升流式厌氧污泥床的详情

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五、升流式厌氧污泥床

1、基本原理与特征

① 反应器上部设置气、固、液三相分离器；

② 反应器底部设置均匀布水系统；

③ 反应器内污泥能形成颗粒污泥。

2、主要特点：

① 污泥的颗粒化使反应器内的平均浓度50gVSS/L以上，污泥龄30天以上；② 水力停留时间相应较短；③ 容积负荷高；④ 不仅适合于处理高、中浓度的有机工业废水，也适合于处理低浓度的城市污水；⑤ UASB反应器集生物反应和沉淀分离于一体，结构紧凑；⑥ 无需设置填料，节省了费用，提高了容积利用率；⑦ 一般也无需设置搅拌设备，上升水流和沼气产生的上升气流起到搅拌的作用；⑧ 构造简单，操作运行方便。

3、组成

1) 进水配水系统：

其功能主要有两个方面：① 将废水均匀地分配到整个反应器的底部；② 水力搅拌；一个有效的进水配水系统是保证UASB反应器高效运行的关键之一。

2) 反应区：

反应区是UASB反应器中生化反应发生的主要场所，又分为污泥床区和污泥悬浮区，其中的污泥床区主要集中了大部分高活性的颗粒污泥，是有机物的主要降解场所；而污泥悬浮区则是絮状污泥集中的区域。

3)三相分离器：

三相分离器由沉淀区、回流缝和气封等组成；其主要功能有：① 将气体(沼气)、固体(污泥)、和液体(出水)分开；② 保证出水水质；③ 保证反应器内污泥量；④ 有利于污泥颗粒化。

4) 出水系统：

出水系统的主要作用是将经过沉淀区后的出水均匀收集，并排出反应器。

5) 气室：

气室也称集气罩，其主要作用是收集沼气。

6) 浮渣收集系统：

浮渣收集系统的主要功能是清除沉淀区液面和气室液面的浮渣。

7) 排泥系统：

排泥系统的主要功能是均匀地排除反应器内的剩余污泥。

4、UASB反应器的型式

1) 开敞式UASB反应器

开敞式UASB反应器的顶部不加密封，或仅加一层不太密封的盖板；多用于处理中低浓度的有机废水；其构造较简单，易于施工安装和维修。

2) 封闭式UASB反应器

封闭式UASB反应器的顶部加盖密封，这样在UASB反应器内的液面与池顶之间形成气室；主要适用于高浓度有机废水的处理；这种形式实际上与传统的厌氧消化池有一定的类似，其池顶也可以做成浮动盖式。

UASB的断面形状可以做成圆形或矩形;

矩形断面便于三相分离器的设计和施工；

UASB反应器的主体常为钢结构或钢筋混凝土结构；

UASB反应器一般不在反应器内部直接加热，而是将进入反应器的废水预先加热，而UASB反应器本身多采用保温措施;

反应器内壁必须采取防腐措施，因为在厌氧反应过程中肯定会有较多的硫化氢或其它具有强腐蚀性的物质产生。

5、UASB反应器中的颗粒污泥

1) 颗粒污泥的性质与形成

能在反应器内形成沉降性能良好、活性高的颗粒污泥是UASB反应器的重要特征，颗粒污泥的形成与成熟，也是保证UASB反应器高效稳定运行的前提。

① 颗粒污泥的外观：

有呈卵形、球形、丝形等；

其平均直径为1 mm,一般为0.1~2 mm,最大可达3~5 mm；

反应区底部的颗粒污泥多以无机粒子作为核心，外包生物膜；颗粒的核心多为黑色，生物膜的表层则呈灰白色、淡**或暗绿色等；反应区上部的颗粒污泥的挥发性相对较高；颗粒污泥质软，有一定的韧性和粘性。

② 颗粒污泥的组成

各类微生物、无机矿物以及有机的胞外多聚物

微生物：水解发酵菌、产氢产乙酸菌、和产甲烷菌

胞外多聚物是另一重要组成，在颗粒污泥的表面和内部，一般可见透明发亮的粘液状物质，主要是聚多糖、蛋白质和糖醛酸等；其存在有利于保持颗粒污泥的稳定性。

2) 颗粒污泥的类型

① A型颗粒污泥：

这种颗粒污泥中的产甲烷细菌以巴氏甲烷八叠球菌为主体，外层常有丝状产甲烷杆菌缠绕；比较密实，粒径很小，约为0.1~0.1 mm。

② B型颗粒污泥：

B型颗粒污泥则以丝状产甲烷杆菌为主体，也称杆菌颗粒；表面规则，外层绕着各种形态的产甲烷杆菌的丝状体；在各种UASB反应器中的出现频率极高；密度为1.033~1.054 g/cm3 ，粒径约为1~3 mm。

③ C型颗粒污泥：

C型颗粒污泥由疏松的纤丝状细菌绕粘连在惰性微粒上所形成的球状团粒，也称丝菌颗粒；C型颗粒污泥大而重，粒径一般为1~5 mm，比重为1.01~1.05，沉降速度一般为5~10 mm/s。

当反应器中乙酸浓度高时，易形成A型颗粒污泥；当反应器中的乙酸浓度降低后，A型颗粒污泥将逐步转变为B型颗粒污泥；当存在适量的悬浮固体时，易形成C型颗粒污泥。

3) 颗粒污泥的生物活性

颗粒污泥中的细菌是成层分布的，即外层中占优势的细菌是水解发酵菌，而内层则是产甲烷菌；颗粒污泥实际上是一种生物与环境条件相互依存和优化的生态系统，各种细菌形成了一条很完整的食物链，有利于种间氢和种间乙酸的传递，因此其活性很高。

