国の環境要求がますます高くなるにつれて、水処理技術も絶えず革新的に進級しており、UASB嫌気処理反応器は最近開発された新しい技術であり、技術紹介は以下の通りである:
UASB反応器の基本的な特徴は担体を吸着することなく、沈降性能の良い粒状汚泥を形成し、反応器内の高濃度の微生物を保持することができるため、高いCOD負荷(30 ~ 50 kgCOD/(m 3?d)以上に耐えられ、COD除去率は90%以上に達することができる。一方、好気生物処理において、最も効果の高い好気純生物流動化床。深井戸曝気などのプロセスCOD負荷も10 kgCOD/(m 3?d)程度であり、COD除去率は70%~ 80%である。他の嫌気性バイオリアクターと比較したUASBの特徴は以下の通りである。
(1)構造がシンプルで巧妙
沈殿区は反応器の頂部に設置され、廃水は反応器の底部から入り、汚泥床区を上流に流れて大量の嫌気性細菌と接触し、廃水中の有機物は嫌気性菌によってメタン(主要成分はCH 4とCO 2)に分解され、廃水は昇流の過程でメタンと嫌気性菌固体物を挟み込んでいる。メタンガスはガス室区で固液分離を行い、処理された浄化水は反応器上部から排出され、廃水は処理の全過程を完了した。沈殿区の汚泥の大部分は汚泥床区に戻ることができ、反応器内に十分なバイオマスを維持することができる。このことから、前半全体が生物反応と沈殿を一体化し、反応器内に機械攪拌を設けず、充填剤を入れず、構造が比較的簡単で、運行管理が便利であることが分かった。
(2)反応器内で嫌気粒子汚泥を培養できる
UASB反応器は大多数の有機廃水を処理する時、操作方法が正しい限り、一般的には反応器内で嫌気粒子汚泥を育成することができ、嫌気粒子汚泥の特性は非常に高い有機物除去活性があり、密度はフロック体汚泥より大きく、良好な沈殿性能を持ち、時反応器内は非常に高いバイオマスを維持することができる。
(3)汚泥泥年齢(SRT)と水力滞留時間(HRT)の分離を実現
反応器内で高い生物量を維持することができて、汚泥泥の年齢はとても長くて、廃水の反応器内のHRTは比較的に短くて、時SRTはHRTより大きくて、そのため反応器具はとても高い容積負荷率ととても良い運行安定性があって、これは現代嫌気反応器と伝統嫌気反応器の最大の違いです。
(4)UASB反応器は各種廃水に対して大きな適応性がある
UASB反応器はアルコール、糖蜜、クエン酸などの生産廃水だけでなく、ビール、屠殺、ソフトドリンクなどの生産廃水などの中濃度有機廃水も出ることができ、生活汚水、都市汚水などの低濃度有機廃水も出ることができる。UASB反応器は高温(55℃)と中温(35℃前後)で運転でき、低温(20℃前後)で安定して運転できる。UASB反応器は有毒有害物質を含む有機廃水のほか、異業種から排出される各種有機廃水にほぼ適応できる。
(5)エネルギー消費が低く、泥生産量が少ない
UASB反応器は酸素を供給する必要がなく、攪拌する必要がなく、加温する必要がなく、高効率エネルギーを実現すると同時に、低エネルギー消費を達成し、大量の生物エネルギーメタンガスを提供することができるため、UASB反応器は生産能力型の廃水処理設備である。SRTが長いため、発生した汚泥は安定しているだけでなく、発生量が少なく、汚泥処理費用が低減されている。
(6)廃水中の窒素とリンを除去できない
UASB反応器は他の嫌気処理装置と同様に廃水中の窒素やリンを除去できない点が不足している。これは嫌気性生化学反応の本質によって決定される。高、中濃度の廃水を処理する場合、嫌気−好酸素直列プロセス、すなわちUASB反応器を用いて廃水中の炭素含有有機物の大部分を前処理として除去するが、好酸素処理設備を用いて残留炭素含有有機物と窒素、リンなどの物質を除去することは、最適な廃水処理プロセスの選択であり、大きな省エネ意義があり、インフラ投資を大幅に節約し、運行コストを削減することができる。そのため、とても良い経済効果と環境効果があります。
