不同分离装置对小型上流式厌氧污泥床反应器流场的影响

【目的】通过对四种不同结构的分离装置进行流场分析,探讨它们对小型上流式厌氧污泥床(UASB)反应器内部气液流动性的影响。【方法】采用气液两相流模拟方法,对UASB反应器中的三相分离区域进行详细的流场模拟。通过比较不同分离装置结构下,分离区的涡旋分布、液体的流速与流向、气体体积分数分布、气体收集率的变化,深入分析它们对实验室规模UASB内部气液流动性的影响。【结果】四种分离装置的涡旋分布存在差异性。1)直筒型装置的沉降区存在较大涡旋,而插口型装置的沉降区无涡旋分布。锥口型与挡板型装置的差异在于后者的斜板与集气罩间存在小涡旋。2)锥口型、挡板型、直筒型分离装置在截面(Y=0.09 m、Y=0.125 m)上均呈现为下降流,插口型为上升流。3)四种分离装置在相同截面的液体垂直方向流速大小表现为插口型>直筒型>锥口型>挡板型。对于气体体积分布而言,锥口型和挡板型装置在集气罩内出现了气体聚集,这意味着气体更易从出口处释出。4)四种分离装置的气体收集率存在明显差异,具体表现为挡板型>锥口型>直筒型>插口型。【结论】分离装置的结构对反应器内涡旋分布、液体的流速与流向、气体体积分数分布、气体收集率均具有显著影响。挡板型分离装置可有效改善液体流动,并显著提高气体收集率。这一发现对于实验室规模UASB的进一步设计和优化具有重要的指导意义。

上流式厌氧污泥床反应器用于黑水预处理

采用上流式厌氧污泥床反应器（UASB）对黑水进行厌氧预处理,探讨了温度和水力停留时间（HRT）等条件对黑水中有机物的去除转化规律和产甲烷性能的影响.结果表明,厌氧预处理对黑水中有机物去除效果良好,总化学需氧量去除率均在80％左右,悬浮性化学需氧量、溶解性化学需氧量去除率均分别在90％和40％以上.在HRT为10～30 h,总化学需氧量容积负荷率为1.0～2.4 kg· m-3 ·d-1条件下,水温主要影响溶解性化学需氧量的去除效果;除温度外,截留悬浮物水解酸化的另一限制因素是进水溶解性化学需氧量质量浓度.研究认为,采用UASB反应器厌氧预处理黑水的HRT不应低于30 h、水温为30℃左右,该条件下总化学需氧量、悬浮性化学需氧量、溶解性化学需氧量的去除率分别达到79.1％、91.6％和42.1％,厌氧预处理的出水生化需氧量与化学需氧量的质量浓度比提高到0.60.

低pH值下上流式厌氧污泥床反应器(UASB)以糖蜜为底物制取高纯度氢气

采用由有机玻璃制成的上流式厌氧污泥床反应器(UASB),以糖蜜废水为发酵底物,投加适量氯化铵和磷酸二氢钾,研究在低p H值下系统的产氢性能.在系统启动初期,投加碳酸氢钠控制进水p H=6.75—7.15,使系统处于中性厌氧发酵,固定进水COD为4000 mg·L^(-1),HRT=8 h.系统运行20 d后,系统处于混合型发酵类型,随后停止投加碳酸氢钠.系统经过45 d的运行,乙醇和乙酸浓度占总浓度的79.39%,而丙酸的浓度只占总浓度的10.89%,形成了稳定的典型乙醇型发酵.第65天,乙醇和乙酸的浓度分别为840.56 mg·L^(-1)、403.12 mg·L^(-1),乙醇与乙酸浓度占总浓度的93.2%,氢气含量为86.97%.在出水p H=2.81时,系统产氢性能最佳.氢气产率为2.079 mmol·L^(-1)·h^(-1),氢气产量1.12 m3·m-3·d^(-1),氢气含量91.46%,是稳定期氢气含量的1.65倍.

