UASB厭氧反應器

   厭氧生物處理作為利用厭氧性微生物的代謝性，在毋需提供外源能量的條件下，以被還原機物作為受氫體，同時產生能源價值的甲烷體。厭氧生物處理法不適用于高濃度機廢水，進水BOD濃度可達數mg/l，也可適用于低濃度機廢水，如城市污水等。

   厭氧生物處理過程能耗低;機容積負荷高，一般為5-10kgCOD/m3.d，可達30-50kgCOD/m3.d;剩余污泥量少;厭氧菌對營養(yǎng)需求低、耐毒、可降解的機物分子量高;耐沖擊負荷能力強;產出的沼是一種清潔能源。

   在社會提倡循環(huán)，關注工業(yè)廢棄物實施資源化再生利用的今天，厭氧生物處理顯然是能夠使污水資源化的優(yōu)選工藝。近年來，污水厭氧處理工藝發(fā)展十分迅速，各種新工藝、新方法不斷出現，包括厭氧接觸法、升流式厭氧污泥床、檔板式厭氧法、厭氧生物濾池、厭氧膨脹床和流化床，以及三代厭氧工藝EGSB和IC厭氧反應器，發(fā)展十分迅速。

   而升流式厭氧污泥床UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed，注:以下簡稱UASB)工藝由于具厭氧過濾及厭氧活性污泥法的雙，作為能夠將污水中的污染物轉化成再生清潔能源--沼的一項技術。對于不同含固量污水的適應性也強，且其結構、操作維護管理相對簡單，造價也相對較低，技術已經成熟，正日益受到污水處理業(yè)界的重視，得到的和。

錦州市UASB厭氧反應器

   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(fā)生在廢水和污泥顆粒接觸的過程。在厭氧狀態(tài)下產生的沼（主要是甲烷和二氧化碳）引起了內部的循環(huán)，這對于顆粒污泥的形成和維持利。在污泥層形成的一些體附著在污泥顆粒上，附著和沒附著的體向反應器部上升。上升到表面的污泥撞擊三相反應器體發(fā)射器的底部，引起附著泡的污泥絮體脫。泡釋放后污泥顆粒將沉淀到污泥床的表面，附著和沒附著的體被收集到反應器部的三相分離器的集室。

原理

   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(fā)生在廢水和污泥顆粒接觸的過程。在厭氧狀態(tài)下產生的沼(主要是甲烷和二氧化碳)引起了內部的循環(huán)，這對于顆粒污泥的形成和維持利。在污泥層形成的一些體附著在污泥顆粒上，附著和沒附著的體向反應器部上升。上升到表面的污泥撞擊三相反應器體發(fā)射器的底部，引起附著泡的污泥絮體脫。泡釋放后污泥顆粒將沉淀到污泥床的表面，附著和沒附著的體被收集到反應器部的三相分離器的集室。置于 集室單元縫隙之下的擋板的為體發(fā)射器和防止沼泡進入沉淀區(qū)，否則將引起沉淀區(qū)的絮動，會阻礙顆粒沉淀。包含一些剩余固體和污泥顆粒的液體經過分離器縫隙進入沉淀區(qū)。

  由于分離器的斜壁沉淀區(qū)的過流面積在接近水面時增加，因此上升流速在接近放點降低。由于流速降低污泥絮體在沉淀區(qū)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過其保持在斜壁上的摩擦力，其將滑回反應區(qū)，這部分污泥又將與進水機物發(fā)生反應。

構造  

    UASB厭氧反應器包括以下幾個部分：進水和配水、反應器的池體和三相分離器。

    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(qū)和上部的沉淀區(qū)。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，別是在高負荷的情況下，在集室下面反射板的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起到一定的去除)。只一方面，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(產率)負荷率兩者都會影響到污泥層以及污泥床的膨脹。UASB原理是在形成沉降性能良好的污泥凝絮體的基礎上，并結合在反應器內設置污泥沉淀使、液、固三相得到分離。形成和保持沉淀性能良好的污泥(其可以是絮狀污泥或顆粒型污泥)是UASB良好的根本點 。

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(qū)，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，一般少需要15m，并應設置在容易監(jiān)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(jiān)控設備

   為提高厭氧反應器的性，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(jiān)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(fā)性機酸(VFA)、堿度和甲烷等。但是，這些設備屬于規(guī)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的裝置。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 。

UASB厭氧反應器優(yōu)點：

   廢水厭氧生物技術由于其巨大的處理能力和潛在的空間，一直是水處理技術研究的熱點。從傳統(tǒng)的厭氧接觸工藝發(fā)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(fā)展與資源、能耗、占地等因素間矛盾的進一步突出，現的厭氧工藝又面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)，尤其是如何處理發(fā)展帶來的大量高濃度機廢水，使得研發(fā)技術更優(yōu)化的厭氧工藝非常必要。內循環(huán)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強效處理技術，它是20世紀80年代中期由荷蘭PAQUES研發(fā)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，該技術去除機物的能力遠遠過普通厭氧處理技術（如UASB），而且IC反應器容積小、投資少、、，是一種值得推廣的強效厭氧處理技術。

   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(fā)的強效厭氧生物反應器，其結構如左圖 所示。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。

UASB厭氧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。

UASB厭氧反應器具如下的主要特點：

   ① 污泥的顆粒化使反應器內的平均濃度達50 gVSS/L以上，污泥齡一般為30天以上；

   ② 反應器的水力停留吋間相應較短；

   ③ 反應器具很髙的容積負荷；

   ④ 不適合于處理髙、中濃度的機工業(yè)廢水，也適合于處理低濃度的城市污水；

   ⑤ UASB厭氧反應器集生物反應和沉淀分離于一體，；

   ⑥ 滯設置填料，節(jié)省了，提髙了容積利用率；

   ⑦ 一般也需設置攪拌設備，上升水流和沼產生的上升流起到攪拌；

   ⑧ 構造簡單，方便。

錦州市UASB厭氧反應器

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