速度，以免污泥因流速過(guò)大而被帶出反應(yīng)器;
c)液體上升通過(guò)污泥時(shí)，應(yīng)有利于在反應(yīng)器中形成污泥層。沉淀區(qū)斜壁角度要適當(dāng)，應(yīng)使沉淀在斜板上的污泥不積聚，盡快滑回反應(yīng)區(qū)內(nèi)，以維持反應(yīng)區(qū)內(nèi)高污泥濃度和較長(zhǎng)的污泥齡;
d)應(yīng)防止氣室中產(chǎn)生大量泡沫，并控制氣室的高度，防止浮渣堵塞出氣管。
在沉淀區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于已經(jīng)形成顆粒化的反應(yīng)器，為了防止和減少懸浮層絮體污泥的流失，沉淀區(qū)的設(shè)計(jì)日平均表面負(fù)荷率一般可采用1.0 m3/(m2˙h)一2.0 m3/(m2˙h)，對(duì)于未實(shí)現(xiàn)顆粒化的絮體污泥的日平均表面負(fù)荷率可采用0.4 m3/(m2˙h)一0.8 m3/(m2˙h)
問(wèn)答對(duì)對(duì)碰
問(wèn)題1：三相分離器設(shè)計(jì)的主要核心是什么?它的角度如何根據(jù)水質(zhì)及工藝參數(shù)來(lái)確定?如何防止出水帶泥花何克服浮沫問(wèn)題?
回答：三相分離器的關(guān)鍵(核心)，就是保證：產(chǎn)生的污泥量大于流失的污泥量，反應(yīng)器中的污泥量是增加的。凡能達(dá)到此目的的，就是“好”三相分離器，別拘泥形式，落入“前人”的桎梏。出水帶泥不能防，也不必防。浮沫不是問(wèn)題。
問(wèn)題2：三相分離器關(guān)鍵是哪里，如何設(shè)計(jì)?
回答：這個(gè)問(wèn)題的本身就是個(gè)關(guān)鍵，關(guān)鍵之處各人看法不一，這樣才有了各式各樣的“三相分離器”。我個(gè)人有幾點(diǎn)體會(huì)，供大家分享：
1)三相分離器的功能是什么呢?A：是保留足夠多的、活性污泥在UASB內(nèi)部;B：對(duì)污泥進(jìn)行篩選。設(shè)計(jì)時(shí)要牢牢抓住主要功能，兼顧輔助功能。
2)設(shè)計(jì)UASB時(shí)就應(yīng)該預(yù)先估計(jì)(設(shè)定)污泥的粒度、比重(將來(lái)的污泥是不是顆粒的)，并估計(jì)污泥所產(chǎn)的氣泡大小。
3)弄清楚UASB污泥“流失”的原理。我認(rèn)為：流失的原因是多種多樣的，但正常運(yùn)行時(shí)(不是酸敗期、沒(méi)有急性中毒、沒(méi)有水力和負(fù)荷沖擊、……)，流失是緩慢的，災(zāi)難性的結(jié)果是長(zhǎng)期問(wèn)題的積累。污泥流失是污泥上所附的氣泡所致，當(dāng)污泥和氣泡形成的“團(tuán)”和水流同速運(yùn)動(dòng)時(shí)，就要流出去了。
4)“理論計(jì)算”的重要性遠(yuǎn)低于工程經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，而對(duì)教訓(xùn)的把握又靠“理論”，否則盲目的“改進(jìn)”，事倍功半。
5)除工藝問(wèn)題外，還應(yīng)抓住力學(xué)、材料、防腐……等工程問(wèn)題，往往小問(wèn)題引發(fā)大問(wèn)題，千里之堤毀于蟻穴。造價(jià)也是大問(wèn)題，過(guò)去的價(jià)格不是很正常，現(xiàn)在應(yīng)該從設(shè)計(jì)上提高和其他技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)力。
問(wèn)題3：簡(jiǎn)單談下UASB的跑泥。
回答：厭氧系統(tǒng)對(duì)泥水沉淀分離有個(gè)致命的影響，就是產(chǎn)氣，不論是水解還是經(jīng)過(guò)三分分離后的泥水，都或多或少的還會(huì)存在產(chǎn)氣的可能。微小的氣泡附著于污泥上，污泥的比重降低，自然不利于沉淀，甚至出現(xiàn)大團(tuán)的污泥上浮。那么抑制產(chǎn)氣，是一個(gè)值得思考的方向。對(duì)于UASB等來(lái)說(shuō)，減少出水COD就等于減少沉淀區(qū)的產(chǎn)甲烷底物
問(wèn)題4：公司的處理設(shè)施即將運(yùn)行，UASB池***也準(zhǔn)備購(gòu)置和培養(yǎng)，請(qǐng)問(wèn)培養(yǎng)這一段時(shí)間應(yīng)該注意什么問(wèn)題，污水濃度控制多少適宜?
