隨著環(huán)保政策越來越嚴,很多工廠的污水站都面臨改造或擴建。最近,我們收到了一個計劃擴建的工廠老總的咨詢:“我們計劃新增一臺厭氧反應器,進口品牌厭氧反應器的價格比國產(chǎn)品牌貴3倍,進口品牌的厭氧反應器到底值不值這么多錢?這個產(chǎn)品已經(jīng)在國內生產(chǎn)了,為什么還這么貴?”。
評價一臺厭氧反應器的價值不僅包括設備的生產(chǎn)成本,也應包含其供應商的技術能力。今天,我們就以這個項目中的兩個廠家為例,從設備結構的角度,對進口品牌和國產(chǎn)品牌的厭氧反應器做一下對比。
1. 厭氧反應器的結構設計
(1) 三相分離器固定
在本項目中,國內廠家的厭氧反應器在安裝三相分離器(也稱為“模塊”)時,采用金屬型材焊接,并用金屬型材壓住模塊的方法固定(如下圖),這種方法存在嚴重的質量和安全問題。
因為工字鋼緊緊的壓在模塊的上方,焊接部位無法進行防腐,包括工字鋼與罐壁的焊接部位(若是罐體外有保溫,更難修復)。長期運行后極容易腐蝕,從而影響厭氧反應器的使用壽命(相關內容,請參考“厭氧塔運行僅3年,頂部就腐蝕坍塌?”)。
金屬型材焊接過程中產(chǎn)生的鐵水可能會燒壞PP模塊,甚至引發(fā)火災事故(制作厭氧反應器內件的材質為PP板,而PP材質是可以燃燒的高分子聚合物)。在厭氧設備安裝的過程中,國內曾多次出現(xiàn)過嚴重火災事故,導致在建反應器報廢。
(2) 容積利用率
進口品牌的厭氧反應器充分利用了反應器的空間,而國產(chǎn)品牌的厭氧反應器在頂部浪費了2m多的空間,約占總容積的10~15%,如下圖。(相關內容,請參考“厭氧反應器的結構,你知道嗎”)
2. 三相分離器的設計制作
(1) 板材
進口品牌的厭氧反應器廠家通常使用高端進口PP板材,而國產(chǎn)廠家通常使用國產(chǎn)PP板材,兩者的區(qū)別在于:
受價格競爭的影響,一些國產(chǎn)PP板材在生產(chǎn)時,會摻一些“再生料”(與當年的“錦湖輪胎”一樣,有不良廠家甚至會摻石灰),由于板材的純度不足,影響焊接強度(進口PP板的密度約0.903 g/cm3,國產(chǎn)PP板的密度約0.92 g/cm3,有的甚至達到0.94 g/cm3)。
因為質量控制標準不同,有的國產(chǎn)PP板材生產(chǎn)完成不足一月,就會出現(xiàn)不同程度的彎曲變形,這會導致三相分離器發(fā)生變形。
(2) 焊接
進口品牌厭氧反應器在焊接時,采用擠出式焊槍,將焊條粉碎熔化后用比較高的壓力擠出至需要焊接的部位,使焊條與板材融為整體,焊接強度非常高。
國產(chǎn)品牌厭氧反應器焊接時,使用熱風焊槍,通過熱風將焊條軟化,然后將焊條“粘在”需要焊接的位置,焊接強度差。
這就是為什么有的國產(chǎn)厭氧反應器使用一段時間后,頂部開始漏氣、翻水花的原因之一。
(3) 質量與檢修周期
進口品牌的厭氧反應器在殼體制造時,執(zhí)行嚴格的質量控制標準,其產(chǎn)品通常運行8~10年進行一次檢修,檢修過程只需要1~3天。而有的國產(chǎn)厭氧反應器運行3~5年就需要大修。大修不僅成本比較高,而且厭氧反應器需要停運清空,這會直接影響工廠生產(chǎn)計劃,引起更大的間接經(jīng)濟損失。
