5個(gè)生產(chǎn)規(guī)模的UASB系統(tǒng)投入運(yùn)行，到1993年，這個(gè)字已增加到400多。至今，在歐洲的UASB工藝已普遍形成了顆粒污泥。
[0011]UASB工藝在我國(guó)的應(yīng)用從80年代發(fā)展至今，應(yīng)用越來(lái)越廣泛。從80年代末的處理酒廠、啤酒廠廢水(用單一 UASB工藝)，到90末期，與其他工藝聯(lián)合使用，如UASB+AF處理高濃度滌綸廢水、PUASB加壓處理制藥廢水等。同時(shí)也已經(jīng)成功應(yīng)用于污水處理和污水的處理。
[0012]4.UASB工藝的發(fā)展趨勢(shì)
雖然UASB工藝在我國(guó)的應(yīng)用已經(jīng)有了較大發(fā)展，但與國(guó)外水平尚有差距，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)在UASB反應(yīng)器及其配套設(shè)備的設(shè)備化和工程應(yīng)用上的探索和實(shí)踐。同時(shí)，在以下幾個(gè)方面UASB厭氧處理工藝也正在實(shí)現(xiàn)新的發(fā)展:①低溫下UASB反應(yīng)器的運(yùn)行；②高溫厭氧處理；③用于處理不積累或不產(chǎn)生新的顆粒污泥的UASB反應(yīng)器；④處理含有高濃度毒性物質(zhì)的廢水；低濃度廢水的厭氧處理。厭氧處理系統(tǒng)具有負(fù)荷高、投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、可以部分等優(yōu)點(diǎn)，非常適合我國(guó)國(guó)情。隨著研究的不斷深入與發(fā)展，相信UASB厭氧處理工藝的應(yīng)用前景是十分廣闊的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.本發(fā)明新型UASB升流式厭氧污泥床是: UASB內(nèi)污泥濃度高，平均污泥濃度為20 - 40gVSS/l ； 有機(jī)負(fù)荷高，水力停留時(shí)間長(zhǎng)，采用中溫發(fā)酵時(shí)，容積負(fù)荷一般為10kgC0D/m3.d左右；無(wú)混合攪拌設(shè)備，靠發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的沼氣的上升運(yùn)動(dòng)，使污泥床上部的污泥處于懸浮狀態(tài)，對(duì)下部的污泥層也有一定程度的攪動(dòng)； 污泥床不填載體，節(jié)省造價(jià)及避免因填料發(fā)生堵賽問題； UASB內(nèi)設(shè)三相分離器，通常不設(shè)沉淀池，被沉淀區(qū)分離出來(lái)的污泥重新回到污泥床反應(yīng)區(qū)內(nèi)，通?？梢圆辉O(shè)污泥回流設(shè)備。2.進(jìn)水中懸浮物需要適當(dāng)控制，不宜過(guò)高，一般控制在100mg/l以下； 污泥床內(nèi)有短流現(xiàn)象，影響處理能力； 對(duì)水質(zhì)和負(fù)荷突然變化較敏感，耐沖擊力稍差； SBR的主要優(yōu)點(diǎn)是1、理想的推流過(guò)程使生化反應(yīng)推動(dòng)力增大，效率提高，池內(nèi)厭氧、好氧處于交替狀態(tài)，凈化效果好。3.效果穩(wěn)定，污水在理想的靜止?fàn)顟B(tài)下沉淀，需要時(shí)間短、效率高，出水水質(zhì)好； 耐沖擊負(fù)荷，池內(nèi)有滯留的處理水，對(duì)污水有稀釋、緩沖作用，有效抵抗水量和有機(jī)污物的沖擊； 本發(fā)明新型UASB升流式厭氧污泥床工藝過(guò)程中的各工序可根據(jù)水質(zhì)、水量進(jìn)行調(diào)整，運(yùn)行靈活； 本發(fā)明新型UASB升流式厭氧污泥床處理設(shè)備少，構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于操作和維護(hù)管理； 反應(yīng)池內(nèi)存在DO、B0D5濃度梯度，有效控制活性污泥膨脹； SBR法系統(tǒng)本身也適合于組合式構(gòu)造方法，利于廢水處理廠的擴(kuò)建和改造； 脫氮除磷，適當(dāng)控制運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)好氧、缺氧、厭氧狀態(tài)交替，具有良好的脫氮除磷效果; 工藝流程簡(jiǎn)單、造價(jià)低；主體設(shè)備只有一個(gè)序批式間歇反應(yīng)器，無(wú)二沉池、污泥回流系統(tǒng)，調(diào)節(jié)池、初沉池也可省略，布置緊湊、占地面積??