Question

UASB为什么可以不设沉淀池

Answer 1

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.