市場上厭氧反應器的類型有很多,如EGSB、UASB、外循環(huán)和內循環(huán)等,由于環(huán)保公司在建造厭氧反應器時非常注意保密,使得一些運行了好多年的站長,也不知道厭氧反應器的結構,感覺特別神秘,出現(xiàn)異常問題時,也不知如何應對。
今天,我們就以最先進的內循環(huán)厭氧反應器為例,給大家介紹一下厭氧反應器的內部結構。
1. 內部結構
2. 運行流程
污水通過進水(1)進入布水器(2),與下降管(9)循環(huán)來的污泥和水均勻混和后,進入第一個反應區(qū),即流化床反應室(3)。在這里,大部分COD被降解為沼氣,由一級三相分離器(4)收集,并產(chǎn)生氣體提升。氣體被提升的同時,帶動水和污泥作向上運動,經(jīng)過上升管(5)達到位于反應器頂部的氣液分離器(8),在這里沼氣從水和污泥中分離,進入沼氣收集管道(11)。水和污泥混和經(jīng)過同心的下降管(9)直接滑落到反應器底部形成內部循環(huán)流。
第一級反應區(qū)的出水向上進入深度凈化反應室(6)內被深度處理,在那里剩余的可厭氧生物降解的COD被去除,在上層分離區(qū)產(chǎn)生的沼氣被頂部的二級三相分離器(7)收集,并由集氣管輸送到頂部旋流式氣液分離器(8),實現(xiàn)沼氣分離和收集。同時,厭氧出水(10)經(jīng)過出水堰流出進入后續(xù)工藝單元。
3. 工藝過程
按照反應器降解COD的原理,可分為四個工藝過程:布水系統(tǒng)、流化床反應室、內循環(huán)系統(tǒng)和深度凈化反應室。
(1) 進液和混合-布水系統(tǒng)
進入反應器的廢水與從IC反應器上部返回的循環(huán)水、反應器底部的污泥有效地混合,對進水進行了充分的稀釋和均質,可以大幅提高反應器的抗沖擊能力。
為了保證布水均勻,提高去除率,布水系統(tǒng)采用了特別設計的罩子形狀,這種特殊設計還可以避免布水系統(tǒng)堵塞、板結。
(2) 流化床反應室
廢水和顆粒污泥在進水與循環(huán)水的共同推動下,迅速進入流化床反應室。通過較高的上升流速,使廢水和污泥之間發(fā)生強烈的接觸,大幅提高污染物向顆粒污泥的傳質速率,提高降解速度,使得厭氧反應器具有較高的處理能力。
(3) 內循環(huán)系統(tǒng)
在流化床反應室和深度凈化反應室中,厭氧產(chǎn)生的沼氣經(jīng)三相分離器收集后進入上升管,同時,氣提原理使氣、水、污泥混合物經(jīng)上升管快速上升,在反應器頂部經(jīng)氣液分離器分離,剩余的泥水混合物經(jīng)過下降管向下流入反應器底部,由此在反應器內形成循環(huán)流。
氣提的動力來自于上升管和下降管中氣體含量的巨大差距,因此,這個泥水混合物的內循環(huán)不需要任何外加動力。
(4) 深度凈化室
廢水經(jīng)過流化床反應室后進入深度凈化室,廢水中殘存的可厭氧降解的COD被進一步降解,相當于增加了一個強化的厭氧深度處理過程,在這里,廢水中的可厭氧降解COD幾乎得到完全的去除。
厭氧反應器作為污水處理的主要工藝單元,承擔了整個污水站的大部分負荷。今天我們給大家簡單介紹了厭氧反應器的結構和運行原理,希望對您的日常運行管理和維護方面有所幫助。如果您在厭氧運行和維護改造方面有任何問題,也可和我們聯(lián)系。
來源:工業(yè)污水處理
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