升流厌氧污泥床反应器处理石灰草浆黑液___.流形分布_杨玉杰

尸第17卷第4期水尾钾枯街Vol.I7,No.41夕91年召J{TECHNOLOGYOFWATERTREATME卜T八ug.,191升流厌氧污泥床反应器处理石灰草浆黑液1.流形分布杨玉杰侯杰刘兴旺胡兰群.赵颖(河南师大化学系河南新乡,邮编:453002)摘要本文用腆离子作示踪剂,采用拒形脉冲示踪法测定了实验室规模的升流厌羲污泥床(UASB)反应器(有效容积27。SL)的流形分布。它表明UASB反应器可分为污泥床区、愚浮层区和三相分离区三部分。其中污泥床区和愚浮层区可用完全混合反应器描述,三相分离器可用推流式反应器描述;污泥床和愚浮区通过皮水流童相连通。关性词:升流仄乳污泥床反应器,拒形脉冲示踪,流形分布一、前招尸口近几年,由于世界范围的能源危机及有机污染的日益严重,厌氧消化技术又重新受到重视。70年代,由荷兰人Lettinga等开发的升流厌氧污泥床(UASB)反应器,对处理高浓度废水具有很高的效率【’l。1986年,我们利用UASB反应器处理石灰法草浆黑液,实验室(容积27.5L)COD体积负荷可达15一30kg/(ms·d),COD去除率为75一85%。本文研究了UABS反应器处理石灰草浆黑液的污泥分布及流形分布,为后续的动力学模型和动态模烈的建立垫定了基础。众所周知,UASB反应器的关键在于反应器上部的三相分离器对气、泥、废水三相的分离性能。而分离特性除与设计及废水、污泥性质有关外,跟操作条件也有很大关系。通常,我们尽可能使反应器中的污泥浓度维持较高的数值,但这时分离器可能己经超负荷运转,致使污泥回流停止,污泥被大量地冲刷出反应器,反应器中污泥量减少,污泥浓度降低,相对污泥负荷却在变大,以致于造成恶性循环,使反应器运行破坏,又因产甲烷细菌繁殖速度很慢,补偿污泥的损失需要很长时间。为了更好地设计、建造和操作UASB反应器,必须定t地知道UASB的流形分布及污泥分布特性。收稿日期.90一08一20*我校88届环保专业毕业生DOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.1991.04.008,240永尾;留核街17卷4期二、污泥分布特性1。流理造纸黑液在贮槽1中由输液泵(1一SL/h可调)经预加热器3、4加热到35℃,从UASB下部进入反应器中。反应器放在35℃恒温箱中,产生的沼气由三相分离器分离后,经由水封8,用流t计计t后排空。处理后的废水由反应器上部排出(图1)。②①s一马侧-2001601208040②COO(E。)q55(幻I)图1UASB处理造纸黑液流程1.贮摘.2.系,3.4.孩加热器.5.UASB,6.三相分离器.7.二相分离器,8.水封201060片0100COD残留私图2COD和55沿高度的分布2。实脸条件及污泥分布在流tQ二2.5L/h,进水COD浓度0S=,.29/L,产气量Q。=lo.SL/h(35℃,101kPa,以下同)的情况下,测定了反应器污泥浓度55和COD残留率沿高度的变化(表1、图2)。衰1UASB反应.中COD和S沿离度h的变化h(一)…。…19138!57…75…94}11。…12711屯511611177…202黑COD残留率(%)55(glL)80.180.665.275.854.570.947.065.440.161.333.437.927.835。824.533121.328.718.726.71726二孺彩奋右一、心.Q,护/甲.I’升流厌氧污泥床反应器的流形分布已有介绍tZ一`],测定时用P同位素或iL士作示踪剂,阶跃输入法侧定,建立的模型有扩散模型、多级串连模型及多级串连返混模型。本文选用碘离子作示踪荆,采用矩形脉冲示踪法,测定简便、精确.lI,又能节约大里示踪剂,是比较理想的方法。1。姐形称冲.入旅班s[]矩形脉冲x(O可以看作是两个幅值相等,方向相反的阶跃作用x:(t)和::(O的代数和17卷4期升流厌氧污泥床反应器处理石灰草浆黑液工.流形分布241(图3),它们之间的相位差刁r就是脉冲宽度,用数学式表示为:x:(落)=Ax:(t)+x:(t)=x:(t)一x:(t一刁r)=00