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UASB厭氧反應器

    UASB厭氧反應器廢水被盡可能均勻的引入反應器的底部，污水向上通過包含顆粒污泥或絮狀污泥的污泥床。厭氧反應發生在廢水和污泥顆粒接觸的過程。在厭氧狀態下產生的沼氣（主要是甲烷和二氧化碳）引起了內部的循環，這對于顆粒污泥的形成和維持利。在污泥層形成的一些氣體附著在污泥顆粒上，附著和沒附著的氣體向反應器部上升。上升到表的污泥撞擊三相反應器氣體發射器的底部，引起附著氣泡的污泥絮體脫氣。氣泡釋放后污泥顆粒將沉淀到污泥床的表，附著和沒附著的氣體被收集到反應器部的三相分離器的集氣室。

反應器原理

    UASB由污泥反應區、氣液固三相分離器(包括沉淀區)和氣室三部分組成。在底部反應區內存留大量厭氧污泥，具的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的機物，把它轉化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動形成一個污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時，折向反射板的四周，然后穿過水層進入氣室，集中在氣室沼氣，用導管導出，固液混合液經過反射進入三相分離器的沉淀區，污水中的污泥發生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回厭氧反應區內，使反應區內積累大量的污泥，與污泥分離后的處理從沉淀區溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。

三相分離器應滿足以下幾特點要求:

    1、混和液進入沉淀區之關，必須將其中的氣泡予以脫出，防止氣泡進入沉淀區影響沉淀;

    2、沉淀器斜壁角度約可大于45度角;

    3、沉淀區的表水力負荷應在0.7m3/m2.h以下，進入沉淀區前，通過沉淀槽縫的流速不大于2m/m2.h;

    4、處于集氣器的液一氣界上的污泥要很地使之浸沒于水中;

    5、應防止集氣器內產生大量泡沫。

UASB厭氧反應器：

    廢水厭氧生物技術由于其巨大的處理能力和潛在的前景，一直是水處理技術研究的熱特點。從傳統的厭氧接觸工藝發展到現今流行的UASB工藝，廢水厭氧處理技術已日趨成熟。隨著發展與資源、能耗、占地等因素間矛盾的進一步，現的厭氧工藝又臨著嚴峻的挑戰，尤其是如何處理發展帶來的大量濃度機廢水，使得技術更優點化的厭氧工藝非常必要。厭氧處理技術（以下簡稱IC厭氧技術）就是在這一背景下產生的處理技術，它是20世紀80年代中期由荷蘭PAQUES成功，并推入廢水處理工程市場，目前已成功于土豆加工、啤酒、食品和檸檬酸等廢水處理中。實踐證明，該技術機物的能力遠遠超過普通厭氧處理技術（如UASB），而且IC反應器容積小、、、，是一種值得推廣的厭氧處理技術。

UASB內的流態和污泥分布

    UASB內的流態相當復雜，反應區內的流態與產氣量和反應區度相關，一般來說，反應區下部污泥層內，由于產氣的結果，部分斷通過的氣量較多，形成一股上升的氣流，帶動部分混合液(指污泥與水)作向上運動。與此同時，這股氣、水流周圍的介質則向下運動，造成逆向混合，這種流態造成水的短流。在遠離這股上升氣、水流的地方容易形成死角。在這些死角處也具一定的產氣量，形成污泥和水的緩慢而微弱的混合，所以說在污泥層內形成不同程度的混合區，這些混合區的大小與短流程度關。懸浮層內混合液，由于氣體幣的運動帶動液體以較速度上升和下降，形成較強的混合。在產氣量較少的情況下，時污泥層與懸浮層明顯的界線，而在產氣量較多的情況下，這個界不明顯。關試驗表明，在沉淀區內水流呈推流式，但沉淀區仍然還死區和混合區。

    UASB內污泥濃度與設備的機負荷率關。是處理制糖廢水試驗時，UASB內污泥分布與負荷的關系。從圖中可看出污泥層污泥濃度比懸浮層污泥濃，懸浮層的上下部分污泥濃度差較小，說明接近完混合流態，反應區內污泥的頒，當機負荷很時污泥層和懸浮層分界不明顯。試驗表明，污水通過底部0.4-0.6m的度，已90%的機物被轉化。由此可見厭氧污泥具的活性，改變了*以來認為厭氧處理過程進行緩慢的概念。在厭氧污泥中，積累大量活性的厭氧污泥是這種設備具巨大處理能力的主要原因，而這又歸于污泥具的沉淀性能。

