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臨夏市UASB厭氧反應器

優點

IC 反應器的構造及其工作原理決定了其在控制厭氧處理影響因素方面比其它反應器更具優點。

（1）容積負荷高：IC反應器內污泥濃，微生物量大，且存在內循環，傳質效果好，進水機負荷可過普通厭氧反應器的3倍以上。

（2）節省投資和占地面積：IC 反應器容積負荷率高出普通UASB 反應器3倍左右，其體積相當于普通反應器的1/4—1/3 左右，大大降低了反應器的基建投資；而且IC反應器高徑比很大（一般為4—8），所以占地面積少。

（3）抗沖擊負荷能力強：處理低濃度廢水（COD=2000—3000mg/L）時，反應器內循環流量可達進水量的2—3 倍；處理高濃度廢水（COD=10000—15000mg/L）時，內循環流量可達進水量的10—20倍。大量的循環水和進水充分混合，使原水中的害物質得到充分稀釋，大大降低了毒物對厭氧消化過程的影響。

（4）抗低溫能力強：溫度對厭氧消化的影響主要是對消化速率的影響。IC反應器由于含大量的微生物，溫度對厭氧消化的影響變得不再突出和嚴重。通常IC反應器厭氧消化可在常溫條件（20—25 ℃）下進行，這樣減少了消化保溫的困難，節省了能量。

（5）具緩沖pH值的能力：內循環流量相當于1 厭氧區的出水回流，可利用COD轉化的堿度，對pH值起緩沖，使反應器內pH值保持好的狀態，同時還可減少進水的投堿量。

（6）內部自動循環，不必外加動力：普通厭氧反應器的回流是通過外部加壓實現的，而IC 反應器以自身產生的沼作為提升的動力來實現混合液內循環，不必設泵強制循環，節省了動力消耗。

（7）性好：利用二級UASB串聯分級厭氧處理，可以補償厭氧過程中K s高產生的不利影響。Van Lier在1994年證明，反應器分級會降低出水VFA濃度，延長生物停留時間，使反應進行穩定。

（8）啟動周期短：IC反應器內污泥活性高，生物增殖快，為反應器快速啟動提供利條件。IC反應器啟動周期一般為1～2個月，而普通UASB啟動周期長達4～6個月。

（9）沼利用價值高：反應器產生的生物純，CH4為70%～80%，CO2為20%～30%，其它機物為1%～5%，可作為燃料加以利用

反應器結構

反應器工作時，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。在反應器的底部一個高濃度 (可達100?150 g/L>、高活性的污泥層，大部 分的機物在這里被轉化為CH.,和C()2 ； III 于態產物（消化）的攪動和泡黏附污泥，

在污泥層之上形成一個污泥懸浮層；反應器的 上部設三相分離器，完成、液、固三相的分 離；被分離的消化從上部導出，被分離的污 泥則自動滑落到姑浮污泥層，出水則從澄淸區流出。由于在反應器內可以培養出大tt厭氧 顆粒污泥，使反應器的負荷很大，對一般的高濃度機污水，當水溫在30 °C左右時，負荷可 達 10?30 kgC()D/(m3 · d)。

UASB反應器三個重要的前提：①反應器內形成沉降性能良好的顆粒污泥或絮狀污泥；②產和進水的均勻分布所形成的良好的自然攪拌；③設計的三相分離器，能使沉淀性能良好的污泥保留在反應器內。良好的顆粒污泥床的形成，使得機負荷和去除率髙，不需要攪拌，能適應負荷沖擊和溫度與pH值的變化。

臨夏市UASB厭氧反應器

附屬設備

1、剩余沼燃燒器

一般不允許將剩余沼向空中放，以防污染大。在確剩余沼法利用時，可安裝余燃燒器將其燒掉。燃燒器應裝在安地區，并應在其前安裝閥門和阻火器。剩余體燃燒器，是—種安裝置，要能自動點火和自動滅火。剩余體燃燒器和消化池蓋、或貯柜之間的距離，一般至少需要15m，并應設置在容易監視的開闊地。

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突出。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℃下大值的35%和12%。所以，加溫和保溫的重要性是不言而喻的。如果工或附近可利用的廢熱或者需要從出水中間收效量，則安裝熱交換器是必要的。

3、監控設備

為提高厭氧反應器的可靠性，必須設置各種類型的計量設備和儀表，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，一個是了解進出水的情況，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，判斷工藝是否正常。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，這些設備屬于規準設備，一些設備還很難形成在線的測量和控制。

分離裝置

三相分離器是UASB厭氧反應器較點和重要置。它同時具兩個功能：

1) 能收集從分離器下的反應室產生的沼;

2) 使得在分離器之上的懸浮物沉淀下來。

三相分離器設計要點匯總：

1) 集室的隙縫部分的面積應該占反應器部面積的15～20%;

2) 在反應器高度為5～7m時，集室的高度在1.5～2m;

3) 在集室內應保持液界面以釋放和收集體，防止浮渣或泡沫層的形成;

4) 在集室的上部應該設置消泡噴嘴，當處理污水嚴重泡沫問題時消泡;

5) 反射板與隙縫之間的遮蓋應該在100～200mm以避免上升的體進入沉淀室;