； 排水時(shí)間短(間歇排水時(shí))，并且排水時(shí)要求不攪動(dòng)沉淀污泥層，因而需要專門的排水設(shè)備(潷水器)，且對(duì)潷水器的要求很高； 后處理設(shè)備要求大:如消毒設(shè)備很大，接觸池容積也很大，排水設(shè)施如排水管道也很大； 潷水深度一般為l~2m，這部分水頭損失被白白浪費(fèi)，增加了總揚(yáng)程； 由于不設(shè)初沉池，易產(chǎn)生浮渣，浮渣問題尚未妥善解決；A/Ο工藝1.基本原理本發(fā)明新型UASB升流式厭氧污泥床它的優(yōu)越性是除了使有機(jī)污染物得到降解之外，還具有一定的脫氮除磷功能，是將厭氧水解技術(shù)用為活性污泥的前處理，所以A/Ο法是改進(jìn)的活性污泥法。4.本發(fā)明新型UASB升流式厭氧污泥床前段缺氧段和后段好氧段串聯(lián)在一起，A段DO不大于0.2mg/L，0段D0=2?4mg/L ;在缺氧段異養(yǎng)菌將污水中的淀粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機(jī)物水解為有機(jī)酸，使大分子有機(jī)物分解為小分子有機(jī)物，不溶性的有機(jī)物轉(zhuǎn)化成可溶性有機(jī)物，當(dāng)這些經(jīng)缺氧水解的產(chǎn)物進(jìn)入好氧池進(jìn)行好氧處理時(shí)，可提高污水的可生化性及氧的效率；在缺氧段，異養(yǎng)菌將蛋白質(zhì)、脂肪等污染物進(jìn)行氨化(有機(jī)鏈上的N或氨基酸中的氨基)游離出氨(NH3、NH4+)，在充足供氧條件下，自養(yǎng)菌的硝化作用將NH3-N (NH4+)氧化為N03-，通過(guò)回流控制返回至A池，在缺氧條件下，異氧菌的反硝化作用將N03-還原為分子態(tài)氮(N2)完成C、N、0在生態(tài)中的循環(huán)，實(shí)現(xiàn)污水無(wú)害化處理；2.A/Ο內(nèi)循環(huán)生物脫氮工藝特點(diǎn)根據(jù)以上對(duì)生物脫氮基本流程的敘述，結(jié)合多年的焦化廢水脫氮的經(jīng)驗(yàn)，我們總結(jié)出(A/Ο)生物脫氮流程具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)效率高；該工藝對(duì)廢水中的有機(jī)物，氨氮等均有較高的去除效果；當(dāng)總停留時(shí)間大于54h，經(jīng)生物脫氮后的出水再經(jīng)過(guò)混凝沉淀，可將COD值降至100mg/L以下，其他指標(biāo)也達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，總氮去除率在70%以上；(2)流程簡(jiǎn)單，投資省，操作費(fèi)用低；該工藝是以廢水中的有機(jī)物作為反硝化的碳源，故不需要再另加甲醇等昂貴的碳源；尤其，在蒸氨塔設(shè)置有脫固定氨的裝置后，碳氮比有所提高，在反硝化過(guò)程中產(chǎn)生的堿度相應(yīng)地降低了硝化過(guò)程需要的堿耗；(3)缺氧反硝化過(guò)程對(duì)污染物具有較高的降解效率；如C0D、B0D5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%，酚和有機(jī)物的去除率分別為62%和36%，故反硝化反應(yīng)是最為經(jīng)濟(jì)的節(jié)能型降解過(guò)程；(4)容積負(fù)荷高；由于硝化階段采用了強(qiáng)化生化，反硝化階段又采用了高濃度污泥的膜技術(shù)，有效地提高了硝化及反硝化的污泥濃度，與國(guó)外同類工藝相比，具有較高的容積負(fù)荷；(5)缺氧/好氧工藝的耐負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)；當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)波動(dòng)較大或污染物濃度較高時(shí)，本工藝均能維持正常運(yùn)行，故操作管理也很簡(jiǎn)單；通過(guò)以上流程的比較，不難看出，生物脫氮工藝本身就是脫氮的同時(shí)，也降解酚、氰、COD等有機(jī)物；結(jié)合水量、水質(zhì)特點(diǎn)，我們推薦采用缺氧/好氧(A/Ο)的生物脫氮(內(nèi)循環(huán))工藝流程，使污水處理裝置不但能達(dá)到脫氮的要求，而且其它指標(biāo)也達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；3.A/Ο工藝的缺點(diǎn)1.