4) 颗粒污泥的培养条件

在UASB反应器种培养出高浓度高活性的颗粒污泥，一般需要1~3个月；可以分为三个阶段：启动期、颗粒污泥形成期、颗粒污泥成熟期。

常用的阀门有：闸阀、截止阀、止回阀、球阀、蝶阀、安全阀、调节阀、旋塞阀等等。

一、闸阀的优点

1、流动阻力小。阀体内部介质通道是直通的，介质成直线流动，流动阻力小。

2、启闭时较省力。是与截止阀相比而言，因为无论是开或闭，闸板运动方向均与介质流动方向相垂直。

3、高度大，启闭时间长。闸板的启闭行程较大，升降是通过螺杆进行的。

4、水锤现象不易产生。原因是关闭时间长。

5、介质可向两侧任意方向流动，易于安装。闸阀通道两侧是对称的。

二、闸阀的缺点

密封面之间易引起冲蚀和擦伤，维修比较困难。外形尺寸较大，开启需要一定的空间，开闭时间长。结构较复杂。

三、蝶阀的优点

1、启闭方便迅速、省力、流体阻力小，可以经常操作。

2、结构简单，外形尺寸小，结构长度短，体积小，重量轻，适用于大口径的阀门。

3、可以运送泥浆，在管道口积存液体最少。

4、低压下，可以实现良好的密封。

5、调节性能好。

6、全开时阀座通道有效流通面积较大，流体阻力较小。

四、蝶阀的缺点

1、使用压力和工作温度范围小。

2、密封性较差。

五、球阀的优点

1、止推轴承减小阀杆摩擦力矩，可使阀杆长期操作平稳灵活。

2、防静电功能：在球体、阀杆、阀体之间设置弹簧，能将开关过程中产生的静电导出。

3、由于聚四氟乙烯等材料具有良好的自润滑性，与球体的摩擦损失小，故气动球阀的使用寿命长。

4、流体阻力小：气动球阀是所有阀门分类中流体阻力最小的一种，即使是缩径气动球阀，其流体阻力也相当小。

5、阀杆密封可靠：由于阀杆只作转动运动而不做升降运动，阀杆的填料密封不易破坏，且密封能力随着介质压力的增高而增大。

六、球阀的缺点

1、因为球阀最主要的阀座密封圈材料是聚四氟乙烯，它对几乎所有的化学物质都有是惰性的，且具有摩擦系数小、性能稳定、不易老化、温度适用范围广和密封性能优良的综合性特点。

2、它的调节性能相对于截止阀要差一些，尤其是气动阀（或电动阀）。

扩展资料：

一、球阀的注意事项

1、必须先查明球阀上、下游管道确已卸除压力后，才能进行拆卸分解操作。

2、非金属零件清洗后应立即从清洗剂中取出，不得长时间浸泡。

3、装配时法兰上的螺栓必须对称、逐步、均匀地拧紧。

4、清洗剂应与球阀中的橡胶件、塑料件、金属件及工作介质（例如燃气）等均相容。工作介质为燃气时，可用汽油（GB484-89）清洗金属零件。非金属零件用纯净水或酒精清洗。

5、分解下来的每单个球阀零件可以用浸洗方式清洗。尚留有未分解下来的非金属件的金属件可采用干净的细洁的浸渍有清洗剂的绸布（为避免纤维脱落粘附在零件上）擦洗。清洗时须去除一切粘附在壁面上的油脂、污垢、积胶、灰尘等。

6、球阀分解及再装配时必须小心防止损伤零件的密封面，特别是非金属零件，取出O型圈时宜使用专用工具。

7、清洗后需待被洗壁面清洗剂挥发后（可用未浸清洗剂的绸布擦）进行装配，但不得长时间搁置，否则会生锈、被灰尘污染。

8、新零件在装配前也需清洗干净。

9、使用润滑脂润滑。润滑脂应与球阀金属材料、橡胶件、塑料件及工作介质均相容。工作介质为燃气时，可用例如特221润滑脂。在密封件安装槽的表面上涂一薄层润滑脂，在橡胶密封件上涂一薄层润滑脂，阀杆的密封面及摩擦面上涂一薄层润滑脂。

10、装配时应不允许有金属碎屑、纤维、油脂（规定使用的除外）灰尘及其它杂质、异物等污染、粘附或停留在零件表面上或进入内腔。

二、闸阀的注意事项

1、手轮、手柄及传动机构均不允许作起吊用，并严禁碰撞。

2、双闸板闸阀应垂直安装（即阀杆处于垂直位置，手轮在顶部 )。

3、带有旁通阀的闸阀在开启前应先打开旁通阀（以平衡进出口的压差及减小开启力 )。

4、带传动机构的闸阀，按产品使用说明书的规定安装。

5、如果阀门经常开关使用，每月至少润滑一次。

6、闸阀只供全开、全关各类管路或设备上的介质运行之用，不允许作节流用。

7、带手轮或手柄的闸阀，操作时不得再增加辅助杠杠（若遇密封不严，则应检查修复密封面或其他零件）。手轮、手柄顺时针旋转为关闭，反之则开启。带传动机构的闸阀应按产品使用说明书的规定使用。

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