2500m3UBF反应器在废水处理中应用和研究

北极星电力网技术频道作者:佚名 2008/6/4 17:54:13

关键词: 水处理废水处理

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论文作者：蒋京东刘锋吴建华马三剑http://www.cnjlc.com

摘要：UBF反应器是我国研究和使用很少的一种深度厌氧反应器。为了处理柠檬酸生产中的高含盐废水，经过长期的实验研究，设计和建设了4座2500m3中温UBF反应器，经过近一年的实际启动和运行研究，在容积负荷3~4kgCOD/(m3d)下，COD去除率在88左右，为大型UBF的设计、建设、启动、运行积累的经验。
关键词：废水处理厌氧UBF

前言本文转自环境技术网！

　　废水的深度厌氧处理过程对处理负荷和处理效率影响最大二个因素是：反应器中有足够多的活性厌氧污泥；污泥和废水有良好的接触。几乎所有的反应器技术都是围绕着此二个方面开展的。深度厌氧生物过程由于伴有沼气的产生，保证反应器中的污泥量是反应器设计的关键，一般称为“生物的固定化”。

　　试图通过填料的阻挡过滤作用，污泥不随水流出反应器，而达到生物固定化的技术称为AF反应器（AnaerobicFilter,AF）技术。UASB反应器（Up-flowAnaerobicSludgeBlanket,UASB）技术通过反应器上部的三相分离器，将具有一定液体力学特性的污泥、沼气气泡、水进行分离，水、沼气流出器外，而污泥回落到反应器中，从而保证达到生物固定化的目的。

　　UBF反应器（Up-flowBlanketFilter,UBF）是一种将UASB反应器和AF反应器特点结合起来的一种深度厌氧反应器，希望具有二种生物固化机理^[1]。

　　对于可以驯化出颗粒污泥的废水类型，UASB、MIC(多级内循环反应器)反应器具有很强的竞争力。而对于不易甚至不能驯化出颗粒污泥的废水类型，例如，高含盐份的废水、含有生物毒性的废水、波动冲击范围较大的废水、组成或种类变化频繁的废水等，采用颗粒化污泥的反应器会遇到很大的麻烦，在这种情况下，UBF反应器的竞争力则更强。http://

　　1、2500m³UBF反应器

　　（1）工艺结构设计

　　反应器采用圆柱体型式，直径12米，高23米。底部1米左右为布水区，采用多点局部大阻力布水器，共96只布水点。从底部到6米，为泥毯区，泥毯区体积为670m³，占总体积的25。泥毯区上面为填料区，从高6m到16m，总填料体积1100m³，占总体积的45。填料区上面为自由沉淀区，从高16m到20m，自由区体积450m³，占总体积的17。UBF最上部为三相分离和出水区，从高20m到23m，三相分离和出水区体积340m³，占总体积的13。　　UBF反应器的结构示意图见图1。http://

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　　（2）反应器主体材料和防腐保温

　　反应器主体和三相分离器采用碳钢材料，少部分组件使用不锈钢材料或塑料材料。接触水和气面采用环氧树脂防腐，反应器外壁不进行保温。

　　（3）填料和填料层　　UBF的填料关系到反应器的使用效果、寿命、造价等，是UBF技术的关键因素之一。工程中采用了无机固体填料。填料的特性如下：A、填料的化学组成以Si、Al、Fe的氧化物为主；B、体积当量直径约80~100mm；C、不规则形状，球形系数约0.7~0.8；D、填料球的比重在700~1,000kg/m³；E、填料球内空隙率为ε_P^o=55~75；F、填料球的开口空隙率ε_P=25~30；G、填料层的空隙率为ε_b=35~40；阻挡过滤空隙率为ε_m=60~70；并且具有较强硬度，防止装填、使用过程中破损；亲水性、抗化学腐蚀性、生物稳定性等方面也要能满足UBF的要求。

　　（4）填料支架

　　由于有高达6米的填料层，克服填料支架强度问题、对底板压强的非均匀性问题、和反应器侧筒与底板防渗漏、防腐问题。填料支架的受力结构为支架和反应器底板为一体的现浇钢筋混凝土结构，结构梁上安装栅型板，填料层上设有防浮结构。　　2、废水水质情况

　　UBF处理的废水为柠檬酸、淀粉糖生产废水，废水的组成：柠檬酸和淀粉糖生产的离子交换废水（60）、MIC反应器深度厌氧反应器出水（20）、洗糖废水（20）。

　　UBF综合进水水质见表1：

　　表1UBF进水综合水质http://

指标	COD_Cr(mg/L)	pH	温度（℃）	CL^-(mg/L)
数值	3000~6000	5~6	35~37	3000~5000

　　3、污泥接种和启动调试

　　接种和启动于2003年12月开始，接种污泥为城市污水处理厂的厌氧消化污泥，接种量约为50kgMLSS/m³。

　　先用水温35~40℃柠檬酸稀洗糖废水进行启动，恢复污泥的活性，启动时间15d左右。然后，逐步配入高含盐废水，并采用回流进行驯化，驯化时间60d。在此过程中，每次提高负荷采取的是先提流量，5天后再增加高含盐废水量的方法，到进水COD浓度达到4000mg/L左右时，只增加进水量（高含盐废水量），直至最后逐步将所有的高含盐废水全部处理完。

　　驯化阶段的反应器运行负荷变化情况见图2。

　　4、运行数据

　　UBF系统于2004年4月进入正常运行，已将全部高含盐废水处理完。在正常运行期间，每座反应器进水水量为2000m³/d、进水水温稳定控制在35~37℃，每日6次分析进、出水的水样，分析指标：pH、COD、VFA酸度等。在半年多的稳定运行中，容积负荷基本控制在3~4kgCOD/m³.d，出水水质非常稳定，没有发生大波动，出水PH都在7左右，COD去除效率保持在88左右，出水VFA基本在3mmoL以下。　　图3、图4为一个常规月（2004年12月份）的COD与去除效率等运行情况。