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UASB厭氧反應器設備

一、UASB厭氧反應器工藝技術簡介

  采用厭氧法處理高濃度機廢水，其*性逐步得到人們的承認和重視，近年來厭氧技術得到很快發展，UASB厭氧處理工藝設備中上向流厭氧污泥來以其構造簡單、、效果好、適用、、處理成本低、投資省而被大量采用。

二、工藝原理

　UASB反應器的上部設置、固、液三相分離器，下部為污泥懸浮層區和污泥床區，廢水由反應器底部均勻泵入污泥床區，與厭氧污泥充分接觸反應，機物被厭氧微生物分解成沼。液體、體與固體形成混合液流上升至三相分離器，使三者很好地分離，使80﹪以上的機物被轉化為沼，完成廢水處理過程。其優點主要體現在顆粒污泥的形成使反應器內的污泥濃度大幅度提高，水力停留時間因此大大縮短，從而提率。

技術優點

 (一)可處理高濃度廢水，別是對一些較難降解的大分子機物很好的去除效果，而好氧對此效果不明顯；

（二） 不需要供氧，大大降低，能耗僅為好氧處理工藝的10-15%，且厭氧過程產生可再生能源——沼；

（三） 污泥產生量比好氧過程少5～20倍，UASB內污泥濃，平均污泥濃度為20－40gVSS/1；不會產生污泥膨脹，剩余污泥量少，污泥易處理；

（四） 機負荷率高，水力停留時間短，采用中溫發酵時，容積負荷一般為10-20kgCOD/m3.d左右；反應器容積和系統占地小，投資少。工程實踐證明，當污水COD濃度大于4000mg/L時，厭氧處理就比好氧處理更加。

（五） 混合攪拌設備，靠發酵過程中產生的沼的上升運動，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；污泥床不填載體，節省造價及避免因填料發生堵賽問題；

（六） 、方便、易于維護管理。

    在USAB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沉淀效果，三相分離器主要的就是盡可能效地分離從污泥床中產生的沼。

    別是在高負荷的情況下,在集室下面設置反射板，是防止沼通過集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高產量所造成的液體紊動。三相分離器的設計，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污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起到一定的去除。另一方面，存在一定可供污泥層膨脹的自由空間，以防止較重的污泥在暫時性機或水力負荷沖擊下流失是很重要的。水力和機（產率）負荷率兩者都會影響到污泥層以及污泥床的膨脹。

UASB反應器啟動的四個階段：

1*階段：啟動前的準備： UASB投入前必須進行充分實驗和密性實驗，充分實驗要求漏水現象。密性實驗要求池內加壓到350mm水柱，穩定15分鐘后，壓力降小于10mm水柱。而且在厭氧污泥培養和馴化之前使用氮吹掃。 

2二階段：UASB啟動初始階段：

1選用接種污泥： a選用顆粒污泥或污水污泥消化池的消化污泥接種。

b選用同類廢水同一溫度范圍的（中溫污泥）種污泥。

c添加部分顆粒污泥或破碎的顆粒污泥，也可提高顆粒化過程    

d也可以從市政下水道及污水集積處等處于厭氧環境下的淤污泥。甚至還可以使用好氧活性污泥法的剩余污泥進行轉性培養，但培養時間相當長。

e牛糞和各類糞肥也可以用于接種污泥，但各類污泥中均不應當太多的砂子。 32接種污泥的方法：接種污泥量、接種污泥的濃度 a方法：將含固80%的接種污泥加水攪拌后，用污泥泵均勻的輸入到UASB反應池各布泥點 b接種污泥量：接種污泥量為UASB反應器的效容積的30%到50%，少15%，一般為30%。接種污泥的填充量不過UASB反應器的效容積的60%。 c接種污泥的濃度：初啟動時，稠型污泥的接種量為20到30kg VSS/m3,濃度小于40 kg TSS/m3的稀消化污泥接種量可以略小些。

3．接種污泥時的水質： a配制低濃度的廢水利于顆粒污泥的形成，但濃度也應當足夠維持良好的細菌生長條件，因此，初始配水低COD濃度為1000毫克/升，然后逐步提高機負荷直到可降解的COD去除率達到80%為止。 b當進水COD濃時，可采用出水循環或稀釋水進水,出水循環回流比為30到50%，調節到適宜的COD濃度值。 

3) 顆粒污泥的生物活性

顆粒污泥中的細菌是成層分布的，即外層中占優點的細菌是水解發酵菌，而內層則是產甲烷菌；顆粒污泥實際上是一種生物與環境條件相互依存和優化的生態系統，各種細菌形成了一條很的食物鏈，利于種間氫和種間乙酸的傳遞，因此其活性很高。

4) 顆粒污泥的培養條件

在IC反應器中培養出高濃活性的顆粒污泥，一般需要1~3個月；可以分為三個階段：啟動期、顆粒污泥形成期、顆粒污泥成熟期。

影響顆粒污泥形成的主要因素以下幾種：① 接種污泥的；② 維持穩定的環境條件，如溫度、pH值等；③ 初始污泥負荷；④ 保持反應器中低的VFA濃度；⑤ 表面水力負荷應大于2 m3/m2.h，以保持較大的水力分級，沖走輕質的絮體污泥；⑥ 進水COD濃度；⑦ 進水中可適當提供機微粒，補充鈣和鐵，同時應補充微量元素(如Ni、Co、Mo)

