基本原理
水解和大分子裂解阶段:废水中的复杂不溶性废物,如多糖、蛋白质、脂质等在生物细菌分泌的酶作用下,转化为简单物质,如糖类、氨基酸和脂肪酸。
酸化阶段:厌氧罐内发生发酵,将溶解物质转化为更简单的物质,如脂肪酸、醇类、乳酸、甲醇、二氧化碳、氢气、氨气和硫化氢等,同时产生新的生物质,此阶段罐内 pH 值可因脂肪酸的形成而降低至 4.0。
甲烷化阶段:前一阶段产生的物质进一步被甲烷化,生成甲烷和二氧化碳气体。UASB 厌氧发酵罐制造厂家
结构组成
底部进水与布水系统:位于罐体底部,其作用是使废水能够均匀地进入反应器,确保废水与污泥充分接触,为后续的反应提供良好的条件。
污泥反应区:存有大量厌氧污泥,是有机物分解的主要场所,具有良好沉淀性能和凝聚性能的污泥在此形成污泥层,高浓度的微生物在其中将大分子有机物分解为小分子脂肪酸、醇类等,最终转化为沼气。
气液固三相分离器:通常位于罐体顶部,由沉淀区、气室和反射板等组成。其作用是将反应过程中产生的沼气、污泥和处理后的水进行分离,沼气进入气室被收集,污泥通过沉淀后沿斜壁滑回反应区,处理后的水则从沉淀区溢流堰排出。
气室:用于收集沼气,收集到的沼气可以通过导管导出,作为能源加以利用。
优点
处理效率高:UASB 内污泥浓度高,平均污泥浓度可达 20-40gVSS/L,污泥的颗粒化使反应器内的平均浓度达 50gVSS/L 以上,能有效分解废水中的有机物,有机负荷高,水力停留时间长。
能耗低:无混合搅拌设备,靠发酵过程中产生的沼气的上升运动,使污泥床上部的污泥处于悬浮状态,对下部的污泥层也有一定程度的搅动,节省了搅拌所需的能源。
可回收资源:产生的沼气主要成分为甲烷和二氧化碳,可作为能源用于供热、发电等,实现资源的回收利用,降低运行成本。
运行稳定:污泥床不填载体,避免了因填料发生堵塞的问题,同时良好的颗粒污泥床的形成,使得其能适应负荷冲击和温度与 pH 值的变化,运行较为稳定。
应用领域
工业废水处理
食品加工废水:如屠宰废水、酿酒废水、淀粉废水等,UASB 反应器能有效处理其中的有机物,实现无害化和资源化处理。
制药废水:可通过厌氧微生物作用分解转化废水中的有机物,降低废水毒性,为后续处理创造条件。
造纸废水:对造纸废水中的木质素、纤维素等有机物进行预处理,去除部分有机物,减轻后续处理工艺负荷,同时回收沼气。
生活污水处理
城市污水:可作为城市污水处理厂的预处理单元,初步分解污水中的有机物,提高可生化性,降低后续处理能耗和成本。在小型城镇或农村地区,也可作为独立污水处理设施。
小区污水:与其他处理工艺相结合,构建一体化污水处理系统,处理小区内的生活污水和部分商业废水,达到排放标准或回用要求。
其他领域UASB 厌氧发酵罐制造厂家
垃圾渗滤液处理:在厌氧条件下对垃圾渗滤液中的有机物进行降解,降低其 COD 和 BOD 浓度,为后续处理提供良好水质条件。
养殖废水处理:有效处理养殖废水中的动物粪便、尿液和冲洗水等,去除有机物和病原体,产生的沼气可作为养殖场能源,沼渣和沼液可作为有机肥料还田。