UASB (Up-flow Anaerobic Sludge Bed) är en typ av anaerob reaktor som uppfanns av professor Lettinga från Nederländerna på 1970-talet. Det är en av de mest använda effektiva anaeroba reaktorerna för närvarande. Det används ofta för behandling av medelhög och hög koncentration av organiskt avloppsvatten, såsom alkohol, öl, slakterier och hushållsavlopp.
Avloppsvattnet kommer in i reaktorn jämnt från botten och strömmar uppåt genom slambädden som innehåller granulärt eller flockigt slam. Under anaeroba förhållanden bryter mikroorganismer ner organiskt material och producerar biogas som huvudsakligen består av metan och koldioxid. Gasbubblorna fäster vid slampartiklarna och bildar ett "gas-flytande-fast" blandat flöde som stiger till toppen.
Översikt över kärnprincipen
I UASB-reaktorn förs avloppsvattnet in i reaktorns botten så jämnt som möjligt och avloppsvattnet strömmar uppåt genom slambädden som innehåller granulärt eller flockigt slam. Anaeroba reaktioner uppstår när avloppsvattnet och slampartiklarna kommer i kontakt. Metan och koldioxid som produceras under anaeroba förhållanden orsakar intern cirkulation, vilket bidrar till bildning och underhåll av granulärt slam.
Gasgenerering och -separering
En del av de gaser som bildas i slamskiktet fäster vid slampartiklarna och stiger till toppen av reaktorn. Slammet som stiger upp till ytan träffar botten av den trefasiga separatorgasemissionsplattan, vilket gör att de bifogade gasbubblorna desorberas. Efter gasutsläppet kommer slampartiklarna att lägga sig på ytan av slambädden, medan gasen samlas upp i gasuppsamlingskammaren i trefasavskiljaren.
Trefasavskiljarens funktion.-
Tre-fasseparatorn är den viktigaste utrustningen i UASB-reaktorn, installerad på toppen av reaktorn och delar upp reaktorn i en nedre reaktionszon och en övre sedimentationszon. Dess huvudsakliga syfte är att effektivt separera den producerade biogasen från slambädden. Speciellt vid hög-belastning är en reflektorplatta placerad under gasuppsamlingskammaren för att förhindra att biogasen strömmar ut genom mellanrummen mellan gasuppsamlingskammarna till sedimenteringskammaren. Bafflarna hjälper också till att minska vätsketurbulensen som orsakas av den höga gasproduktionshastigheten i reaktorkammaren.
Slamcirkulation och reaktion
Slamflockarna som samlas på trefasavskiljaren kommer i viss utsträckning att överstiga friktionskraften som håller dem på den sluttande väggen och glida tillbaka till reaktionszonen. Denna del av slammet kommer att reagera med det inkommande organiska materialet. Principen för USAB-systemet är att bilda slamflockar med god sedimenteringsprestanda och kombinera det med slamsedimentationssystemet som är inställt i reaktorn för att separera gas, vätska och fast material, vilket bildar och upprätthåller slam med god sedimentationsprestanda (granulärt eller flockigt slam), vilket är den grundläggande punkten för en god funktion av USAB-systemet.