上流式厌氧污泥床反应器处理木薯酒精废水性能

构建了上流式厌氧污泥床(UASB)反应器系统,考察其对高浓木薯酒精废水的处理性能及抗冲击能力。运行结果表明,通过稀释进水COD来逐步提高容积负荷的方式,UASB可运行90 d可达到稳定运行状态。在适宜的COD容积负荷12.4 kg/(m^(3)·d)(HRT为50 h)下,COD平均去除率和甲烷平均产率分别可达到90.4%±0.8%和(2.67±0.04)L/(L·d)。在高容积负荷15.5 kg/(m^(3)·d)和低pH(5.5)冲击下,UASB反应器对COD去除率仍分别可达到81.4%±1.8%和74.1±1.4%。Geobacter和Methanomassiliicoccus分别为UASB系统内的优势产酸菌群和产甲烷菌种。

上流式厌氧污泥床反应器的腐蚀与防护

由于上流式厌氧污泥床 (UASB)内发生的反应主要属于化学过程和生物过程 ,因此UASB反应器内壁极易发生腐蚀 ,从而影响反应效果 ,降低设备使用寿命 ,增加维护费用。在分析了上流式厌氧污泥床反应器的结构与工艺对腐蚀的作用的基础上 ,讨论了腐蚀机理 ,提出了应在改进防腐设计、采用耐腐蚀材料和对设备进行防腐处理等 3个方面采取措施 ,从而防止UASB反应器内的腐蚀现象。

泸型白酒废水上流式厌氧污泥床反应工艺处理

在工业规模装置上对泸型白酒废水上流式厌氧污泥床反应工艺进行了实验研究,主要考察了pH值、容积负荷、温度、污泥量、进水固体悬浮物量和挥发性脂酸酸对化学需氧量（CODcr）去除效果的影响.结果表明,上流式厌氧污泥床反应可有效去除泸型白酒废水中的CODcr; pH值在6.2～7.8范围内CODcr去除率呈抛物线趋势,在pH值7.0左右最佳;容积负荷在8000～10 000 mg/L范围内随负荷增大而CODcr去除率增加,之后逐渐降低;温度宣控制36～38℃范围内;进水固体悬浮物量宜低于1 800 mg/L;污泥量宜占总体积的20％左右;挥发性脂酸酸浓度最适范围＜2.5 mmol/L;工艺CODcr去除率达到了85％以上,处理能力满足了实际生产的要求,运行效果良好.

零价铁强化上流式厌氧污泥床反应器处理煤化工费托合成废水研究

采用零价铁强化上流式厌氧污泥床反应器(UASB)处理费托合成废水。结果表明:经过120d运行,在进水COD平均质量浓度30 000mg/L、HRT=4.0d、进水pH=6.5的情况下,出水COD去除率平均值最高可达到81.1%,比空白组提高了20.2百分点。同时,通过对厌氧污泥胞外聚合物(EPS)三维荧光和污泥傅立叶红外光谱分析表明,零价铁的投加显著提升了EPS中蛋白质类物质的含量,提高了厌氧微生物的代谢活性。

上流式厌氧污泥床反应器处理糖蜜酒精废水的启动运行研究

将取自某糖厂的糖蜜酒精废水稀释约100倍,并经过改性蔗渣灰活性炭吸附后,选用上流式厌氧污泥床(UASB)反应器进行处理。控制UASB反应器温度为40℃,进水流量为450mL/h,进水pH为6.5~7.2。结果表明,经过30d后,UASB反应器运行稳定,COD去除率达到60%,色度去除率达到25%,SO_4^(2-)去除率达到20%,产气量为60mL/L。

上流式厌氧污泥床反应器处理高浓度玉米酒精废水的启动研究

采用上流式厌氧污泥床(UASB)反应器处理玉米酒精废水,对UASB反应器的启动过程和工艺参数进行了研究.进水COD浓度从1 710mg/L逐渐提高到24 614mg/L.实验结果表明:在室温条件下,反应器稳定运行后有机负荷达到8.47kg/(m3·d);沼气中平均甲烷含量达到62%;池容产气率达到4.64m3/(m3·d);反应器运行稳定后COD去除率达到90%以上.启动过程中降低了进水pH,即使进水pH低于4.5,反应器仍能稳定运行.反应器启动完成后,发现污泥层中形成了直径约2~4mm的颗粒污泥,颗粒污泥的形成为反应器高效稳定运行奠定基础.

