上流式厌氧污泥床反应器的腐蚀与防护_欧阳峰

文章编号:0258-2724(2001)01-0005-03上流式厌氧污泥床反应器的腐蚀与防护欧阳峰(西南交通大学土木工程学院,四川成都610031)摘要:由于上流式厌氧污泥床(UASB)内发生的反应主要属于化学过程和生物过程,因此UASB反应器内壁极易发生腐蚀,从而影响反应效果,降低设备使用寿命,增加维护费用。在分析了上流式厌氧污泥床反应器的结构与工艺对腐蚀的作用的基础上,讨论了腐蚀机理,提出了应在改进防腐设计、采用耐腐蚀材料和对设备进行防腐处理等3个方面采取措施,从而防止UASB反应器内的腐蚀现象。关键词:上流式厌氧污泥床;反应器;腐蚀;防护中图分类号:X703文件标识码:ATheCorrosionandProtectionofUSABReactorsOUYang-feng(SchoolofCivilEng.,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031,China)Abstract:Becauseofthechemicalandbiologicalreactionsinanup-flowanaerobicsludgeblanket(USRB)reactor,theinnersurfacesoftheUASBreactorareeasytocorrode,sothatthereactionefficiencyandtheservicelifeofthereactoraredecreasedandthemaintenancecostisincreased.Inthispaper,basedontheanalysisoftheeffectsofthestructureofUASBreactorsandtheprocessesofreactionsoncorrosion,thecorrosionmechanismisdiscussed,andthreemeasurestopreventthecorrosionoftheUASBreactorarepresented,i.e.,improvementoftheanticorrosiondesign,applicationofanticorrosionmaterialsandpreservativetreatmentoftheequipment.Keywords:UASB;reactor;corrosion;protection上流式厌氧污泥床反应器,简称UASB反应器,污泥床反应器内没有载体,是一种悬浮生长型的消化器。自70年代末80年代初建立的所有UASB反应器在使用5～6年后都出现了严重腐蚀问题,最严重的腐蚀出现在反应器上部。在近20年的使用生产性反应器的过程中,表明腐蚀问题是UASB反应器设计与应用中应关注的问题[1]。文中就UASB反应器的腐蚀与结构、环境介质、材料体系进行研究。1UASB反应器的结构与特性UASB反应器的构造如图1所示,由反应区、沉淀区和气室三部分组成。在反应器的底部是浓度较高的污泥层,称为污泥床。在污泥床上部是浓度较低的悬浮污泥层,污泥层与悬浮层统称为反应区,在反应区上部设有气、液、固三相分离器,该三相分离器是上流式厌氧污泥床的重要结构,它对污泥床的正常运行和获得良好的出水水质起十分重要的作用,也是腐蚀发生的重点部位。对三相分离器的设计上,其基本原则是,在满足功能和不影响处理能力的条件下,应尽量避免死角产生的气、液的滞留,使结构尽量简单化;在气室的水面总有一层浮渣,因此,在设计气室时,除应考虑气室的高度外,还需考虑浮渣的顺利排放[2]。厌氧活性污泥法包括普通消化池,厌氧接触工艺,上流式厌氧污泥床反应器等,而UASB是目前应用收稿日期:2000-08-08作者简介:欧阳峰(1965-),男,讲师,硕士.第36卷第1期2001年2月西南交通大学学报JOURNALOFSOUTHWESTJIAOTONGUNIVERSITYVol.36No.1Feb.2001图1UASB反应器简图最为广泛的高速厌氧反应塔,国外至少已有300个以上的生产性UASB在运行。由于厌氧过程是一生物处理历程,在处理过程中产生各种酸、碱、有机物等,特别是H2S气体。其基本过程如图2所示,厌氧过程反应式如下CnHaObNc+H2O※CH4+CO2+NH+4+HCO-3+C5H7O2N其过程分为两步:(1)废水(有机物)厌氧过程中首先发生水解酸化,反应过程为多糖※单糖※简单有机物。简单有机物含有有机酸、醇类、CO2、NH3和H2S等。(2)有机酸和醇※CH4和CO2,并随着有机物的分解,pH值上升。图2厌氧降解过程示意图2腐蚀机理UASB反应器发生腐蚀的原因是,金属表面在潮湿的气体中会吸附一层很薄很薄的肉眼看不见的湿气层(水膜),当水分在金属表面成滴凝聚形成