CN1986453A - Uasb生物气循环搅拌技术 - Google Patents

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Abstract

UASB生物气循环搅拌技术，上流式UASB反应器，由于水力因素和产气的不均匀性，颗粒污泥层悬浮性不好，形成死角和短流，降底了其反应效率。用UASB***自身产生的生物气进行循环搅拌其颗粒污泥层，不破坏颗粒污泥结构、不影响其活性，不改变产气组份，不影响生物气的回收利用，有效地消除短流、死角问题，使废水与颗粒污泥充分接触，提高反应效率20％。在UASB底部与污水布水***并列相间再设置一套反吹搅拌布气***，生物气由集气柜经压缩机送入布气装置，将气体切割为细小气泡，均匀喷出，形成气水湍流，起到搅拌作用，小气泡在浮力作用下与新产生气体聚集形成较大气团，气团在反应器内上升，使得反应器内颗粒污泥处于悬浮状态。

Description

UASB生物气循环搅拌技术
本发明所属技术领域
本技术发明属于应用在污水厌氧处理中的适用技术，用UASB***产生的生物气循环搅拌UASB的颗粒污泥层，提高UASB高效厌氧处理***处理效率，也适用于普通升流式厌氧反应器和厌氧消化装置。
本发明背景技术
上流式高效厌氧反应器(UASB)适合处理高浓度有机废水，能耗少，处理效率高，并且能够产生可回收利用的生物气，得到国内外的广泛应用。如何改良反应器，提高反应效率，稳定处理效果是目前被广泛研究的课题。
理想的UASB***是废水通过底部布水器进入反应器，在水力上升流动和产生的气体上升作用下，形成良好的搅拌作用，使得进水与颗粒污泥充分混合接触并进行厌氧分解。但是UASB反应器往往存在着一些缺陷，底部布水管道堵塞、布水器射流咀阻力不等，使得进水不均匀，产生死角，形成短流；当进水流量较小、反应器内有机负荷较低，造成产气量小时，水力上升动力和产气不足难以形成较好的搅拌，整个UASB***不是处于完全混合状态，反应器部分区域处于稳定状态，不能与污水中的营养成份接触，不能很好地生长和更新，反应器的水力空间，特别是颗粒污泥层不能得到充分利用，从而降低了处理效率。
本发明内容
为了克服上述缺点，需要加入搅拌装置。
(1)如果加入机械搅拌装置，由于机械力的切割作用，使颗粒污泥破碎，造成颗粒污泥难以形成或大量流失，从而破坏了UASB***核心技术颗粒污泥，不能达到高效厌氧的处理效果。
(2)如果引入空气搅拌，不会破坏颗粒污泥结构。但是一方面氧气的加入破坏反应器的厌氧环境，造成颗粒污泥不利的生长环境，从而使得活性下降，甚至死亡；另一方面氧气与甲烷气体混合容易***，造成事故。
(3)若采用氮气等惰性气体进行搅拌，虽然能避免上述两种情况，但是造价高，不利于工业应用；惰性气体与产生的生物气混合，增加成本；另外，生物气可以作为能源回收利用，而惰性气体的引入使得生物气组份发生了变化，难以回收利用。
综合上述，本发明UASB生物气循环搅拌装置利用自身产生的生物气进行循环搅拌，不破坏颗粒污泥结构、不影响其活性，不改变产气组份，不影响生物气的回收利用，有效地消除短流、死角问题，使废水与颗粒污泥充分接触，提高反应效率20％。
本实用新型所采用的技术方案是：在UASB底部与污水布水***并列再设置一套反吹搅拌布气装置，生物气由集气柜经压缩机送入布气装置，布气装置将气体切割为细小气泡，均匀喷出，在UASB底部形成气水湍流，起到搅拌作用，小气泡在浮力作用下与新产生气体聚集形成较大气团，气团在反应器内上升，使得反应器内颗粒污泥处于悬浮状态，废水通过颗粒污泥的缝隙缓慢上升，并与颗粒污泥充分接触反应。
本实用新型的UASB生物气搅拌装置，利用UASB***的产生的生物气进行搅拌，不用引入外加惰性气体，成本低，而且不影响生物气的回收利用。同时生物气的均匀搅拌，使得颗粒污泥处于悬浮状态，有利于废水与微生物充分接触，提高反应效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本技术发明进一步说明。
图1中，气柜中一部分生物气通过气体输送管道(1)，再经过压缩机(3)加压，输入到UASB反应器底部的管道中，同时废水通过液体输送管道(2)也进入UASB反应器，废水在生物气的搅拌作用下，与颗粒污泥充分接触，产生新的生物气。输入的搅拌生物气和新产生的生物气逐渐上升，通过污泥床层(5)、悬浮污泥层(6)，通过三相分离器(7)与液体、颗粒污泥进行分离，通过导气管(8)收集于气柜(4)，部分生物气进行再循环。
图2中，生物气进入布气管道(1)进入UASB底部布气管道(4)，管道周围设有微孔(3)，生物气从微孔进入反应器；废水通过管道(2)进入UASB底部管道(6)，从管道(6)中的微孔(5)进入反应器。
本发明的具体实施方式
实施例1
对于矩形的UASB反应器，在UASB***的集气柜中生物通过压缩机使气体进入反应器，可以在其底部设置布气管道，与布水管道相间，可以在四个角上增加布气孔。同时三相分离器顶部的集气管要适当加粗，因为即有产生的生物气又有加入搅拌的生物气。根据颗粒污泥层的情况，可以连续稳定布气搅拌，也可以间歇式脉冲搅拌。
实施例2
对于圆形的UASB反应器，在UASB***的集气柜中生物气通过压缩机使气体进入反应器，在其底部设置同心圆型布气管道。同时三相分离器顶部的集气管要适当加粗，因为即有产生的生物气又有加入搅拌的生物气。根据颗粒污泥层的情况，可以连续稳定布气搅拌，也可以间歇式脉冲搅拌。
实施例3
当废水水量较小，UASB反应器中有机负荷低，产生生物气较少时，可以适当调节压缩机加大搅拌生物气的量，促进搅拌作用。当废水水量适中时，可以根据需要调节气体加压泵的大小。当废水水量较大，UASB反应器中有机负荷高，产生生物气较多足以自行搅拌时，可以停止生物气搅拌或间歇式搅拌。
实施例4
对于现有设计不合理，产生死角或短流的反应器，可以对在反应器进行改造，设置生物气体曝气装置，改善UASB反应器颗粒物泥状态，使其有良好地悬浮性，有效防止死角或短流。

Claims (3)

1.UASB生物气循环搅拌技术，在UASB反应器底部设置布气搅拌***，使得废水与颗粒污泥充分混合，提高反应效率。其特征是：采用UASB***产生的生物气经循环泵进行搅拌，不引入外加气体；UASB底部气体管道采用微孔曝气装置，将生物气切割成细小的气泡，与水体和颗粒污泥形成气液固三相湍流，小气泡再与新产生的气泡聚合形成较大气泡，产生较大升力，从而在上升过程中形成搅动作用。
2.根据权利要求1所述的UASB生物气搅拌装置，其特征是：采用UASB自身产生的生物气进行搅拌，不引入外加气体；在UASB底部与布水***相间设置布气***。
3.根据权利要求1所述的UASB生物气搅拌技术，利用UASB自身产生的生物气进行循环搅拌，不破坏颗粒污泥结构、不影响其活性，不改变产气组份，不影响生物气的回收利用，有效地消除短流、死角问题，使废水与颗粒污泥充分接触，提高反应效率20％。
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