污水厭氧處理工藝之流化床、膨脹床簡介

       本篇內容主要講解厭氧膨脹床與厭氧流化床。

 

       01、厭氧膨脹床與厭氧流化床工藝定義及特點

 

       厭氧膨脹床和厭氧流化床是應用固體流態化技術的厭氧生物反應器，和固定床相比較，厭氧膨脹床和厭氧流化床具備處理效率高、有機負荷大、占地省的優點，并且可以避免厭氧生物濾池易堵塞的難題。另外厭氧膨脹床和厭氧流化床不另設泥水分離設備，因為其本身自帶三相分離器，這點和uasb相似。

 

 

▲厭氧膨脹床/流化床構造示意圖

 

       厭氧膨脹床和厭氧流化床的區別在于采用的水流上升速度不同，因而生物填料在床中的膨脹率不同。在膨脹床系統中，一般采用較小的上升流速，使床的膨脹率在10%~20%之間，在該條件下，填料在水中處于部分流化狀態，而流化床填料顆粒膨脹率達到20%~70%，甚至高達100%。

 

 

▲理想流態化上升流速和床的特性關系

 

       厭氧流化床和厭氧膨脹床的反應器形式和運行方式基本相同，填料種類也相同，只不過流化床的填料顆粒尺寸比流化床顆粒尺寸更小，所以其填料比表面積更大，也是其能夠流化的關在所在。

 

       02、厭氧流化床和膨脹床重要概念說明

 

       對于厭氧流化床和膨脹床工藝設計計算來說，有5個概念需要注意，分別如下所示。

 

       1.空床停留時間：污廢水在生物濾池濾料層所占容積的水力停留時間，單位為h；

 

       2.水力停留時間：填裝濾料后，污廢水通過生物濾池濾料層的實際平均接觸停留時間，單位為h。實際上一個是沒有填裝濾料的停留時間，一個是填裝濾料后的停留時間；

 

       3.臨界流速：膨脹率為5%時的空床流速；

 

       4.極限流速：由流態化變為輸送態時的流速；

 

       5.回流比：回流水量和廢水設計流量的比值，流化床回流比較大，膨脹床回流比較小。

 

       03、相關設計計算公式總結

 

       知道這5個概念的定義后，就可以設計反應器的各項參數，但是對于注冊考試來說，最重要的幾個公式如下所示：

 

     （1）有效容積：

 

     （2）反應器截面積：

 

 

       關于厭氧流化床和厭氧膨脹床的設計計算，有一個歷年案例題目還沒有涉及到的考點，就是求最小回流比問題，假如真的碰到此類問題，基本按照以下套路進行計算即可：

 

       1.先求有效容積v；

 

       2.按照公式（q+qr）/a≥vf；

 

       3.按照公式q+qr≥a?vf=v；

 

       4.可以推出qr=v-q；

 

       5.可以推出r=qr/q。

 

       04、本節總結

 

       本節主要講解厭氧流化床和膨脹床工藝，需要掌握的知識點有以下幾點：

 

       1.厭氧流化床和膨脹床的聯系與區別：填料尺寸、回流比不一樣，其余相差無幾；

 

       2.厭氧流化床和膨脹床工藝設計計算5個重要概念：空床停留時間、水力停留時間、臨界流速、極限流速、回流比

 

       3.關于厭氧流化床和厭氧膨脹床，求最小回流比問題的解題套路。