UASB厭氧反應器設備

厭氧生物處理反應器啟動時的注意事項哪些

（1）厭氧化物處理反應器在投入之前，必須進行充水試驗和密性試驗。充水試驗要求漏水現象，密性試驗要求池內加壓到350mm水柱，穩定15min后壓力降小于100 mm水柱。而且在進行厭氧污泥的培養和馴化之前，使氮吹掃。
（2）厭氧活性污泥從處理同類污水的正在的厭氧處理構筑物中取得，也可取自江河湖泊沼澤底部、市政下水道及污水集積處等處于厭氧環境下的淤泥，甚至還可以使用好氧活性污泥法的剩余污泥進行轉性培養，但這樣做需要的時間要更長的一些。
（3）厭氧化物處理反應器因為微生物增殖緩慢，一般需要的啟運時間較長，如果能接種大量的厭氧污泥，可以縮短啟動時間。一般接種污泥的數量要達到反應器容積的10% ~9%，具保值根據接種污泥的來源情況而定。接種量越大，啟動時間越短，如果接種污泥中含大量的甲烷菌，效果會更好。
（4）采用中溫消化或高溫消化時，加熱升溫的速度越慢越好，一定不能過1℃/h。同時對含碳水化合物較多、缺乏堿性緩沖物質的廢水時，需要補充投加一部分堿源，并嚴格控制反應器內的PH值在6.8~7.8之間。
（5）啟動時的初始機負荷與厭氧處理方法、待處理廢水性質、溫度等工藝條件及接種污泥的性質等關，一般從較低的負荷開始，再逐步增加負荷完成啟運過程。例如UASB啟動時，初始機負荷一般為0.1~0.2kgCODCR/（kgMLSS•d），當CODCR去除率達到80%或出水中揮發性機酸VFA的濃度低于1000mg/L后，再按原負荷50%的遞增幅度增加負荷。如果出水中VFA濃度較高，則不宜提高負荷，甚至要酌情降低負荷。
（6）厭氧反應器的出水以一定的回流以返回反應器，可以回收部分流失的污泥及出水中的緩沖性物質、平衡反應器中水的PH值。一般附著型的反應裝置因填料具一定的攔截，可以不用回流出水；而懸浮生長型反應裝置啟動時因污泥易于流失，可適當出水回流。
（7）對于縣浮型厭氧反應裝置，可以投加粉末煙煤、簽名冊水砂礫、粉末活性炭或絮凝劑，促進污泥的顆粒化。
（8）啟動初期水力負代號過高可能造成污泥的大量流失，水力負荷過低又不利于厭氧污泥的篩選。一般在啟動初期 選用較低的水力負荷，經過數周后再緩慢平穩地遞增。

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

 UASB反應器對各類廢水很大的適應性：

UASB反應器不僅可以出來高濃度機廢水，如酒精、糖蜜、檸檬酸等廢水，也可以出來中等濃度機廢水，如啤酒、屠宰、軟飲料等廢水，并且可以出來低濃度機廢水，如生活污水、城市污水等。UASB反應器可在高溫(55攝氏度)和中溫(35攝氏度左右)下，并可在低溫(20攝氏度左右)下穩定。除了含毒害物質的機廢水外，UASB反應器幾乎可適應不同行業出的各類機廢水。

能耗低，產泥量少：

由于UASB反應器不需要供氧，不需要攪拌，不需要加溫，在實現強效能的同時，達到了低能耗，并可提供大量的生物能沼，因此，UASB反應器是一種產能型的廢水處理設備。由于SRT很長，不僅產生的污泥時穩定的，而且產泥量很少，從而降低了污泥處理。

不能去除廢水中的氮和磷：

UASB反應器與其他厭氧處理設備一樣，其不足之處是不能去除廢水中的氮和磷。這是由厭氧生化反應的本質決定的。在處理高、中等濃度廢水時，采用厭氧-好氧串聯工藝，即用UASB反應器去除廢水中大部分含碳機物作為預處理，而采用好氧處理設備去除殘余的含碳機物和氮、磷等物質，這是廢水處理工藝，具很大的意義，并可以大大節省基建投資，降低。因而，著很好的效益和環境效益。

 厭氧生物反應器維持強效率的基本條件

(1)適宜的pH值：為使厭氧順利進行，反應器中的pH值必須在6.5～8.2之間。

(2)充足的常規營養：反應器內氮的濃度必須在40～70mg/L范圍內才能滿足需要，而磷和硫化物維持較低的濃度即可滿足需要。甲烷菌對硫化物和磷專性需要，必須在反應器內其含量，時需要向進水中投加磷肥和硫酸鹽。

(3)必要的微量專性營養元素：對甲烷菌激活的專性營養元素鐵、鈷、鎳、鋅、錳、鉬、銅甚至硒、硼等很多種，缺少其中一種就可能嚴重影響整個生物處理過程。

(4)合適的溫度：厭氧反應一般在30～37℃的中溫條件下。

(5)對毒性適應能力：必須完成厭氧微生物對毒物質適應性的馴化。

(6)充足的代謝時間：要同時厭氧生物處理的水力停留時間HRT和固體停留時間SRT。

(7)適量的碳源：來自進水中的機物要滿足異養型甲烷菌用于生物合成所需要的碳源，同時反應器內的溶解性C02要滿足自養型甲烷菌所需要的碳源。

(8)污染物向微生物的傳質良好：厭氧生物反應器內的顆粒污泥在流化狀態下傳質能力較好，但生物量過多積累或使用厭氧生物膜法時生物膜過厚都可能產生傳質問題，要定期出剩余生物污泥或提高回流比減少部分傳質阻力

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