新型高效三相分离器的研究

第25卷第4期1994年12月太原工业大学学报JOURNALOFTAIYUANUNIVERSITYOFTECHNOLOGYV01．25No．4Dec．1994∈6一￡新型高效三相分离器的研究／f／郝晓刚杨家兴潘永方治华●—一一(太原工业大学)(四J『I联合大学)．．．．f擅翼三相分离器是UASB反应器的重要组成部分本文叙述7一新型高。效三相分器的研究情况。常温下(2o~30_c)采用人I合成葡萄糖度水与装有传统蛄构三相分离器的UASB反应器作平行实验。小型试验结果表明，在保证沉淀区固寝离．的条件下，影响分离器效率的主要因素是产气量，传统结构在有机负荷高于15kgCOD／m·d时，，印会出现污花流失而导鼓I艺失败，而采用新型结构三相分离器，损先排像大部分气体，即使有机负荷高迭50kgCOD／m·d，水力停留时阃低至2小时仍能稳定运行新型三相分离器结构简单，易于推广，具有很大的实用价值关蕾词UASB反应器{三相分离器；中曝圉书资料分娄法分类号X703____-●_●_一0引言上流式厌氧污泥床(UASB)反应器是目前在工程上应用较广泛，效率较高的一种消化装置。国外在UASB反应器厌氧消化过程的工艺和设备方面进行了很多研究，反应器结构设计的重点集中在气、液、固三相分离器方面“。三相分离器是UASB反应器稳定运行的关键“，它的功能、效率对整个系统的处理能力有着极大的影响，甚至关系到工艺运行的成败。但到目前为止，大型生产规模的三相分离器结构在国外仍属于专利。国内外对提高固液分离效果的研究主要有三方面一是使污泥颗粒化，改善污泥的沉降性。。但污泥颗粒化技术影响因素较多，周期长，不易掌握，且研究表明在许多废水中很难形成颗粒污泥；二是采用填料，将污泥截留在反应器内，但容易发生堵塞，导致工艺失败{三是增大分离器体积m，虽可有限地提高其负荷，但体积庞大，亦未真正解决固液分离的关键技术，负荷提高时使大量污泥聚集在分离器中，干挠固液分离，仍会出现荇泥流失因此，上述三种措施在工程上都不易推本丈199g年4月21日收到维普资讯http://www.cqvip.com●第4新群晓刚等新型高教三相分离器的研究‘57广。由于三相分离器大都按固液分离理论进行设计，没有考虑大量上升气体对沉淀区污泥回流的干扰作用，因而结构不尽台理，影响了UASB反应器负荷的提高。因此研究新型高效三相分离器．对提高反应器负荷，发挥UASB工艺的潜在能力具有重要意义。本文主要介绍一种新型三相分离器的性能。·1试验设备和方法。1．1试验装置'平行试验用的两个uAsB反应器系玻璃管制戚，一个采用传统的三相分离器结构，记作r反应器I一个采用改进的三相分离器，记作2反应器。反应器内径均为40m，高im，有效容积为lL_试验在常温下进行(20～30C)。匿l是试验装置和工艺流程匿。‘蠢lit确憾憾■动泵——·—‘e—一图1试验装置及主艺由1．2试验水质试验水质为人工合成葡萄糖废水，其配方如袅1所示。衰1人工音废柏葺■废木配方按上述比例加适量ti来水配制成不同浓度的废水，pH值为7．1●1．3接种污泥接种污泥取自成都肉联厂处理屠宰废水的600m。UAsB反应器，污泥呈絮状，Vss／ss=0·6，接种量均为7·5gVSS／L．试验初期为了测定两种反应器随其出水进入沉淀器的污泥量，曾采用外部沉淀器的鳝●构。cOD，SS，VSS均根据标准法测定。2试验结果试验运行情况如图2、图'3所示。两反应器进水浓度相同，COD去除率大都维持在so％～7o之间。l反应器当容积负荷提高至15kgCOD／ms·d以上时，因污泥随出水流失严重：引起负荷下降，最后导致工艺失败而停止运行。’试验过程中两反应器水力停留时间基本保持一致，如图4所示。图5是采用外部沉降器维普资讯http://www.cqvip.com太原工业大学学报时每运行12小时在沉淀器中收集的污泥体积，测定后再将其返回反l应器，其中1反应器进入沉淀器的枵泥量远大于2反应器。图6是两个反应器在不同容积负荷下沿反应器高度的污泥浓度分布曲线。其中1反应器内出现两个污泥浓度分布较均匀的区域，而2反应器内出现三个污泥浓度分布较均匀的区域。在同样负荷下，2反应器悬浮层中部污泥浓度高于1反应器，而上部(分离器下方)污泥浓度则低于1反应器。随着负荷的升高，这一区别也越明显。2反应器在传统分离器下部增设预排气El，记作1排气口，三相分离器部分排气El为口E丹靼鞋傩图3反应器容积负荷变化情况dO50时阃(天)口进亦△J出水02出亦l击际翠2-去障辜图2反应器试验运行情况2排气口。不同运行期间两反应器的产气量列于表2．衰2不同运行期间的产气量情况试验期间两反应器床部都有一定数量的颗粒污泥形成。反应器内污泥由颗粒污泥与絮状污泥组成m帅印柚舯0维普资讯http://www.cqvip.co