UASB厭氧反應(yīng)器是一種用于化工廢水處理的上流式厭氧污泥床反應(yīng)器。
工作原理:污水自下而上通過厭氧污泥床,底部是絮凝和沉淀性能良好的污泥層,中部是懸浮層,上部是沉淀區(qū)。在廢水與污泥顆粒接觸過程中發(fā)生厭氧反應(yīng),產(chǎn)生的沼氣引起內(nèi)部循環(huán),有利于顆粒污泥的形成和維持。沼氣附著在污泥顆粒上上升到頂部,經(jīng)三相分離器完成氣、液、固三相分離,消化氣由上部導(dǎo)出,污泥自動回流到下部反應(yīng)區(qū),出水進入后續(xù)構(gòu)筑物。
UASB厭氧反應(yīng)器結(jié)構(gòu)組成
進水和配水系統(tǒng):主要功能是將進入反應(yīng)器的原廢水均勻地分配到反應(yīng)器整個橫斷面,并均勻上升,同時起到水力攪拌的作用,是反應(yīng)器高效運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
反應(yīng)區(qū):是UASB的主要部位,包括顆粒污泥區(qū)和懸浮污泥區(qū)。在反應(yīng)區(qū)內(nèi)存留大量厭氧污泥,具有良好凝聚和沉淀性能的污泥在池底部形成顆粒污泥層。廢水從污泥床底部流入,與顆粒污泥混合接觸,污泥中的微生物分解有機物,產(chǎn)生微小沼氣氣泡。
三相分離器:由沉淀區(qū)、回流縫和氣封組成,其功能是將氣體(沼氣)、固體(污泥)和液體(廢水)等三相進行分離。沼氣進入氣室,污泥在沉淀區(qū)進行沉淀,并經(jīng)回流縫回流到反應(yīng)區(qū),經(jīng)沉淀澄清后的廢水作為處理水排出反應(yīng)器。
厭氧反應(yīng)器憑借其高效的有機物處理能力、低能耗和廣泛的適用性,在多個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。以下是其主要應(yīng)用領(lǐng)域及具體場景:
一、工業(yè)廢水處理
1.食品加工行業(yè)
應(yīng)用場景:處理食品加工過程中產(chǎn)生的高濃度有機廢水(如果蔬加工廢水、肉類加工廢水、釀酒廢水等)。
作用:降解廢水中的糖類、蛋白質(zhì)、脂肪等有機物,降低COD(化學(xué)需氧量)和BOD(生化需氧量),同時回收沼氣作為能源。
典型案例:啤酒廠廢水處理中,UASB反應(yīng)器可將COD從數(shù)萬mg/L降至數(shù)百mg/L,沼氣回收率達80%以上。
2.制藥與化工行業(yè)
應(yīng)用場景:處理含有難降解有機物的制藥廢水、化工廢水(如抗生素廢水、農(nóng)藥廢水等)。
作用:通過厭氧微生物的協(xié)同代謝作用,分解有毒有害有機物(如酚類、酯類),提高廢水的可生化性,為后續(xù)好氧處理創(chuàng)造條件。
特點:常采用ABR或IC反應(yīng)器,應(yīng)對水質(zhì)波動大、毒性高的特點。
3.造紙與印染行業(yè)
應(yīng)用場景:處理造紙黑液、印染廢水中的纖維素、染料及助劑等有機物。UASB厭氧反應(yīng)器結(jié)構(gòu)組成
作用:降低廢水色度和有機物負荷,同時減少污泥產(chǎn)量。例如,UBF反應(yīng)器可用于處理造紙中段廢水,COD去除率達70%以上。
4.食品飲料與發(fā)酵行業(yè)
應(yīng)用場景:處理發(fā)酵廢液(如味精廢水、檸檬酸廢水)、飲料生產(chǎn)廢水。
作用:高效降解廢水中的有機酸和醇類物質(zhì),同時回收沼氣用于鍋爐燃料或發(fā)電。
二、市政污水處理與污泥處理
1.城市生活污水處理
應(yīng)用場景:作為城市污水處理廠的預(yù)處理單元,對生活污水進行厭氧消化,提高后續(xù)好氧處理效率。
作用:減少初沉池污泥產(chǎn)量,降低能耗。例如,厭氧反應(yīng)器可與A/O(厭氧-好氧)工藝結(jié)合,實現(xiàn)脫氮除磷。
2.污泥厭氧消化
應(yīng)用場景:處理污水處理廠產(chǎn)生的剩余污泥,進行減量化、穩(wěn)定化和資源化。
作用:通過厭氧發(fā)酵分解污泥中的有機質(zhì),產(chǎn)生沼氣(主要成分為甲烷),同時殺滅病原菌和寄生蟲卵。
典型工藝:采用中溫或高溫厭氧消化池,污泥減容量達50%以上,沼氣可用于發(fā)電或供熱。
三、農(nóng)業(yè)與農(nóng)村環(huán)境治理
1.畜禽養(yǎng)殖廢水處理
應(yīng)用場景:處理養(yǎng)豬場、養(yǎng)雞場等產(chǎn)生的糞污廢水,含有高濃度COD、氨氮和懸浮物。
作用:通過UASB或IC反應(yīng)器降解有機物,同時回收沼氣作為農(nóng)村清潔能源,實現(xiàn) “養(yǎng)殖-沼氣-種植” 循環(huán)經(jīng)濟模式。
案例:規(guī)?;i場廢水經(jīng)厭氧處理后,COD去除率超80%,沼氣可滿足養(yǎng)殖場部分能源需求。
2.農(nóng)村生活污水與有機廢棄物處理
應(yīng)用場景:處理農(nóng)村生活污水、廚余垃圾、農(nóng)作物秸稈等有機廢棄物。
作用:采用小型厭氧反應(yīng)器(如戶用沼氣池),實現(xiàn)分散式污水處理和生物質(zhì)能回收,改善農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生。