外循環(huán)厭氧反應(yīng)器結(jié)構(gòu)優(yōu)化及工程應(yīng)用.pdf

1、在過(guò)去的十多年中，厭氧反應(yīng)技術(shù)發(fā)展迅速，在工業(yè)廢水處理領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)揮了重要的作用，而作為代表的 UASB反應(yīng)器、EGSB反應(yīng)器、IC反應(yīng)器，更是得到了廣泛的推廣應(yīng)用。因此，開(kāi)發(fā)高效的厭氧反應(yīng)器，縮短與世界先進(jìn)水平的差距是一個(gè)挑戰(zhàn)性的課題。
　　依據(jù) UASB和 EGSB的工作原理，并對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，我們開(kāi)發(fā)了外循環(huán)厭氧反應(yīng)器。針對(duì)厭氧反應(yīng)器的關(guān)鍵技術(shù)是布水系統(tǒng)和三相分離器，一方面根據(jù)水力學(xué)知識(shí)和實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，研制出旋流配水系統(tǒng)，使反應(yīng)

2、器布水均勻，另一方面在常規(guī)的三相分離器的基礎(chǔ)上，根據(jù)淺池理論和實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)出小間距斜板三相分離器，以此來(lái)提高污水、沼氣和污泥的三相分離，保持裝置的高污泥量，保證出水水質(zhì)。
　　首先通過(guò)理論分析，建立描述外循環(huán)厭氧反應(yīng)器的數(shù)學(xué)方程，并進(jìn)行必要的簡(jiǎn)化，提出外循環(huán)厭氧反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)模型。并以此為研究對(duì)象，在常規(guī)三相分離器的設(shè)計(jì)原則基礎(chǔ)上，依據(jù)淺池理論，結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)了小間距斜板三相分離器。根據(jù)水力學(xué)知識(shí)和外循環(huán)厭氧反應(yīng)器

3、的實(shí)際形狀，對(duì)配水系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，開(kāi)發(fā)了旋流配水系統(tǒng)。
　　通過(guò)與常規(guī)的三相分離器做比較試驗(yàn)，采用小間距斜板三相分離器，提高污水、沼氣和污泥的分離效果，并且采用出水回流技術(shù)，提高反應(yīng)器內(nèi)部水流的上升流速，增加了傳質(zhì)速率，從而提高了反應(yīng)器的處理效率。
　　考察了旋流配水系統(tǒng)的布水均勻性。通過(guò)示蹤劑試驗(yàn)，表明反應(yīng)器布水均勻。進(jìn)而與垂直進(jìn)水方式下進(jìn)行比較，考察反應(yīng)器的耗能情況，試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明相比垂直進(jìn)水方式，采用旋流配水系統(tǒng)，反應(yīng)器能

4、耗相對(duì)較少。污泥在高度上的分布較均勻，無(wú)明顯的泥水界面，污泥層膨脹率大。且在相同條件下，采用旋流配水系統(tǒng)死區(qū)容積要小，即反應(yīng)器的容積利用率高。
　　通過(guò)改變水力上升流速來(lái)考察對(duì)反應(yīng)器運(yùn)行效果的影響。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)適當(dāng)?shù)乃ι仙魉購(gòu)?.6m/h提高到5.1m/h,可以時(shí)使 COD濃度沿反應(yīng)器高度分布變得更加均勻，反應(yīng)器的空間得到有效利用。而且隨液體表面上升流速的提高污泥分布特征發(fā)生了明顯變化，在適當(dāng)?shù)乃ι仙魉俜秶鷥?nèi)污泥床層高度變化明