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。

上流式厌氧反应器对污水处理的研究

为了高效治理污水,提取污水中含有的能量,采用上流式厌氧反应器,在4℃条件下对污水处理进行研究,并对污水的氧化还原和气体生成以及能量平衡进行分析。结果表明:①氧化还原电位(ORP)在42天后降低至厌氧环境的水平,上流式厌氧污泥床反应器(UASB)和厌氧膜生物反应器(AnMBR)的氧化还原电位降低率分别约为-1.32和-1.48/d;②UASB和AnMBR系统均能够有效去除COD,相对传统的中温接种物,使用冷适应接种物有显著的适应优势;③AnMBR和UASB的甲烷生产速率均随着时间呈上升趋势,系统运行中使用纤维膜时,采用UASB可提高甲烷生产率。

上流式多级处理厌氧反应器(UMAR)处理棉浆黑液

棉浆黑液是高浓度有机废水,有较好的厌氧可生化性。利用上流式多级处理厌氧反应器处理棉浆黑液,容积负荷在14.4-24kg/(m3.d)之间,平均COD去除率可达到80%,同时可产生沼气,具有很好的应用前景。

上流式多级厌氧反应器的研制

研制了一种用于高浓度有机工业废水厌氧处理的多功能实验装置——上流式多级厌氧反应器(UMAR).该装置可用于颗粒污泥的性能、反应器工艺运行参数、反应器水力模型与动力学模型、反应器的结构优化等方面的研究.该项实验装置应用于研究生、本科生的科研教学实践当中,收到良好效果.

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.

上流式厌氧反应器改性污泥处理含铬废水的动力学模型

为揭示上流式厌氧反应器(UASB)改性污泥处理含铬废水过程中硫酸根还原与化学需氧量(COD)的去除、微生物增长之间的定量关系,在合理的假设及分析下,通过理论推导建立了COD降解与硫酸根还原的动力学模型,并通过实验测得了动力学参数。用不同硫酸根浓度下UASB改性污泥体系处理含铬废水过程中的数据对所建动力学模型进行了验证,S2-的实测值和理论值拟合很好(R=0.986 7),表明所建动力学模型可以描述UASB改性污泥处理含铬废水过程。

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。

上流式厌氧反应器进水结构数值模拟分析

在污水水力停留时间一定的条件下,为研究上流式厌氧反应器进水结构中喷口密度、进水管内径和喷口安装角度等因素对进水均匀度的影响,首先建立了进水结构的参数化模型,然后提出了平面内速度变异系数倒数作为进水均匀度评价指标,最后采用流体力学软件Fluent,结合单因素以及多因素正交分析方法,对进水结构进行三维流场数值仿真。仿真结果表明:当进水管内径为110 mm,喷口密度为6,喷口安装角度为30°时,进水均匀度效果较优,有利于提升污水处理效果。

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。

盐度对上流式厌氧污泥反应器脱氮性能的影响

采用模拟废水研究了1.5%盐度对厌氧反硝化上流式厌氧污泥反应器(DN-UASB)脱氮效能及工艺稳定性的影响。实验结果表明,当进水NO_(3)^(-)-N浓度为1000 mg/L,C/N为4.5时,1.5%盐度下DN-UASB反应器最高氮去除速率(NRR)可达35.52 kg/(m^(3)·d),最高COD去除速率(CRR)可达127.8 kg/(m^(3)·d),高于无盐下DN-UASB反应器最高NRR与CRR(分别为28.61和94.5 kg/(m^(3)·d))。1.5%盐度可提高DN-UASB脱氮效能,且无明显NO_(2)^(-)-N积累。1.5%盐度、无盐条件下DN-UASB反应器C/N均随氮容积负荷(NLR)提升而降低,高负荷工况下1.5%盐度环境下C/N降幅达21.4%,高于无盐环境下的C/N降幅(4.7%)。1.5%盐度、无盐环境下,高负荷工况出水TN、COD浓度均较常负荷工况呈现明显波动。1.5%盐度可减缓出水水质波动,使出水水质更稳定,出水TN的变异系数比和极差系数比较无盐条件分别降低40.1%与32.8%,出水COD的变异系数比和极差系数比较无盐条件分别降低58.7%与44.3%,更有利于反应器稳定运行。

