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UASB处理高浓度有机废水实验装置使用说明书


技术参数:
UASB反应器:Φ200×2000mm,有机玻璃制作,如此便于观察实验过程。上部反应器内设有三相分离器、下部反应器采用夹套保温。
恒温水浴:由不锈钢材料制成,其箱上装有自控电热管加热、液位计、热电偶等配件。
蠕动隔膜泵:流量:100-20000ml/hr(连续可调)、压力≥1.5kg/cm2
循环热水泵:微型增压泵,功率100W,扬程12m,最大流量12L/min。
湿式气体流量计:MLM-2,精度±1,容积:5L/转,额定流量:0.5m3/h。
低位水箱:容积80L。
控制屏与框架均采用不锈钢材质,结构紧凑,外形美观,装置流程简单、操作方便。
外形尺寸:1000×800×1900mm。
实验指导:
实验概述:
厌氧废水处理是一种低成本的废水处理技术,它能在处理废水过程中回收能源。厌氧生物处理法最早用于城市污水处理厂的沉淀污泥,后来用于处理高浓度有机废水,该方法的主要优点有:
1、能量需求大大降低,还可产生能量;
2、污泥产量极低,沉降性好;
3、被降解的有机物种类多,应用范围广,主要用于处理高浓度有机废水,也可用于处理低浓度有机废水,也能处理某些好氧微生物难降解的物质;
4、对水温的适应范围广;
5、有机容积负荷率高;
6、营养盐类需要量少。
厌氧法的缺点是:
1、厌氧调备启动时间长;
2、处理后的出水水质差,往往需进一步处理才能达到标准排放。
实验目的:
1、掌握厌氧消化实验方法及各项指标的测定分析方法。
2、掌握污水高负荷厌氧消化连续实验方法及数据处理。
3、对不同消化工艺进行对比实验,确定有机物分解率、产气率、与投配比关系(中温常规消化)。
实验原理:
主要设备为蠕动隔膜泵、恒温水浴和反应器。蠕动隔膜泵为独立的整体,泵体上的开关拨至常开,其操作和控制在装置面板上进行。恒温水浴由不锈钢密封容器、电加热管、热水循环泵、液位计、温度计、温控表等组成。反应器为有机玻璃塔柱,反应器分为上、中、下三段。
一、反应器下部保温夹套的温度产生及控制过程。
原理及操作:先将不锈钢密封容器加自来水至液位计满刻度;按下〈恒温水浴〉开关,将温控表调至所需温度,开始对自来水加热;按下〈水泵〉开关,被加热的自来水从不锈钢密封容器经水泵-阀门-反应器保温夹套下部-反应器保温夹套上部流回不锈钢密封容器,间接加热了反应器下部。到达设定温度后,反应器保温夹套中部温度计,将温度信号传递给温度表,从而到达自动控温的效果。
二、污水循环及污泥排放过程。
原理及操作:按下〈蠕动隔膜泵〉开关,从水箱流出的污泥水经过阀门-螺旋管(螺旋管浸泡在热水中,间接加热了污泥水)-蠕动隔膜泵-阀门-反应器下部-反应器中部循环污水口回螺旋管进行循环。污泥在蠕动隔膜泵的推动力和柔性填料的阻力下从反应器下部排泥口排出。
实验设备流程图:

操作步骤:
第一部分
打开进水阀。
打开位于恒温水浴上的不锈钢阀,将不锈钢密封器加满水。
打开电源开关。
按下恒温水浴加热开关,将温控表调至所需温度,开始对不锈钢容器内的自来水加热。
按下水泵开关,使被加热水从不锈钢容器经水泵到调节控制到反应器保温夹套下部,再回到反应器上部,最后流回不锈钢容器,形成一个回流系统,即工艺流程图中的热循环水。
第二部分
把恒流泵上的开关打至常开位置。
把配好的污水注入低位水箱。
启动蠕动隔膜泵打开进水阀门,使反应器中下部内层(装有柔性填料部分)注入污水。到反应器中部、到循环回流阀,形成一回流。最后根据实验指导书进行培菌和UASB处理。
实验数据处理:
厌氧消化,虽然厌氧菌代谢产生的能量较少,有机物分解速率较慢,但是有机物的降解过程仍符合好氧生化反应动力学关系式,即:有机物去除特性可表示为:

式中L0、Le——分别为进、出水中有机物浓度COD或BOD5,mg/L;
XV——挥发性悬浮固体浓度,mg/L;
K——有机物降解反应速度常数,时间-1
t——反应时间。
由于厌氧处理的消化速率主要取决于碱性消化阶段,所以研究对象多是碱性消化阶段的各项参数。
在实验设备达到稳定运行后,控制L0、XV不变,改变进水流量,
使停留时间在一定范围内变化并测定每次出水的Le值。以Le为横坐标,为纵坐标绘图,直线斜率即为K值,如下图1-1:

但在厌氧处理中,由于厌氧消化时酸性消化与碱性消化的速率不同,所以存在着两条斜率不同的直线,如图1-2所示.但工程设计中均采用碱性消化阶段的K2值及其它参数。
厌氧池内挥发性悬浮固体XV为:

式中——池内降解有机物,mg/L;
Y——产率系数;
Kd——内源呼吸速率。
其中Y、Kd可由上式变换后示得。


为横坐标,以t为纵坐标,绘制图1-3,得两条直线,由于甲烷发酵阶段控制着整个厌氧消化,故以甲烷发酵阶段的Y、Kd系数作为工程设计的数据使用。
厌氧消化实验记录表表1
项目内容 水力停留时间t(d)
进水量(L/d) 0.5 1 2 4 8 12 16 20 24
进水COD(mg/L)                  
出水COD(mg/L)                  
池内混合液SS(mg/L)                  
池内混合液VSS(mg/L)                  
产气量(L/d)                  
甲烷含量(%)                  

 
厌氧消化成果整理表表2
停留时间t(d) 进水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 产气量m3/d 产气量m3/kg(COD)d
                   
 
注意事项:
当气温低于4℃时,应做好防冻工作,以免冻裂泵体。
若电泵长期不使用,应卸下管路,排净泵体积水,将主要零部件擦洗干净,进行防锈处理,置于干燥通风处,妥善保管。
注意电热管不能空烧。

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