上流式厌氧污泥床反应器处理玉米酒精废水实验

采用上流式厌氧污泥床(UASB)反应器处理玉米酒精废水,对反应器的启动和运行过程进行了实验研究。结果表明,UASB工艺对高COD玉米酒精废水的处理效果良好,COD去除率达到95%以上,沼气中甲烷的质量分数平均为60.29%,有机负荷率超过10.56 kg/(m^3·d),池容产气率达到7.88 m^3/(m^3·d)。除了出现酸化的时间段,废水中大部分有机酸得到充分的降解。反应器在30℃和35℃的中温条件下的处理效果优于常温。

亚硝化絮状污泥启动上流式厌氧污泥床-厌氧氨氧化反应器及污泥颗粒化研究

为探讨上流式厌氧污泥床(UASB)-厌氧氨氧化(ANAMMOX)反应器的快速启动及污泥颗粒化,采用亚硝化絮状污泥与ANAMMOX颗粒污泥(粒径<0.5 mm)的混合污泥作为接种污泥启动反应器。结果表明,35 d时TN的去除率和去除负荷分别为51%和0.23 g/(L·d),成功启动UASB-ANAMMOX反应器。随进水基质浓度和进水负荷的逐步提高,ANAMMOX活性不断增强,120 d时TN的去除率和去除负荷分别为76%和0.93 g/(L·d)。反应器运行过程中,颗粒污泥平均粒径不断增大,120 d时粒径≥0.5 mm的颗粒污泥质量分数为73.6%,污泥呈现红褐色。大量的颗粒污泥聚集在反应器底部,基质在底部快速降解,而在上部降解缓慢;底部颗粒污泥的平均粒径明显大于上部,并且底部的混合液挥发性悬浮固体(MLVSS)与混合液悬浮固体(MLSS)质量浓度比值较低,而上部则较高。说明,接种亚硝化絮状污泥与ANAMMOX颗粒污泥有利于UASB-ANAMMOX反应器的快速启动及污泥颗粒化。

上流式厌氧污泥床反应器处理凉果废水性能研究

采用上流式厌氧污泥床反应器(UASB)法处理凉果废水,考察废水厌氧处理过程中COD、浊度、脱色率、pH、电导率、悬浮物去除率的变化规律。结果表明:随着厌氧时间的增加,UASB反应器对废水的处理效果不断提高。在最适宜的厌氧时间条件下,废水的COD去除率达62.0%、浊度去除率达41.1%、吸光度及脱色率分别为0.498及48.4%、pH为5.4、悬浮物去除率达30.3%。故,UASB法可作为凉果废水的预处理方式,以降低后续废水的好氧处理难度。

上流式厌氧污泥床（UASB）反应器处理柠檬酸废水中试研究

本文是应用新型、高效的第二代厌氧消化器──上流式厌氧污泥床（简称ＵＡＳＢ）反应器处理以薯干为主要原料的柠檬酸发酵废水中试研究报告。中试（８．５ｍ３）证实了实验室（５０升）研究结果，并为大规模处理提供了科学的装置设计依据和工艺技术参数．中温（３５±２℃）条件下，中试容积负荷６．４ｋｇＣＯＤ／ｍ３·ｄ，ＣＯＤ去除率９０．２％，容积产沼气率３．２ｍ３／ｍ３·ｄ。

上流式厌氧污泥床处理垃圾渗滤液的效果研究

采用上流式厌氧污泥床(UASB)处理垃圾渗滤液,通过试验研究了UASB反应器处理垃圾渗滤液的启动时间、最大容积负荷、颗粒污泥的产生过程、对碱度的要求及微量元素对运行的影响。试验结果表明:启动80 d左右可在反应器底部出现微小颗粒状污泥,启动阶段共82 d;最大容积负荷控制在5 kgCOD/(m3.d)较为合理;垃圾渗滤液能保证厌氧过程的碱度需要,处理过程不必投加药剂,但需投加微量元素Fe、Ni、Co以使对COD的去除率稳步提高到50%。