上流式厌氧污泥反应器在石化高浓度废水预处理中的应用

为了更加有效地处理己内酰胺高浓度废水,在原A/O处理系统前采用上流式厌氧污泥反应器先对高浓度己内酰胺废水进行预处理。工业应用结果表明:由于己内酰胺高浓度废水中含有大量的硫酸盐、磷酸盐和硝酸盐等无机酸盐,因此必须严格控制反应系统进水的pH值在5.5-6.5之间,以有效保证系统平稳运行,防止酸化;当COD控制在8000-12000mg/L时,COD的去除率可达到55%以上,达到了处理后的水质要求。

上流式厌氧污泥反应器在己内酰胺高浓度废水预处理中的应用

为了更有效地处理己内酰胺高浓度废水 ,在原A/O处理系统前采用上流式厌氧污泥床反应器先对高浓度己内酰胺废水进行预处理 ,工业应用结果表明 :由于己内酰胺高浓度废水中含有大量的硫酸盐、磷酸盐和硝酸盐等无机酸盐 ,因此必须严格控制该反应系统进水的 pH值在5 .5～6 .5之间 ,以有效保证系统稳定运行 ,防止酸化 ;当进水COD控制在 80 0 0～ 12 0 0 0mg/L时 ,COD的去除率可达到 5 5 %以上 ,达到了处理后的水质要求。

全混合上流式厌氧污泥床反应器的研究

全混合上流式厌氧污泥床反应器的研究朱建湘（湖南省农村能源办公室）目前，国内外用于厌氧处理有机废水的高效发酵装置主要有上流式厌氧污泥床反应器（ＵＡＳＢ）和上流式厌氧过滤器（ＡＦ）等。这些装置的有机负荷率是一般常规发酵装置的几倍。但是用于直接处理粪便时，...

上流式厌氧氨氧化反应器的快速启动及微生物群落研究

为实现上流式厌氧氨氧化反应器的快速启动,本研究通过以厌氧颗粒污泥为接种污泥,调节不同阶段氨氮负荷的策略对培养过程中反应器的脱氮效能、生物污泥的形貌特征及反应器内微生物的群落结构进行了分析.结果表明:在反应器稳定阶段,NH_(4)^(+)-N和NO_(2)^(-)-N去除率达到90%以上,TN去除率及总氮去除负荷分别达到82%和0.504 kg N/(m^(3)·d),化学计量比ΔNH_(4)^(+)-N∶ΔNO_(2)^(-)-N∶ΔNO_(3)^(-)-N为1∶1.2∶0.24,接近理论值,运行140 d成功富集厌氧氨氧化菌,实现上流式厌氧氨氧化反应器的快速启动.反应器内生物体由黑色的厌氧颗粒污泥驯化培养为红褐色的厌氧氨氧化颗粒污泥,且粒径较大,系统启动140 d后0.3~1.8 mm的粒径占比达到了61.67%,表明其具备良好的沉降性能及脱氮效能.微生物群落结构分析表明浮霉菌门(Planctomycetes)的丰度由活性迟滞阶段的0.28%上升到稳定阶段的11.26%,反应器的启动过程中出现三种厌氧氨氧化菌属Candidatus Brocadia、Candidatus Hydrogenedens和Candidatus Kuenenia,其中Candidatus Kuenenia为优势菌属,占7.116%.

UASB上流式厌氧污泥床反应器的发展进程及其在处理酿酒废水中的应用进展

酿酒废水中有机物浓度高、悬浮物高、呈酸性,受到废水处理行业的高度重视。UASB上流式厌氧污泥床反应器因适应负荷冲击、温度和pH值的变化,在酿酒废水处理中受到广泛的推广应用。本文介绍了UASB上流式厌氧污泥床反应器的工作原理、发展进程及其在处理酿酒废水中的应用,这对今后UASB反应器的发展及提高酿酒废水的处理能力具有重要的意义。

上流式厌氧污泥床反应器处理抗生素废水试验

上流式厌氧污泥床反应器已广泛应用于各种废水处理 .介绍了采用该装置处理抗生素废水的试验情况 ,试验结果表明 ,该装置工艺运行稳定 ,颗粒污泥大量形成 ,去除负荷达到 6 .0kgCOD/m3 ·d ,产气量达到0 .5 5m3 /kgCODcr。