由于沒有獨(dú)立的污泥回流系統(tǒng)，從而不能培養(yǎng)出具有獨(dú)特功能的污泥，難降解物質(zhì)的降解率較低；2、若要提高脫氮效率，必須加大內(nèi)循環(huán)比，因而加大了運(yùn)行費(fèi)用；另外，內(nèi)循環(huán)液來(lái)自曝氣池，含有一定的D0，使A段難以保持理想的缺氧狀態(tài)，影響反硝化效果，脫氮率很難達(dá)到90% ;3、影響因素水力停留時(shí)間(硝化>6h，反硝化<2h )污泥濃度MLSS (> 3000mg/L)污泥齡(> 30d )N/MLSS負(fù)荷率(<0.03 )進(jìn)水總氮濃度(<30mg/L) 本發(fā)明新型UASB升流式厭氧污泥床基本構(gòu)成和原理 USAB反應(yīng)器的構(gòu)成 USAB反應(yīng)器的主體部分主要分為兩個(gè)區(qū)域，即反應(yīng)區(qū)和三相分離區(qū)；其中反應(yīng)區(qū)為USAB反應(yīng)器的工作主體。5.本發(fā)明新型UASB升流式厭氧污泥床的工作原理 在UASB反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)下部，是由沉淀性能良好的污泥(通常是顆粒污泥)形成的厭氧污泥床，污泥濃度可達(dá)到50-100g/l更高；由反應(yīng)器底部進(jìn)入反應(yīng)區(qū)，由于水的向上流動(dòng)和產(chǎn)生的大量氣體上升形成良好的自然攪拌作用，并使一部分污泥在反應(yīng)區(qū)的上方形成相對(duì)稀薄的污泥懸浮區(qū)，懸浮區(qū)污泥濃度一般在5-40g/l范圍內(nèi)；懸浮液進(jìn)入分離區(qū)的沉降室，污泥在此沉降，由斜面返回反應(yīng)區(qū)，澄清后的處理水溢流排出； USAB反應(yīng)器的工藝特點(diǎn) USAB反應(yīng)器運(yùn)行的3個(gè)重要的前提是:1 ;反應(yīng)器內(nèi)形成沉降性能良好的顆粒污泥或絮狀污泥；2.出產(chǎn)氣和進(jìn)水的均勻分布所形成的良好的攪拌任用；3.設(shè)計(jì)合理的三相分離器，能使沉淀性能良好的污泥保留在反應(yīng)器內(nèi)； 利用微生物細(xì)胞固定化技術(shù)-污泥顆粒化 USAB反應(yīng)器利用微生物細(xì)胞固定化技術(shù)-污泥顆?；瘜?shí)現(xiàn)了水力停留時(shí)間和污泥停留時(shí)間的分享，從而延長(zhǎng)了污泥泥齡，保持了高濃度的污泥；顆粒厭氧污泥具有良好的沉降性能和高比產(chǎn)甲烷活性，且相對(duì)密度比人工載體小，靠產(chǎn)生的氣體來(lái)實(shí)現(xiàn)污泥與基質(zhì)的充分接觸，節(jié)省了攪拌和回流污泥的設(shè)備和能耗bn無(wú)需附設(shè)沉淀分享裝置；同時(shí)反應(yīng)器內(nèi)不需投加填料和載體，提高了容積利用率。
【專利摘要】本發(fā)明新型UASB升流式厭氧污泥床的工作原理在UASB反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)下部，是由沉淀性能良好的污泥(通常是顆粒污泥)形成的厭氧污泥床，污泥濃度可達(dá)到50-100g/l更高；由反應(yīng)器底部進(jìn)入反應(yīng)區(qū)，由于水的向上流動(dòng)和產(chǎn)生的大量氣體上升形成良好的自然攪拌作用，并使一部分污泥在反應(yīng)區(qū)的上方形成相對(duì)稀薄的污泥懸浮區(qū)，懸浮區(qū)污泥濃度一般在5-40g/l范圍內(nèi)；懸浮液進(jìn)入分離區(qū)的沉降室，污泥在此沉降，由斜面返回反應(yīng)區(qū)，澄清后的處理水溢流排出。
【IPC分類】C02F3/28, C02F3/30
【公開號(hào)】CN105330014
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410390278
【發(fā)明人】王文霞
【申請(qǐng)人】上海羽利環(huán)保設(shè)備技術(shù)有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2014年8月11日