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洛市UASB厭氧反應器  ?

由于UASB厭氧反應器分離器的斜壁沉淀區的過流積在接近水時增加，因此上升流速在接近排放特點降。由于流速降污泥絮體在沉淀區可以絮凝和沉淀。累積在三相分離器上的污泥絮體在一定程度上將超過其保持在斜壁上的摩擦力，其將滑回反應區，這部分污泥又將與進水機物發生反應。

在UASB厭氧反應器中重要的設備是三相分離器，這一設備安裝在反應器的部并將反應器分為下部的反應區和上部的沉淀區。為了在沉淀器中取得對上升流中污泥絮體/顆粒的滿意的沉淀效果，三相分離器個主要的就是盡可能效地分離從污泥床/層中產生的沼氣，別是在負荷的情況下，在集氣室下反射板的是防止沼氣通過集氣室之間的縫隙逸出到沉淀室，另外擋板還利于減少反應室內產氣量所造成的液體絮動。反應器的設計應該是只要污泥層沒膨脹到沉淀器，污泥顆粒或絮狀污泥就能滑回到反應室(應該認識到時污泥層膨脹到沉淀器中不是一件壞事。相反，存在于沉淀器內的膨脹的泥層將網捕分散的污泥顆粒/絮體，同時它還對可生物降解的溶解性COD起到一定的)。只一方，存在一定可供污泥層膨脹的自由空間，以防止重的污泥在暫時性的機或水力負荷沖擊下流失是很重要的。水力和機(產氣率)負荷率兩者都會影響到污泥層以及污泥床的膨脹。UASB厭氧反應器系統原理是在形成沉降性能的污泥凝絮體的基礎上，并結合在反應器內設置污泥沉淀系統使氣、液、固三相得到分離。形成和保持沉淀性能的污泥(其可以是絮狀污泥或顆粒污泥)是UASB厭氧反應器系統運行的根本特點 。

附屬設備

1、剩余沼氣燃燒器

一般不允許將剩余沼氣向空氣中排放，以防。在確剩余沼氣法利用時，可安裝余氣燃燒器將其燒掉。燃燒器應裝在安地區，并應在其前安裝閥門和阻火器。剩余氣體燃燒器，是—種安裝置，要能自動特點火和自動滅火。剩余氣體燃燒器和消化池蓋、或貯氣柜之間的距離，一般至少需要15m，并應設置在容易的開闊地。

2、保溫加熱設備

厭氧消化像其他生物處理工藝一樣受溫度影響很大，厭氧工藝受溫度影響更加。中溫厭氧消化的溫度范圍從30～35℃，可以計算在20℃和10℃的消化速率大約分別是30℃下值的35%和12%。所以，加溫和保溫的是不言而喻的。如果工或附近可利用的廢熱或者需要從中間收效量，則安裝熱交換器是必要的。

3、監控設備

為提厭氧反應器的運行性，必須設置各種類的計量設備和儀表，如控制進水量、投藥量等計量設備和pH計(酸度計)、溫度測量等自動化儀表。自動計量設備和儀表是自動控制的基礎。對UASB厭氧反應器實行監控的主要兩個，一個是了解進的情況，以便觀測進水是否滿足工藝設計情況;另外一個是為了控制各工藝的運行，判斷工藝運行是否正常。由于UASB厭氧反應器的殊性還要增加一些檢測項目，如揮發性機酸(VFA)、堿度和甲烷等。但是，這些設備屬于設備，一些設備還很難形成在線的測量和控制。

對于濃度污水處理，當水力負荷是限制性設計參數時，在三相分離器縫隙處保持大的過流積，使得的上升流速在這一過水斷上盡可能的是重要的 。

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。

升流式厭氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Bed，簡稱UASB)，是由荷蘭的Lettinga教授等在20世紀70年 代時開發的厭氧生物反應器。反應器時，污水經過均勻布水進人反應器底部，污水自下而上地通過厭氧污泥床反應器。

UASB厭氧反應器運行三個重要的前提：

① 應器內形成沉降性能的顆粒污泥或絮狀污泥；

② 產氣和進水的均勻分布所形成的的自然攪拌；

③ 的三相分離器，能使沉淀性能的污泥保留在反應器內。的顆粒污泥床的形成，使得機負荷和率髙，不需要攪拌，能適應負荷沖擊和溫度與pH值的變化。

引言

厭氧生物處理作為利用厭氧性微生物的代謝性，在毋需外源能量的條件下，以被還原機物作為受氫體，同時產生能源值的甲烷氣體。厭氧生物處理法不僅適用于濃度機廢水，進水BOD濃度可達數mg/l，也可適用于濃度機廢水，如城市污水等。

