摘要三相分离器的设计是厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)反应器成功运行的关键.doc

摘要：三相分离器的设计是厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB ）反应器成功运行的关键。通过对三相分离器的工作原理与设计要求的分析，运用流体力学理论，在van Der Mer等人提出的上流式反应器废水厌氧生物处理数学描述的基础上，建立了一种改进结构三相分离器的设计数学模型，可以求得三相分离器的最佳结构尺寸。此设计在工程中得到了应用验证。　　关键词：污水处理；三相分离器；厌氧；颗粒污泥；反应器　　中图分类号：X703.3　 文献标识码：A　 文章编号：1009一2455（2003）04一0005－04 Optimized Design of Three-Phase Separator in Anaerobic Granular-Sludge，Expanded-Bed（EGSB）Reactor 　　Abstract：The design of the three-phase Separator is the key to the successful running of an anaerobic granular-sludge expanded-bed（EGSB）reactor.A design mathematical model of the three－phase separator of modified structure is established through analyzing the work principle of and design requirement for three-phase separator and by applying the theory of hydrodynamics on the basis of mathematical description brought forward by Van Der Mer and others on upflow－reactor anaerobic biological treatment of wastewater，with which optimum structural dimensions of three-phase separators can be obtained.This design has been used and proven in engineering.　　Keywords:wastewater treatment;three—phase separator;anaerobic;granular sludge;reactor 　　厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）反应器是荷兰Lettinga教授和他同事在20世纪80年代后期对UASB反应器进行改良而开发的第三代反应器。因具结构简单、负荷高、适应性广等特点，受到国内外普遍重视，已被用于多种工业有机废水（如淀粉、啤酒、酒精、屠宰、味精、柠檬等）的处理［1—4］。自EGSB开发以来，因三相分离器是EGSB反应器稳定运行的关键，而且在日益发展的三相流态化技术中也有着广泛的应用前景，故反应器的设计重点集中在气一液一固三相分离器方面。但到目前为止，用于大规模生产的三相分离器结构在国外仍属专利，有关设计方法也是沿用UASB的设计方法。国内已有的报道对EGSB的三相分离器大多按固液和气液两相分离的方法进计设计［5］，主要是针对低浓度的有机废水，而对于高浓度的有机废水分高效果不太理想，出现污泥流失，限制了反应器负荷的提高。因此，在高浓度有机废水中EGSB反应器的三相分离器设计是一项值得探讨的课题。本文运用流体力学理论来对互相分离器进行理论分析和优化计算.以便对三相分离器的设计提供理论依据。 1 三相分离器的基本要求及工作原理 　　三相分离器是EGSB反应器的重要结构，它对污泥床的正常运行和获得良好的出水水质起着十分重要的作用。它同时具有以下两个功能：一是收集从分离器下反应室产生的沼气；二是使得在分离器之上的悬浮物沉淀下来。要实现这两个功能，在厌氧反应器内设置的三相分离器应满足以下条件：　　①水和污泥的混合物在进入沉淀室之前，气泡必须得到分离。　　②沉淀区的表面负荷应在3.0 m3／（m2·h）以下，混合液进入沉淀区前，通过入流孔道的流速不大于颗粒污泥的沉降速度。　　③由于厌氧污泥具有凝结的性质，液流上升通过泥层时，应有利于在沉淀器中形成污泥层。沉淀区斜壁角度要适当，应使沉淀在斜底上的污泥不积聚，尽快滑回反应区内。　　④应防止气室产生大量的泡沫；并控制气室的高度，防止浮渣堵塞出气管。　　现以图1所示三相分离器为例来说明其工作原理。气、液、固混合液上升到三相分离器内，沼气气泡碰到分离器下部的反射板时，折向气室而被有效地分离排出，与固、液分离。与气泡分离后的污泥在重力作用下一部