工艺UASB厌氧反应器的特点及工艺流程

工艺UASB厌氧反应器的特点及工艺流程由于厌氧消化过程中微生物的不断生长或进水中不可降解悬浮物的积累，随着反应器中污泥浓度的增加，出水水质会得到改善，但当污泥过高时，污泥会随出水一起冲出反应器。因此，当反应器中的污泥达到一定高度时，就需要排出。按照预先设定的程序，每隔规定的时间间隔(例如每周)就要排放一定量的污泥，排放的污泥总量等于该时间段的累计量。可靠的方法是确定排泥量的污泥浓度分布曲线。

原则上有两种排泥方法:①从所需高度直接排出；②抽出污泥。排泥高度很重要，低活性污泥要排出，高活性污泥留在反应器内。通常情况下，污泥床底层形成较厚的污泥，而上层是较薄的絮状污泥，剩余污泥要从污泥床上部排出。

当反应器底部的“浓缩”污泥由于颗粒堆积和砂粒变小而变得不活跃时，建议偶尔从反应器底部排出污泥，以避免或减少砂粒在反应器中的堆积。1.清水区推荐高度为0.5~1.5m 2。定期排泥可以排污泥，一般1~2次。3.需要一个泥面监测仪，它可以根据泥面的高度来确定排泥时间。4.剩余污泥排放点应设置在污泥区的中上部。5.对于矩形池，排泥口应沿池的多点布置。6.反应器底部可能有颗粒物质和较小的沙粒。应考虑下一次排泥的可能性，以避免或减少反应器中累积的砂粒。7.对于多孔水管，进水管兼作污泥排放管或排气管。通常，剩余污泥的排放点设置在反应器的高度。但大多数设计人员建议将排泥设备安装在反应器底部附近，在三相分离器下方0.5m处也有排泥管道，将污泥床上部剩余的絮体污泥排出，而不排出颗粒污泥。在UASB反应器的排泥系统中，需要考虑在上、中、下不同位置同时设置排泥设备，排泥位置应根据实际生产中的具体情况确定。对于新建的UASB反应器，启动过程主要是接种未驯化的絮状污泥(如污水处理厂的消化污泥)，经过一定时间的启动、调试和运行，使反应器达到设计负荷，达到有机物的去除效果，往往伴随着污泥颗粒化，所以也叫污泥颗粒化。厌氧微生物尤其是产甲烷菌生长缓慢，导致厌氧反应器启动时间较长。但是，一旦启动完成，它会迅速重启并停止。

没有现成的厌氧污泥或颗粒污泥，城市污水处理厂大多使用消化污泥。除消化污泥外，还可以接种多种材料，如牛粪、各种粪肥、污水污泥等。一些泥土、淤泥、淤泥、腐植菌等污物也可以用来接种，甚至好氧活性污泥也可以作为接种污泥，颗粒污泥也可以培养。6~8kgVSS/m3(以反应器总有效容积计算)为宜，小于5kg VSS/m3；接种的污泥不应超过反应器体积的60%。对于非颗粒污泥接种污泥，在培养的颗粒污泥或沉降性好的活性污泥中有一个将絮状污泥和细泥从反应器中“洗出”的过程，这是UASB反应器实现颗粒化的前提条件之一。

这个过程是微生物逐渐筛选和进化的过程，反应器中的水力停留时间或上升流速是控制的关键因素。实践证明，在0.4~1.0m/h范围内，如有必要，可采用流出物回流来适当提高反应器内的上升速度。

一般来说，在颗粒污泥培养期间，当反应器中的污泥随出水排出时，没有必要将其返回反应器。考虑到UASB最初的启动和造粒过程，从负荷的角度可以分为三个阶段。第一阶段:初始阶段，即低负荷阶段[2k gcod/(m3·d)]。第二阶段:反应器负荷在启动阶段升至2 ~ 5kg COD/(m3·d)。在这个阶段，洗出的污泥量增加，大部分是细小的絮状污泥。实际上，在这一阶段，反应器中选择的是重污泥颗粒和分散的絮状污泥，这样在这一阶段结束时留下的污泥中就会产生颗粒污泥或沉降性能好的污泥。因此，5kg COD/(m3·d)左右是反应器中颗粒污泥和絮状污泥的重要分界线。第三阶段:该阶段反应器负荷超过5kg cod/(m3·d)。此时，絮状污泥迅速减少，而反应器中不存在颗粒污泥的形成。当反应器负荷大于5kg cod/(m3·d)时，由于颗粒污泥的不断形成，反应器的大部分负荷可超过20k g cod/(m3·d)。虽然当反应器在小于5kg COD/(m3·d)的条件下运行时，系统中可能形成颗粒污泥，但反应器的污泥特性主要是絮状污泥。UASB反应器的工艺特点是UASB反应器在不吸附载体的情况下形成沉降性能良好的颗粒污泥，并维持反应器内高浓度的微生物；因此能承受较高的COD负荷(可达30 ~ 50k g COD/(m3·d)以上)，COD去除率可达90%以上。但是好氧生物处理，好氧纯生物流化床的效果。另外，深井曝气等工艺COD负荷仅为10k g COD/(m3·d)，COD去除率为70%~80%。

与其他厌氧生物反应器相比，UASB具有以下特点。

1.结构简单巧妙:沉淀区位于反应器顶部，废水从反应器底部进入，与污泥床区的大量厌氧菌接触。废水中的有机物被厌氧菌分解成沼气(主要由CH4和CO2组成)，在上流式过程中污水与沼气和厌氧固体物质混合。沼气的固液分离在气室区进行，处理净化水从反应器顶部排出，废水处理全部完成。沉淀区的大部分污泥可以返回污泥床，并在反应器中保持足够的生物量。可以看出，整个前半部分由生物反应和沉淀组成，反应器内没有机械搅拌和进料，结构简单，操作管理方便。

2.反应器内可以培养厌氧颗粒污泥:UASB反应器只要操作正确，一般可以在大部分有机废水处理中培养厌氧颗粒污泥。厌氧颗粒污泥具有极高的去除有机物的活性，其密度高于絮体污泥，沉降性能好，反应器能保持较高的生物量。

3.实现了污泥龄(SRT)和水力停留时间(HRT)的分离:由于反应器中生物量高，污泥龄很长。与传统厌氧反应器相比，现代厌氧反应器的水力停留时间较短。因此，该反应器具有较高的容积负荷率和良好的运行稳定性，与传统的厌氧反应器有很大的不同。

4.UASB反应器对各种废水适应性强:UASB反应器不仅能排放高浓度有机废水，如酒精、糖蜜、柠檬酸等生产废水；也可能有中浓度有机废水，如啤酒、屠宰、软饮料等生产废水，低浓度有机废水，如生活污水、城市污水等。UASB反应堆可以在中温(55℃)和中温(35℃左右)下运行，在20℃左右的低温下也能稳定工作。除了含有有毒有害物质的有机废水外，UASB反应器几乎可以适应各种不同行业排放的有机废水。

5.低能耗、低污泥产量:UASB反应器不需要供氧、搅拌和加热。在实现能源化的同时，实现了低能耗，并能提供大量的生物能源沼气，因此UASB反应器是一种生产性废水处理设备。由于污泥产生时间长，不稳定，污泥量少，可以降低污泥处理成本。

6.不能去除废水中的氮和磷:UASB反应器和其他厌氧处理设备一样，有一个缺点就是不能去除废水中的氮和磷。这取决于厌氧生化反应的性质。厌氧-好氧串联处理用于中高浓度废水，即采用UASB反应器预[/k31/]废水中大部分含碳有机物，好氧处理装置可去除残留碳化物。

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