1971年荷蘭瓦格寧根(Wageningen)農業大學拉丁格(Lettinga)教授通過物理結構設計，利用重力場對不同密度物質的差異，發明了三相分離器。使活性污泥停留時間與廢水停留時間分離，形成了上流式厭氧污泥床(UASB)反應器的雛。1974年荷蘭CSM在其6m3反應器處理甜菜制糖廢水時，發現了活性污泥自身固定化機制形成的生物聚體結構，即顆粒污泥(granular sludge)。顆粒污泥的出現，不僅促進了以UASB為代表的二代厭氧反應器的和發展，而且還為三代厭氧反應器的誕生奠定了基礎。

UASB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沼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。

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。

洛市UASB厭氧反應器  ?

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。

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。

UASB的設計

UASB的工藝設計主要是計算UASB的容積、產氣量、剩余污泥量、營養需求的平衡量。

UASB的池形狀圓形、方形、矩形。污泥床度一般為3-8m，多用鋼筋混凝土建造。當污水機物濃度比較時，需要的沉淀區與反應區的容積比值小，反應區的積可采用與沉淀區相同的積和池形。當污水機物濃度時，需要的沉淀積大，為了反應區的一定度，反應區的積不能太大時，則可采用反應區的積小于沉淀區，即污泥床上部積大于下部的池形。

對于濃度污水，主要用限制表水力負荷來控制;對于中等濃度和濃度污水，在負荷下，單位橫截上釋放的氣體體積可能成為一個臨界指標。但是直到現在外所取得的成果表明，只要負荷率不超過20kgCOD/m3.d，UASB度尚未見到大于10m的報道，三代厭氧反應器除外。

污泥與液體的分離基于污泥絮凝、沉淀和過濾。所以在運行操作過程中，應該盡可能創造污泥能夠形成絮凝沉降的水力條件，使污泥具的絮凝、沉淀性能，不僅對于分離器的是具重要意義，對于整個機物率更加至關重要。

別要注意避免氣泡進入沉淀區，要使固--液進入沉淀區之前就與氣泡很分離。在氣--液表上形成浮渣能迫使一些氣泡進入沉淀區，所以在設計中必須事先就考慮到:

(1)采用適當的技術措施，盡可能避免浮渣的形成條件，防范浮渣層的形成;

(2)必須要沖散浮渣的設施或裝置，在污泥反應區一旦出現浮渣的情況下，能夠及時破壞浮渣層的形成，或能夠及時排除浮渣。

如上所述，UASB中污水與污泥的混合是靠上升的水流和發酵過程中產生的氣泡來完成的。因此，一般采用多特點進水，使進水均勻地分布在床斷上，其中的關鍵是要均勻--勻速、勻量。

UASB的主要優點是:

1、UASB內污泥濃，平均污泥濃度為20-40gVSS/1;

2、機負荷，水力停留時間短，采用中溫發酵時，容積負荷一般為10kgCOD/m3.d左右;

3、混合攪拌設備，靠發酵過程中產生的沼氣的上升運動，使污泥床上部的污泥處于懸浮狀態，對下部的污泥層也一定程度的攪動;

4、污泥床不填載體，節省造及避免因填料發生堵賽問題;

5、UASB內設三相分離器，通常不設沉淀池，被沉淀區分離出來的污泥重新回到污泥床反應區內，通常可以不設污泥回流設備。

主要缺特點是:

1、進水中懸浮物需要適當控制，不宜過，一般控制在100mg/l以下;

2、污泥床內短流現象，影響處理能力;

3、對水質和負荷突然變化較敏感，耐沖擊力稍差。

結語

UASB工藝近年來在外發展很快，很寬，在各個行業都，性規模不等。實踐證明，它是污水實現資源化的一種可行的污水處理工藝，既解決了環境問題，又能取得較的效益，具廣闊的前景。

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。

UASB厭氧反應器中的厭氧反應過程與其他厭氧生物處理工藝一樣，包括水解，酸化，產乙酸和產甲烷等。通過不同的微生物參與底物的轉化過程而將底物轉化為終產物——沼氣、水等機物

在厭氧消化反應過程中參與反應的厭氧微生物主要以下幾種：

① 解—發酵(酸化)細菌，它們將復雜結構的底物水解發酵成各種機酸，乙醇，糖類，氫和二氧化碳；

② 乙酸化細菌，它們將步水解發酵的產物轉化為氫、乙酸和二氧化碳；

③ 產甲烷菌，它們將的底物如乙酸、甲醇和二氧化碳、氫等轉化為甲烷 。

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。

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