污泥负荷对上流式厌氧污泥床中颗粒污泥快速形成的影响

运行两个相同的升流式厌氧污泥床（UASB）反应器R1和R2，设定两个反应器的初始污泥负荷（MCOD／（Mvss·d））分别为0，12、0，17kg／（kg·d），并根据COD去除情况逐步地提高污泥负荷水平，在运行过程中控制R2的污泥负荷始终高于R137％～40％，以此来研究污泥负荷对颗粒污泥快速形成的影响。实验结果表明，R2内颗粒污泥的形成速率高于R1，其污泥负荷在达到0．29～0．51kg／（kg·d）时，开始形成大量的厌氧颗粒污泥。最终R2内形成的颗粒污泥粒径为1，00～4．00mm的占36.1％，并有6.3％的颗粒污泥粒径在4，00mm以上；而R1中这两个粒径范围的颗粒污泥仅为11．8％和1．2％。同时R2内较大的污泥负荷也使其产生的颗粒污泥具有相对较高的VSS／TSS。最终得出结论，0.29～0.51kg／（kg·d）的污泥负荷能加速厌氧颗粒污泥的形成过程，而低于这个污泥负荷则不利于颗粒污泥的形成。

上流式厌氧污泥床(UASB)处理皂素废水的研究

采用上流式厌氧污泥床(UASB)进行了常温条件下皂素废水的处理研究。结果表明,UASB处理工艺以消化污泥为接种污泥,进水化学需氧量(COD)浓度为4000～6000mg/L,有机负荷为13～25kg/(m3·d),水力停留时间(HRT)为5～7h时,COD去除率可达到70%以上,同时最大产气率为0.34m3/kg,甲烷含量为60%左右,取得了较好的试验效果。

上流式厌氧污泥床去除饮用水中硝酸盐氮的研究

在室温、COD∶N∶P =2 0 0∶5∶1、NO-3 N浓度从 5mg L逐渐增加至 10 0mg L、水力停留时间从 11 1h缩短至 4 7h的条件下 ,活性污泥在上流式厌氧污泥床中经过 7周时间即可完成反硝化细菌的驯化培养过程。此时反硝化细菌数量可较驯化前增加约 6 0倍 ,产甲烷速率提高约 10倍 ,脱氮率达 99%。还详细研究了C N(原子计 )及pH值对反硝化的影响 ,当C N≥ 1 0时 ,反硝化效率差别无显著性。水样经脱氮处理后无需调节pH值。

上流式厌氧污泥床快速启动污泥颗粒化试验

采用上流式厌氧污泥床(UASB)反应器,处理棉浆粕黑液,并辅以聚合氯化铝(PAC),加速反应器快速启动.经过四个多月的UASB快速启动试验,分析对比投加PAC的试验组和未投加PAC的对照组的反应器运行过程和结果,以及厌氧污泥性质和污泥颗粒化过程.试验证明,利用UASB工艺处理棉浆粕黑液是有效的,COD去除率可达52%,BOD5去除率可达85%;为加快UASB启动,添加PAC是可行的.添加PAC的反应系统完成了UASB的污泥颗粒化(第119 d),而未投加的反应器污泥颗粒仍处于形成期(第131 d);添加PAC有助于提高系统对抗外界环境变化的抵抗力,缩短对工况变化所需的适应时间;对微生物活性无不良影响.

新型厌氧处理工艺——厌氧迁移式污泥床反应器

介绍了新型厌氧处理工艺———厌氧迁移式污泥床反应器(AMBR)的基本构造、工作原理、主要性能和颗粒污泥的培养。AMBR工艺是在升流式厌氧污泥床(UASB)和厌氧序批式反应器(ASBR)两种工艺的基础上开发的,因而它具有运行方式灵活、结构简单、处理效果好、耐冲击负荷能力强和甲烷产率高等优点。