嫌気性消化過程における微生物の絶えずの増加、あるいは水に入ると分解できない懸濁固体の蓄積により、反応器内の汚泥濃度の増加に伴い、出水水質は改善されるが、汚泥は一定の高さを超え、汚泥は出水とともに反応器を押し出す。そのため、反応器内の汚泥が所定の最大高度の知恵に達するには排泥が必要である。一般的な汚泥排出は、この期間に蓄積された量に等しい一定の時間間隔(例えば毎週)に一定の体積の汚泥を排出するための事前に確立された規程に従うべきである。より信頼性の高い方法は汚泥濃度分布曲線を確定して泥を排出することであり、原則として2種類の汚泥排出方法がある:①所望の高距離から直接排出する、②ポンプを用いて汚泥を排出する。
汚泥排泥の高さは重要であり、それは低活性の汚泥を排出し、最高の高活性の汚泥を反応器に保持することであるべきである。一般的に汚泥床の底部には濃汚泥が形成され、上層部には薄い綿状汚泥があり、残りの汚泥は汚泥床の上部から排出されるべきである。反応器の底部にある「濃」汚泥は蓄積粒子と小砂粒の活性が低下する可能性があるので、反応器の底部からたまに泥を排出することをお勧めします。これにより、反応器内に蓄積された砂粒を回避または減少させることができます。
①清水区は高さ0.5 ~ 1.5 mが推奨されている。
②汚泥排出は定時排泥を採用でき、周排泥は一般的に1 ~ 2回である。
③汚泥液面モニターを設置する必要があり、汚泥面の高さに基づいて排泥時間を決定することができる。
④余剰汚泥排泥点は汚泥区の中上部に設置することが望ましい。
⑤矩形池の排泥に対して、池の縦方向に沿って多点排泥しなければならない。
⑥反応器底部に粒子状物質と小砂粒が蓄積される可能性があるため、下部排泥の可能性を考慮し、反応器内部に蓄積された砂粒を回避または減少させることができる。
⑦1本の多孔性水管に対して、吸水管はスラッジ排出或いは空洞排出管を兼ねることが考えられる。
余剰汚泥を排出する位置は反応器のものと考えられていますか。高さのところ。しかし、大部分の設計者は、粒子状汚泥を排出することなく汚泥床の上面部分の残留フロック体汚泥を排除するために、3相分離器の下0.5 mに排泥管を設置することを推奨している。UASB反応器の汚泥排出システムは、上、中、下の異なる位置に排泥設備を設置することを同時に考慮しなければならず、生産運転中の具体的な状況に基づいて実際の排泥の要求を考慮して、どの位置に排泥するかを確定しなければならない。
一、UASB原理
UASB反応器廃水はできるだけ均一に反応器の底部に導入され、下水は粒子状汚泥またはフロック状汚泥を含む汚泥床を上向きに通過する。嫌気反応は廃水と汚泥粒子が接触する過程で発生する。嫌気状態で発生するメタンガス(主にメタンと二酸化炭素)は内部の循環を引き起こし、これは粒子汚泥の形成と維持に有利である。汚泥層に形成されたいくつかのガスは汚泥粒子に付着し、付着したガスと付着していないガスは反応器上部に上昇した。表面に上昇した汚泥が三相反応器ガスエミッタの底部に衝突し、気泡が付着した汚泥綿体の脱気を引き起こす。気泡が放出されると汚泥粒子は汚泥床の表面に沈殿し、付着した気体と付着していない気体は反応器上部の3相分離器の集気室に集められる。ユニットの隙間を極めて下に置くバッフルの役割は、ガスエミッタとメタンガス気泡の沈殿領域への進入を防止することであり、そうしないと沈殿領域のフロックが起こり、粒子の沈殿が阻害される。残りの固体および汚泥粒子を含む液体のいくつかは、分離器の隙間を通って沈殿領域に入る。
セパレータの斜壁沈殿域の過流面積は水面に近づくにつれて増加するため、上昇流速は排出点に近づくにつれて低下する。流速低下による汚泥フロックは沈殿領域でフロック化し沈殿することができる。三相分離器に蓄積された汚泥フロックは、斜壁に保持された摩擦力をある程度超え、反応ゾーンに戻され、この汚泥の一部は進水有機物と反応する。
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