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UASB厭氧反應器

工藝中的兩級與兩相

*，不同的水質決定不同的工藝。產甲烷是厭氧去除水中機物的關鍵因素，兩級和兩相的差別也就在*個厭氧反應器是否產甲烷上；如果*個產甲烷，二個機負荷勢必要小很多，這是問題的關鍵。

一般來說，兩級厭氧適應的水質是較高濃度的廢水，它的生化性并不很差，*級通過沉降和發酵產降低二級的負荷。兩相厭氧，一是主要針對難生化降解廢水，靠*相改善生化性，二是針對硫酸鹽廢水，靠*相進行硫酸鹽還原，然后去除硫化物再進二相產甲烷，三是針對易酸化廢水易波動廢水，放在前面*酸化掉以穩定pH。

如酒精項目常用兩級，那些幾以上的，如果生化性不差并且水量不小，個人建議也用兩級，但是控制其實并不簡單，尤其是*級在高濃度、高VFA下。生化性較差用兩相的就很多了，其實生化性不差的也常常用兩相。

的工藝是用水解酸化+氧化（處理COD較低的廢水），的是UASB+氧化（一相厭氧，處理COD高的廢水），的是水解酸化+UASB+氧化（就相當于兩相厭氧）；對此分析如下：

1）水解+好氧工藝，處理的廢水濃度確實常見的要低一些，因為水解并不能提供較力的COD消解能力，當然這個工藝相比較直接好氧而言，更多的可以用在進水COD1k-2k之間的項目，這種水質進厭氧節約的曝能耗和提升水用的動力能耗差不多，厭氧降解程度上優點也不明顯，但是直接進好氧濃度又偏高。因此常搞出水解+好氧，利用水解過程微量講解和吸附去除COD來減少好氧的負擔。當然這是在不討論改善生化性方面的前提下。

2）假如水解酸化+UASB+氧化就相當于兩相厭氧，文章說“厭氧發酵產生沼過程可分為水解階段、酸化階段、乙酸化階段和甲烷階段等四個階段。水解池（水解池進行的就是水解酸化反應吧）是把反應控制在二階段完成之前，不進入三階段。”

那么水解酸化產生的應該是機酸吧，那乙酸化階段在哪發生的？兩相厭氧的產酸相產的酸？它的乙酸化階段又是在哪發生的呢？

產乙酸這個詞和產乙酸階段是應該分開的，因為在產酸階段就會產生一部分乙酸了但并不一定作為過程的主體，這要看廢水的機物組成。產乙酸階段，這里面包含了兩類反應，一是更長碳鏈的VFA以及乳酸、丙酮酸和醇類等分解產生乙酸，二是同型產乙酸菌，利用CO2和H2的機組合進行產乙酸。兩相的水解酸化過程中產生的機酸，可能是甲酸、乙酸、丙酸、丁酸…以及乳酸中的任一種，也可能是未完降解的長鏈脂肪酸。

個人認為在實際工程中，兩相的分界線并不*分明，水解酸化相先后延伸至產乙酸甚至少量產甲烷都是經常遇見的。至于產甲烷相，它就沒不含水解酸化這兩個過程的時候，產甲烷相四個過程都會存在，只不過前兩個過程被之前的相分擔了一部分。乙酸化發生在哪里，這個過程應該大部分在后一相，兩相的定義并不是“水解酸化階段+乙酸化產甲烷階段”，只要在流程上將其主體分開即可叫做兩相，至于分界線模糊，沒關系。

基于水解和酸化兩個過程法分開的事實，三相取決于產乙酸和產甲烷是否可以分開。

對于三相分離器的工作原理大致可表述為：液固三相在體擾動和液體升流的下從下方進入三相分離器；污泥（固）撞擊在三相分離器上，上面吸附的沼泡釋放出來；沼體被三角形集罩收集；脫離體的泥水（固液相）穿過三相分離器集罩之間的縫隙，到達沉淀區；污泥（固）在沒體擾動的條件下沉淀，落回三相分離器下方。核心是體被收集和污泥沉淀。

UASB厭氧反應器

UASB的啟動

1、污泥的馴化
UASB設備啟動的難點是獲得大量沉降性能良好的厭氧顆粒污泥。辦法加以馴化，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;比重大的絮狀污泥比輕的易于顆粒化;比甲烷活性高的厭氧污泥可縮短啟動期。
2、啟動操作要點
(1)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濃度較低時，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多種揮發酸未能效分解之前，不應隨意提高機容積負荷，這需要跟蹤觀察和水樣化驗;
(6)可降解的COD去除率達到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低于1m/d，采用較高的表面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。

操作規程： 

4.1開車： 

認真執行交接班制度，提前5分鐘上崗，了解上一班的情況（如UASB進水水溫、水量、 COD、PH值、NH3-N、SO42-，以及UASB出水水溫、COD、PH值、、VFA等，并要上厭氧反應器出水異常現象）掌握本班的要求，做好班前檢查工作，熟悉厭氧塔進水泵的情況。  在預處理中廢水達到工藝控制參數后，既可開啟厭氧泵往UASB進水。 