UASB Anaerob Reactor Parameter Tabell
|
Parametrar |
Rekommenderat intervall |
Förklaring/påverkan |
|
Temperatur |
35–38 grader ; |
Påverkar mikrobiell aktivitet |
|
pH-värde |
6,8–7,8 (idealiskt 7,0–7,2) |
För lågt leder till försurning; för hög hämmar metanogena bakterier |
|
Organisk laddningshastighet (OLR) |
5–20 kgCOD/(m³·d), upp till 30–50 |
Mycket nedbrytbart avloppsvatten kan använda ett högre värde |
|
Hydraulisk uppehållstid (HRT) |
Flera timmar till flera dagar (beroende på vattenkvalitet) |
Hög-koncentrerat avloppsvatten kräver en längre HRT |
|
Uppflödeshastighet |
0.5–10 m/h |
Kontrollerar slambulkning och blandningseffekt |
|
Slamkoncentration (VSS) |
10–30 g/L |
Hög koncentration bidrar till att bibehålla granulärt slam |
|
Alkalinitet |
1000–5000 mg/L |
Buffertar pH och förhindrar syraansamling |
|
Torskborttagningshastighet |
70%–90% |
Beror på influenskoncentration och driftsförhållanden |
|
Gasproduktionsvolym |
~0,35 m³/kgCOD |
Anaerob gas innehåller 60–80 % metan |
Tillämpningsscenarier för UASB anaeroba reaktorer
Livsmedels- och dryckesindustrin
För högt COD-avloppsvatten som genereras av alkoholanläggningar, bryggerier, citronsyraanläggningar och juicebearbetningsanläggningar kan UASB effektivt ta bort organiskt material och återvinna metanenergi.
Läkemedelsindustrin
För svårt--nedbrytbart organiskt avloppsvatten som produceras under produktion av antibiotika, penicillin, vitaminer, etc., har det använts framgångsrikt i stora läkemedelsföretagsprojekt.
Pappers- och stärkelseindustrin
För avloppsvatten med högt suspenderat material och organisk belastning har det utmärkt stöttålighet och reningseffektivitet.
Boskaps- och slakteriavloppsvatten
Gäller för boskaps- och fjäderfäavloppsvatten och slakteriavloppsrening, vilket avsevärt kan minska COD- och ammoniakkvävehalten.
Rening av hushållsavlopp
Speciellt lämplig för låg till medelkoncentration av städer eller landsbygdsavlopp, med uppenbara fördelar när det gäller energibesparing och slamminskning.
Medicinskt och kemiskt avloppsvatten
Används för behandling av medicinskt avloppsvatten som innehåller organiska föroreningar och en del kemiskt avloppsvatten, i kombination med efterföljande aerob process, kan uppnå standardutsläpp.
Egenskaper för UASB anaerob reaktor
Slambädden i den anaeroba reaktorn UASB har en stor biomassa, med en koncentration på upp till 20-30 g/L. Den volymetriska laddningshastigheten är relativt hög. Under mesofila jäsningsförhållanden är den i allmänhet runt 10 kg CODcr/(m³·d). Den hydrauliska uppehållstiden för avloppsvattnet i reaktorn är kort, vilket effektivt kan ta bort organiskt material i industriellt avloppsvatten. COD-borttagningsgraden kan nå över 90 %.
Den anaeroba UASB-reaktorn kräver ingen sedimentationstank eller en slamåterföringsanordning. Inget fyllmedel behövs och ingen mekanisk omrörningsanordning krävs i reaktionszonen. Detta sparar utrustningsinvesteringar och driftsenergiförbrukning. Dessutom är slamproduktionen låg, vilket minskar kostnaden för slambehandling.
Den kan anpassa sig till stora fluktuationer i kvaliteten och kvantiteten av industriellt avloppsvatten och har en stark tolerans för betydande fluktuationer i COD-koncentrationen. Det kan fungera stabilt till viss del.
Det kan omvandla organiskt material i avloppsvattnet till biogas. Biogasen har ett högt nyttjandevärde och kan användas som bränsle för elproduktion, uppvärmning etc, för att uppnå energiåtervinning och energianvändning.
Den anaeroba UASB-reaktorn integrerar biologisk reaktion och sedimentationsseparation. I allmänhet krävs också en omrörningsanordning. Det uppåtgående flödet och det uppåtgående flödet som genereras av biogasen spelar rollen som omrörning. Strukturen är enkel och drift och underhåll är bekväma.
Populära Taggar: uasb anaerob reaktor introduktion, Kina uasb anaerob reaktor introduktion tillverkare, leverantörer, fabrik
