UASB處理高濃度有機廢水實驗裝置使用說明書

技術參數(shù)：
UASB反應器:Φ200×2000mm，有機玻璃制作，如此便于觀察實驗過程。上部反應器內(nèi)設有三相分離器、下部反應器采用夾套保溫。
恒溫水?。河刹讳P鋼材料制成，其箱上裝有自控電熱管加熱、液位計、熱電偶等配件。
蠕動隔膜泵：流量：100-20000ml/hr（連續(xù)可調(diào)）、壓力≥1.5kg/cm²。
循環(huán)熱水泵：微型增壓泵，功率100W，揚程12m，最大流量12L/min。
濕式氣體流量計：MLM-2，精度±1，容積：5L/轉(zhuǎn)，額定流量：0.5m³/h。
低位水箱：容積80L。
控制屏與框架均采用不銹鋼材質(zhì)，結(jié)構(gòu)緊湊，外形美觀，裝置流程簡單、操作方便。
外形尺寸：1000×800×1900mm。
實驗指導：
實驗概述：
厭氧廢水處理是一種低成本的廢水處理技術，它能在處理廢水過程中回收能源。厭氧生物處理法最早用于城市污水處理廠的沉淀污泥，后來用于處理高濃度有機廢水，該方法的主要優(yōu)點有：
1、能量需求大大降低，還可產(chǎn)生能量；
2、污泥產(chǎn)量極低，沉降性好；
3、被降解的有機物種類多，應用范圍廣，主要用于處理高濃度有機廢水，也可用于處理低濃度有機廢水，也能處理某些好氧微生物難降解的物質(zhì)；
4、對水溫的適應范圍廣；
5、有機容積負荷率高；
6、營養(yǎng)鹽類需要量少。
厭氧法的缺點是：
1、厭氧調(diào)備啟動時間長；
2、處理后的出水水質(zhì)差，往往需進一步處理才能達到標準排放。
實驗目的：
1、掌握厭氧消化實驗方法及各項指標的測定分析方法。
2、掌握污水高負荷厭氧消化連續(xù)實驗方法及數(shù)據(jù)處理。
3、對不同消化工藝進行對比實驗，確定有機物分解率、產(chǎn)氣率、與投配比關系（中溫常規(guī)消化）。
實驗原理:
主要設備為蠕動隔膜泵、恒溫水浴和反應器。蠕動隔膜泵為獨立的整體，泵體上的開關撥至常開，其操作和控制在裝置面板上進行。恒溫水浴由不銹鋼密封容器、電加熱管、熱水循環(huán)泵、液位計、溫度計、溫控表等組成。反應器為有機玻璃塔柱，反應器分為上、中、下三段。
一、反應器下部保溫夾套的溫度產(chǎn)生及控制過程。
原理及操作：先將不銹鋼密封容器加自來水至液位計滿刻度；按下〈恒溫水浴〉開關，將溫控表調(diào)至所需溫度，開始對自來水加熱；按下〈水泵〉開關，被加熱的自來水從不銹鋼密封容器經(jīng)水泵-閥門-反應器保溫夾套下部-反應器保溫夾套上部流回不銹鋼密封容器，間接加熱了反應器下部。到達設定溫度后，反應器保溫夾套中部溫度計，將溫度信號傳遞給溫度表，從而到達自動控溫的效果。
二、污水循環(huán)及污泥排放過程。
原理及操作：按下〈蠕動隔膜泵〉開關，從水箱流出的污泥水經(jīng)過閥門-螺旋管（螺旋管浸泡在熱水中，間接加熱了污泥水）-蠕動隔膜泵-閥門-反應器下部-反應器中部循環(huán)污水口回螺旋管進行循環(huán)。污泥在蠕動隔膜泵的推動力和柔性填料的阻力下從反應器下部排泥口排出。
實驗設備流程圖：

操作步驟：
第一部分
打開進水閥。
打開位于恒溫水浴上的不銹鋼閥，將不銹鋼密封器加滿水。
打開電源開關。
按下恒溫水浴加熱開關，將溫控表調(diào)至所需溫度，開始對不銹鋼容器內(nèi)的自來水加熱。
按下水泵開關，使被加熱水從不銹鋼容器經(jīng)水泵到調(diào)節(jié)控制到反應器保溫夾套下部，再回到反應器上部，最后流回不銹鋼容器，形成一個回流系統(tǒng)，即工藝流程圖中的熱循環(huán)水。
第二部分
把恒流泵上的開關打至常開位置。
把配好的污水注入低位水箱。
啟動蠕動隔膜泵打開進水閥門，使反應器中下部內(nèi)層（裝有柔性填料部分）注入污水。到反應器中部、到循環(huán)回流閥，形成一回流。最后根據(jù)實驗指導書進行培菌和UASB處理。
實驗數(shù)據(jù)處理：
厭氧消化,雖然厭氧菌代謝產(chǎn)生的能量較少,有機物分解速率較慢,但是有機物的降解過程仍符合好氧生化反應動力學關系式,即：有機物去除特性可表示為：

式中L₀、L_e——分別為進、出水中有機物濃度COD或BOD₅，mg/L；
X_V——揮發(fā)性懸浮固體濃度，mg/L；
K——有機物降解反應速度常數(shù)，時間^-1；
t——反應時間。
由于厭氧處理的消化速率主要取決于堿性消化階段，所以研究對象多是堿性消化階段的各項參數(shù)。
在實驗設備達到穩(wěn)定運行后，控制L0、XV不變，改變進水流量，
使停留時間在一定范圍內(nèi)變化并測定每次出水的Le值。以Le為橫坐標，為縱坐標繪圖，直線斜率即為K值，如下圖1-1：

但在厭氧處理中,由于厭氧消化時酸性消化與堿性消化的速率不同,所以存在著兩條斜率不同的直線,如圖1-2所示.但工程設計中均采用堿性消化階段的K2值及其它參數(shù)。
厭氧池內(nèi)揮發(fā)性懸浮固體XV為：

式中——池內(nèi)降解有機物，mg/L；
Y——產(chǎn)率系數(shù)；
K_d——內(nèi)源呼吸速率。
其中Y、Kd可由上式變換后示得。


以為橫坐標，以t為縱坐標，繪制圖1-3，得兩條直線，由于甲烷發(fā)酵階段控制著整個厭氧消化，故以甲烷發(fā)酵階段的Y、Kd系數(shù)作為工程設計的數(shù)據(jù)使用。

厭氧消化實驗記錄表表1
項目內(nèi)容	水力停留時間t(d)
進水量(L/d)	0.5	1	2	4	8	12	16	20	24
進水COD（mg/L)
出水COD（mg/L)
池內(nèi)混合液SS(mg/L)
池內(nèi)混合液VSS(mg/L)
產(chǎn)氣量（L/d)
甲烷含量（%）

 

厭氧消化成果整理表表2
停留時間t(d)	進水L0COD(mg/L)	出水LeCOD(mg/L)	L0-Le(mg/L)	Xv(mg/L)	L0-Le/Xv	L0-Le/Xv﹒t	去除CODkg/d	產(chǎn)氣量m3/d	產(chǎn)氣量m3/kg(COD)d

注意事項：
當氣溫低于4℃時，應做好防凍工作，以免凍裂泵體。
若電泵長期不使用，應卸下管路，排凈泵體積水，將主要零部件擦洗干凈，進行防銹處理，置于干燥通風處，妥善保管。
注意電熱管不能空燒。