4.2操作過程： 

在預處理的廢水滿足厭氧處理所需的進水條件后，啟動厭氧泵向UASB反應器進水。啟動厭氧泵之前檢查需檢查泵是否正常，開啟泵后，檢查流量計顯示，判斷廢水是否正常輸出。調節泵的出口閥門，將各厭氧反應器的流量調節到規定范圍；起用泵前一定要詳細檢查該泵的運轉紀錄，確認該泵異常后方可啟用。 

密切注意厭氧反應器上部出水情況，要注意跑泥現象，防止出水帶泥過多，一般小于20%，定期清理溢流堰口的堵塞物，但需注意防止跌落溺水。 

密切關注厭氧反應器出水的COD、PH值、VFA、溫度等指標，防止反應器工藝指標變化過大； 

經常厭氧反應器部水面的情況，防止大量體溢出； 

經常觀察水封中的水位，將水封水位控制在一定高度； 

中沉池出水的SS盡可能小于5%，并定期將中沉池內的厭氧污泥回流至UASB內； 

根據需要，每班進行取樣送檢，并根據化驗結果判斷厭氧反應器的狀況。 

4.3停止： 

當預處理沒足夠的廢水或預處理水質達不到工藝控制控制要求時，反應器停止進水，待預處理正常后，再恢復進水；但在停水時要密切注意反應器內的溫度變化，如溫度下降多（過5℃），再次進水時就先需將反應器的溫度升至原正常時的溫度，防止因溫度變   化的原因使反應器出現問題； 

當反應器出水帶泥過多（SV≥20%要密切關注）或出水水質變差時，減少反應器的進水量或改為間歇進水，防止反應器的深度惡化；  3）當UASB出水VFA大于8或UASB的COD去除率小于50%，適當減少反應器的進水量或改為間歇進水，甚至停止進水，防止反應器的深度惡化。  

下面再簡單科普下厭氧的工藝如何簡單識記：

A、厭氧接觸：消化池+厭氧沉淀池+厭氧污泥回流系統，這個與好氧工藝中的接觸氧化沒關系，莫聯想到填料上。

B、UASB：上流式厭氧污泥床反應器，污水從下而上穿過污泥床體，但是很多UASB的布水器是位于池的，也不是UASB就沒回流。

C、UBF：就是UASB+AF，形象點說UASB上面再加上填料層。

D、EGSB：UASB拉高，做上回流，上流速度比UASB高很多，要力圖控制污泥顆粒化。

E、IC：甭管沒外回流（水泵回流），內回流就行。

F、ABR：上下折流板。

關厭氧產甲烷去除水中機物的原理在這里也多說幾句。

先是“厭氧產甲烷”，厭氧過程，如果我們不談釋放磷，常見的是水中機物厭氧發酵的過程。機物好氧發酵的過程，大家都清楚是一個氧化還原反應，進入水中的氧作為氧化劑，氧化水中的機污染物變成CO2和H2O，使得（還原性的）COD得以氧化去除。所以很多人理所應當的認為，厭氧是個還原反應嘍。

這就必要讓抱該觀點的朋友先回憶一下初中化學，氧化反應和還原反應，可以剝離開嗎？

顯然是不能的，厭氧也是，在進行到產甲烷之前的厭氧發酵過程，基本上是機物自身相互的氧化和還原（這話說得并不嚴謹，但是方便理解），也就是說機物本身是還原性的，它反應之后變成一部分還原性更強，一部分還原性相對弱一些的兩種機物，而這總體上相抵消。所以如果厭氧發酵未到產甲烷地步，COD變化可以忽略不計（這就是水解酸化COD去除率低下的原因）。

當這個過程進行的非常*時，產物逐漸轉化為CO2和CH4，主要體現還原性也就是導致水中COD的甲烷因為溶解度低，脫離水相，這是產甲烷過程去除機物COD的原因。

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關于水解酸化

水解酸化的是改善生化性，為下一個生化處理單元，其評價指標酸化度、pH、B/C、COD去除率等，其中COD去除率是里面可靠性差的。

對于在上一環節說到的“水解酸化COD去除率低下”，水友可能要反駁說“我的水解酸化去除率不低下呢”；對此，澄清下這一水解酸化去除率是從哪里來的。

1）水解酸化純粹的控制到產甲烷之前，是不可能的，也就是說，或多或少總一點甲烷產生；而且厭氧過程產生一點氫也很正常，聽說過產氫產乙酸過程吧。所以，水解酸化池表面浮起的一個個泡泡，也許就是你想找的原因之一。

2）細菌不管樣的，總繁殖下一代的職責，水解酸化菌群也是，它們或多或少的總要利用機物合成點細胞物質。

3）進水SS如果量很大，會被水解酸化污泥吸附相當量的一部分，這個對COD的影響不可忽略，時甚至十分巨大。

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