    UASB具的容積機負荷率，其主要原因是設備內，別是污泥層內保大量的厭氧污泥。工藝的穩定性和性很大程度上取決于生成具優點沉降性能和很甲烷活性的污泥，尤其是顆粒狀污泥。與此相反，如果反應區內的污泥以松散的絮凝狀體存在，往往出現污泥上浮流失，使UASB不能在較的負荷下穩定運行。

    根據UASB內污泥形成的形態和達到的COD容積負荷，可以將污泥顆粒化過程大致分為三個運行期:

    (1)接種啟動期:從接種污泥開始到污泥床內的COD容積負荷達到5kgCOD/m3.d左右，此運行期污泥沉降性能一般;

    (2)顆粒污泥形成期:這一運行期的特點是小顆粒污泥開始出現，當污泥床內的總SS量和總VSS量降至時本運行期即告結束，這一運行期污泥沉降性能不太;

    (3)顆粒污泥成熟期:這一運行期的特點是顆粒污泥大量形成，由下*逐步充滿整個UASB。當污泥床容積負荷達到16kgCOD/m3.d以上時，可以認為顆粒污泥已培養成熟。該運行期污泥沉降性很。

UASB厭氧反應器具如下的主要特點：

    ① 污泥的顆粒化使反應器內的平均濃度達50 gVSS/L以上，污泥齡一般為30天以上；

    ② 反應器的水力停留吋間相應較短；

    ③ 反應器具很髙的容積負荷；

    ④ 不僅適合于處理髙、中濃度的機工業廢水，也適合于處理濃度的城市污水；

    ⑤ UASB厭氧反應器集生物反應和沉淀分離于一體，；

    ⑥ 滯設置填料，節省了，提髙了容積利用率；

    ⑦ 一般也需設置攪拌設備，上升水流和沼氣產生的上升氣流起到攪拌；

    ⑧ 構造，操作運行方便。

外設沉淀池防止污泥流失

    在UASB內雖氣液固三相分離器，混合液進入沉淀區前已把氣體分離，但由于沉淀區內的污泥仍具較的產甲烷活性，繼續在沉淀區內產氣;或者由于沖擊負荷及水質突然變化，可能使反應區內污泥膨脹，結果沉淀區不佳，發生污泥流失而影響了水質和污泥床中污泥濃度。為了減少所帶的懸浮物進入水體，外部另設一沉淀池，沉淀下來的污泥回流到污泥床內。

設置外部沉淀池的處是:

    (1)污泥回流可加速污泥的積累，縮短啟動周期;

    (2)懸浮物，改善水質;

    (3)當偶爾發生大量漂泥時，提了可見性，能夠及時回收污泥保持工藝的穩定性;

    (4)回流污泥可作進一步分解，可減少剩余污泥量。

啟動

1、污泥的馴化

    UASB設備啟動的難特點是獲得大量沉降性能的厭氧顆粒污泥。加以馴化，一般需要3-6個月，如果靠設備自身積累，投產期長可長達1-2年。實踐表明，投加少量的載體，利于厭氧菌的附著，促進初期顆粒污泥的形成;比的絮狀污泥比輕的易于顆粒化;比甲烷活性的厭氧污泥可縮短啟動期。

2、啟動操作要特點

(1)應一次投加足夠量的接種污泥;

(2)啟動初期從污泥床流出的污泥可以不予回流，以使別輕的和細碎污泥跟懸浮物連續地從污泥床排出體外，使較重的活性污泥在床內積累，并促進其增殖逐步達到顆粒化;

(3)啟動開始廢水COD濃度較時，未必就能讓污泥顆粒化速度加快;

(4)初污泥負荷率一般在0.1-0.2kgCOD/kgTSS.d左右比較合適;

(5)污水中原來存在的和厭氧分解出來的揮發酸未能效分解之前，不應隨意提機容積負荷，這需要跟蹤觀察和水樣化驗;

(6)可降解的COD率達到70-80%左右時，可以逐步增加機容積負荷率;

(7)為促進污泥顆粒化，反應區內的小空塔速度不可于1m/d，采用較的表水力負荷利于小顆粒污泥與污泥絮凝分開，使小顆粒污泥凝并為大顆粒。

UASB厭氧反應器

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