UASB處理高濃度有機(jī)廢水實(shí)驗(yàn)裝置使用說明書

技術(shù)參數(shù)：
UASB反應(yīng)器:Φ200×2000mm，有機(jī)玻璃制作，如此便于觀察實(shí)驗(yàn)過程。上部反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有三相分離器、下部反應(yīng)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(jì)、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(yáng)程12m，最大流量12L/min。
濕式氣體流量計(jì)：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(shí)驗(yàn)指導(dǎo)：
實(shí)驗(yàn)概述：
厭氧廢水處理是一種低成本的廢水處理技術(shù)，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(jī)廢水，該方法的主要優(yōu)點(diǎn)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(jī)物種類多，應(yīng)用范圍廣，主要用于處理高濃度有機(jī)廢水，也可用于處理低濃度有機(jī)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(yīng)范圍廣；
5、有機(jī)容積負(fù)荷率高；
6、營養(yǎng)鹽類需要量少。
厭氧法的缺點(diǎn)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(jìn)一步處理才能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)排放。
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br /> 1、掌握厭氧消化實(shí)驗(yàn)方法及各項(xiàng)指標(biāo)的測定分析方法。
2、掌握污水高負(fù)荷厭氧消化連續(xù)實(shí)驗(yàn)方法及數(shù)據(jù)處理。
3、對不同消化工藝進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)，確定有機(jī)物分解率、產(chǎn)氣率、與投配比關(guān)系（中溫常規(guī)消化）。
實(shí)驗(yàn)原理:
主要設(shè)備為蠕動隔膜泵、恒溫水浴和反應(yīng)器。蠕動隔膜泵為獨(dú)立的整體，泵體上的開關(guān)撥至常開，其操作和控制在裝置面板上進(jìn)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(jì)、溫度計(jì)、溫控表等組成。反應(yīng)器為有機(jī)玻璃塔柱，反應(yīng)器分為上、中、下三段。
一、反應(yīng)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(jì)滿刻度；按下〈恒溫水浴〉開關(guān)，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(guān)，被加熱的自來水從不銹鋼密封容器經(jīng)水泵-閥門-反應(yīng)器保溫夾套下部-反應(yīng)器保溫夾套上部流回不銹鋼密封容器，間接加熱了反應(yīng)器下部。到達(dá)設(shè)定溫度后，反應(yīng)器保溫夾套中部溫度計(jì)，將溫度信號傳遞給溫度表，從而到達(dá)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(guān)，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(yīng)器下部-反應(yīng)器中部循環(huán)污水口回螺旋管進(jìn)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(yīng)器下部排泥口排出。
實(shí)驗(yàn)設(shè)備流程圖：

操作步驟：
第一部分
打開進(jìn)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(guān)。
按下恒溫水浴加熱開關(guān)，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(guān)，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(yīng)器保溫夾套下部，再回到反應(yīng)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(guān)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(jìn)水閥門，使反應(yīng)器中下部內(nèi)層（裝有柔性填料部分）注入污水。到反應(yīng)器中部、到循環(huán)回流閥，形成一回流。最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書進(jìn)行培菌和UASB處理。
實(shí)驗(yàn)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(jī)物分解速率較慢,但是有機(jī)物的降解過程仍符合好氧生化反應(yīng)動力學(xué)關(guān)系式,即：有機(jī)物去除特性可表示為：

式中L₀、L_e——分別為進(jìn)、出水中有機(jī)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(jī)物降解反應(yīng)速度常數(shù)，時間^-1；
t——反應(yīng)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(xiàng)參數(shù)。
在實(shí)驗(yàn)設(shè)備達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行后，控制L0、XV不變，改變進(jìn)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(biāo)，為縱坐標(biāo)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(shè)計(jì)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(jī)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(biāo)，以t為縱坐標(biāo)，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(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)使用。

厭氧消化實(shí)驗(yàn)記錄表表1
項(xiàng)目內(nèi)容	水力停留時間t(d)
進(jìn)水量(L/d)	0.5	1	2	4	8	12	16	20	24
進(jìn)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(jìn)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(xiàng)：
當(dāng)氣溫低于4℃時，應(yīng)做好防凍工作，以免凍裂泵體。
若電泵長期不使用，應(yīng)卸下管路，排凈泵體積水，將主要零部件擦洗干凈，進(jìn)行防銹處理，置于干燥通風(fēng)處，妥善保管。
注意電熱管不能空燒。