UASB反應器的配水系統(tǒng)的設計

配水孔口負荷

一個進水點服務的大面積是應該進行深入的實驗。對于UASB反應器在完成了起動之后，每個進水點負擔2.0到4.0m2對獲得滿意的去除效率是足夠的。但是在溫度低于20℃或低負荷的情況，產氣率較低并且污泥和進水的混合不充分時，需要較高密度的布水點。對于城市污水建議1～2m2/孔。表4是根據UASB反應器的大量實踐*的進水管負荷。

表4 采用UASB處理主要為溶解性廢水時進水管口負荷每個進水口負荷(m2) 負荷(kgCOD/m3·d) 凝絮狀污泥> 40kgDS/m3 中等濃度絮狀污泥120～40kg/m3

進水分配系統(tǒng)

進水分配系統(tǒng)的合理設計對UASB處理廠的良好運轉是至關重要的，進水系統(tǒng)兼有配水和水力攪拌的功能，為了這兩個功能的實現(xiàn)，需要滿足如下原則：a) 確保單位面積的進水量基本相同，以防止短路等現(xiàn)象發(fā)生；b) 盡可能滿足水力攪拌需要，保證進水有機物與污泥迅速混合；c) 很容易觀察到進水管的堵塞；d) 當堵塞被發(fā)現(xiàn)后，很容易被清除。

在生產裝置中采用的進水方式大致可分為間歇式(脈沖式)、連續(xù)流、連續(xù)與間歇相結合等方式；從布水管的形式有一管多孔、一管一孔和分枝狀等多種形式。

1) 連續(xù)進水方式(一管一孔)

為了確保進水均勻分布，每個進水管線僅僅與一個進水點相連接，是理想的情況。為保證每一個進水點的流量相等，建議用高于反應器的水箱(或渠道式)進行分配，通過渠道或分配箱之間的三角堰來保證等量的進水。這種系統(tǒng)的好處是容易觀察到堵塞情況。

2) 脈沖進水方式

UASB反應器與國外的顯著的特點是很多采用脈沖進水方式。有些研究者認為脈沖方式進水，使底層污泥交替進行收縮和膨脹，有助于底層污泥的混合。

3) 一管多孔配水方式

采用在反應器池底配水橫管上開孔的方式布水，為了配水均勻，要求出水流速不小于2.0m/s。這種配水方式可用于脈沖進水系統(tǒng)。一管多孔式配水方式的問題是容易發(fā)生堵塞，因此，應該盡可能避免在一個管上有過多的孔口。

4) 分枝式配水方式

這種配水系統(tǒng)的特點采用較長的配水支管增加沿程阻力，以達到布水均勻的目的(圖3c)。根據筆者的實踐，大的分枝布水系統(tǒng)的負荷面積為54m2。大阻力系統(tǒng)配水均勻度好，但水頭損失大。小阻力系統(tǒng)水頭損失小，如果不處理效率，可減少系統(tǒng)的復雜程度。

對其他類型布水方式，我國也有很多設計和運行經驗。與三相分離器一樣，不同型式的布水裝置之間，很難比較孰優(yōu)孰劣。事實上，各種類型的布水器都有成功的經驗和業(yè)績。

配水管道設計

對重力布水方式，污水進入反應器時可能吸入空氣，會引起對甲烷菌的抑制；進入大量氣體與產生的沼氣會形成有可能的混合氣體；同時，氣泡太多可能還會影響沉淀功能。因為，大于2.0mm直徑的氣泡在水中以約0.2～0.3m/s速度上升，采用較大的管徑使液體在管道的垂直部分的流速低于這一數(shù)值，可適當?shù)乇苊獬^2mm直徑的空氣泡進入反應器，同時還可避免氣阻。在反應器底部用較小直徑，形成高的流速產生較強的擾動，使進水與污泥之間混合加強。

污水中存在大的物體可能堵塞進水管，設計良好的進水系統(tǒng)要求可疏通堵塞；對于壓力流采用穿孔管布水器(一管多孔或分枝狀)，需考慮設液體反沖洗或清堵裝置，可采用停水分池分段反沖；采用一管多孔布水管道，布水管道尾端兼作放空和排泥管，以利于清除堵塞；采用重力流布水方式(一管一孔)，如果進水水位差僅僅比反應器的水位稍高(水位差小于10cm)將經常發(fā)生堵塞。在水箱中的水位(三角堰的底部)與反應器中的水位差大于30cm很少發(fā)生這種堵塞。無論采用那一種布水方式，盡可能少地采用彎頭等非直管。

UASB反應器廢水處理達標排放設備UASB反應器廢水處理達標排放設備