6) 出管的直管應該充足以從集室引出沼，別是泡沫的情況。

對于低濃度污水處理，當水力負荷是限制性時，在三相分離器縫隙處保持大的過流面積，使得大的上升流速在這一過水斷面上盡可能的低是十分重要的 。

外設沉淀池防止污泥流失

在UASB內雖液固三相分離器，混合液進入沉淀區前已把體分離，但由于沉淀區內的污泥仍具較高的產甲烷活性，繼續在沉淀區內產;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，結果沉淀區固液分離不佳，發生污泥流失而影響了水質和污泥床中污泥濃度。為了減少出水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。

設置外部沉淀池的好處是:

(1)污泥回流可加速污泥的積累，縮短啟動周期;

(2)去除懸浮物，改善出水水質;

(3)當偶爾發生大量漂泥時，提高了可見性，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。污泥床高度一般為3-8m，多用鋼筋混凝土建造。當污水機物濃度比較高時，需要的沉淀區與反應區的容積比值小，反應區的面積可采用與沉淀區相同的面積和池形。當污水機物濃度低時，需要的沉淀面積大，為了反應區的一定高度，反應區的面積不能太大時，則可采用反應區的面積小于沉淀區，即污泥床上部面積大于下部的池形。

液固三相分離器是UASB的重要組成部分，它對污泥床的正常和獲良好的出水水質起十分重要的，因此設計時應給予別的重視。根據經驗，三相分離器應滿足以下幾點要求:

1、混和液進入沉淀區之關，必須將其中的泡予以脫出，防止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、沉淀區的表面水力負荷應在0.7m3/m2.h以下，進入沉淀區前，通過沉淀槽低縫的流速不大于2m/m2.h;

4、處于集器的液一界面上的污泥要很好地使之浸沒于水中;

5、應防止集器內產生大量泡沫。

2、3兩個條件可以通過適當沉淀器的深度-面積比來加以滿足。

對于低濃度污水，主要用限制表面水力負荷來控制;對于中等濃度和高濃度污水，在高負荷下，單位橫截面上釋放的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，只要負荷率不過20kgCOD/m3.d，UASB高度尚未見到大于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。

厭氧生物處理設施管理應該注意的問題

(1) 當被處理污水濃度較高（CODCr值大于5000mg/L）時，必須采取回流的方式，回流比根據具體情況確定，效的回流，不僅可以降低進水濃度，還可以增大進水量，處理設施內的水流分布均勻，避免出現短流現象。回流還可以防止進水濃度和厭氧反應器內pH值的劇烈波動，使厭氧反應平穩進行，也就是說可以減少厭氧反應對堿度的需求量，降低。厭氧反應是產能過程，出水溫于進水．因此冬季溫低時，反應器內的溫度恒定，盡可能使厭氧微生在其適宜溫度下活動。

(2)-般的工業廢水溫度難以達到35℃，需要加熱（尤其在冬季）。因此，為節約加溫所需能量，一方面要注意保溫（包括采取加大回流量等措施），盡可能防止反應器熱量散失，另一方而要充分發揮反應器內污泥濃度較大的點，盡可能提高反應器內污泥濃度，減弱溫度對厭氧反應的影響。

(3)沼要及時效地出。厭氧消化過程必定伴隨著沼的產生，沼對污泥可以起到攪拌和，促進污水與污泥的混合接觸，這是其利的一面。同時，沼的存在也會起到類似浮渣的，沼向上溢出時將部分污泥帶到液面．導致浮渣的產生和出水中懸浮物含量增加及水質變差。因此，要設置體擋板和集罩，將沼從厭氧消化裝置內引出，在出水堰附近留足夠的沉淀區，以出水水質。

(4)污泥負荷要適當。為保持厭氧消化過程三個階段的平衡，使揮發性脂肪酸等中間產物的生成與消耗平衡，防止酸積累導致pH值下降，進水機負荷不宜過高，一般不0.5kgCODcr/(kgMLSS·d)。可以通過提高反應器內污泥濃度，在保持相對較低的污泥負荷條件下，獲得較高的容積負荷。一般來說，厭氧消化裝置的容積負荷都在5kg CODcr/(m3·d)以上，甚至高達50kg CODcr/( m3·d)。

(5)當被處理污水懸浮物濃度較大（一般指1000mg/L以上）時，就應當對污水進行沉淀、過濾、或浮選等適當的預處理，以降低進水的懸浮物含量，防止填料層堵塞。一般AF的進水懸浮物不過200mg/L，但如果懸浮物可以生物降解而且均勻分散在污水中，則懸浮物對AF幾乎不產生不利影響。

(6)要充分創造厭氧環境。氧是厭氧微生物正常活動的前提，甲烷菌則必須在的厭氧環境下才能強效率發揮。在污水提升進入厭氧消化裝置、出水回流等環節都要盡可能避免與空的接觸，盡可能減少與空接觸的機會。如水流過程中盡量不要出現跌水、攪動等現象，調節池、回流池等要加蓋封閉，污水提升不要使用提泵。厭氧反應構筑物經過密試驗，確保嚴密滲漏。

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