回答：濃度控制是調(diào)試階段的“表相”，不是內(nèi)核。控制負(fù)荷在你污泥能承受的負(fù)荷之下。
問(wèn)題5：UASB在正常運(yùn)行時(shí)，需要添加面粉，葡萄糖，尿素，和磷肥嗎?
回答：UASB要注意好pH、溫度和堿度。碳源在你進(jìn)水時(shí)就已提供。正常運(yùn)行時(shí)，不需要外加其他物質(zhì)。進(jìn)水如果含有有機(jī)氮，出水氨氮可能還會(huì)升高。
問(wèn)題6：因操作失誤有一部分硫化鈉進(jìn)水了污水系統(tǒng)，直接進(jìn)了UASB。**天UASB出水COD由1500升高到4000mg/l，VFA由400升高到900mg/l。1.懷疑是硫化氫中毒，是否是這個(gè)原因?2.出現(xiàn)硫中毒采取什么補(bǔ)救措施?
回答：*直接的表現(xiàn)，就是污泥受到抑制，產(chǎn)甲烷降低，然后就是出水COD升高。出現(xiàn)中毒，需要及時(shí)減少進(jìn)水量，開(kāi)啟外循環(huán)，進(jìn)行稀釋進(jìn)水。*關(guān)鍵的是看看對(duì)于硫化氫的影響和PH值的關(guān)系，就知道了，向水中投加堿液，提高廢水的pH值。
目前，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)抑制厭氧的硫化物大致有硫化鍺，硫化錫，硫化鉛，硫化鉍，硫化銀，硫化鎘，硫化銅，硫化亞鐵，硫化汞，硫化鋅，硫化錳 ，硫化銨，硫化鈉，硫化鉀等。
問(wèn)題7：制藥廠(chǎng)廢水需采用UASB反應(yīng)器，在前端需要安裝加熱裝置保證入水溫度符合35-40℃，可采用哪些加熱方式呢?
回答：采用熱交換器，蒸汽走管內(nèi)，廢水在管外，直接用泵送到UASB;也可直接通蒸汽入池，需要計(jì)算一下冷凝水的量。
提升進(jìn)UASB之前如果有緩沖池，可以直接將蒸汽加到池內(nèi)，能在池內(nèi)設(shè)加熱盤(pán)管更好;如果沒(méi)有緩沖池，用換熱器比較好。
問(wèn)題8：UASB的容積V是可以通過(guò)有機(jī)負(fù)荷經(jīng)驗(yàn)取值進(jìn)行確定，請(qǐng)教問(wèn)UASB設(shè)計(jì)中再確定UASB反應(yīng)器截面積S以及高度H時(shí)，各分別是采用表面負(fù)荷還是上升流速?且這兩個(gè)數(shù)值有什么區(qū)別呢?
回答：UASB是用容積負(fù)荷先確定池容，再確定高度，然后根據(jù)池容和高度計(jì)算表面積，計(jì)算上升流速，通過(guò)上升流蘇的數(shù)值，反推算確定表面積，再反推容積負(fù)荷，如果都合理，就OK，容積負(fù)荷和上升流速都很關(guān)鍵數(shù)據(jù)。UASB的上升流速，一般用絮狀污泥，，控制在1m/h以?xún)?nèi)，*大不能超過(guò)1.2m/h。
問(wèn)題9：豆制品制廢水處理，工藝在厭氧過(guò)程(包括UASB和IC兩個(gè))中產(chǎn)生非常濃烈的氨氮類(lèi)的氣味，有什么方法降低厭氧處理過(guò)程中產(chǎn)生的氨氮味道?
回答：這種情況是厭氧過(guò)程的蛋白質(zhì)氨化作用，要是真的降低了會(huì)造成出水氨氮偏高。*好就是加蓋收集廢氣。
問(wèn)題10：UASB反應(yīng)器排泥量的確定應(yīng)考慮哪些因素?
回答：首先就是看污泥是不是多余，UASB都是有污泥取樣管的，通過(guò)取樣管可以看到污泥的泥位床膨脹程度。 占到三分之二的污泥量就足夠了。
背景：造紙廠(chǎng)廢水，設(shè)計(jì)水量2000m3/d，現(xiàn)在進(jìn)水量500m3/d。進(jìn)水COD3000mg/L，出水1000 mg/L左右，溫度32℃左右，VFA200，水里面硫酸鹽不少。前端早前為IC工藝，現(xiàn)改為UASB，后續(xù)工藝為預(yù)曝氣池和氧化溝。
在初期設(shè)計(jì)時(shí)，有很多地方設(shè)計(jì)不對(duì)，安裝的時(shí)候臨時(shí)改的或者調(diào)試時(shí)候改的。比如加熱管原來(lái)是在池子一側(cè)約2m高的地方，現(xiàn)在改為從進(jìn)水管加蒸汽。且設(shè)計(jì)時(shí)UASB出水口都沒(méi)加溢流堰。
