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UASB升流式厭氧污泥床反應(yīng)器工藝
升流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB）
1、工作原理
廢水由反應(yīng)器的底部均勻引入，污水向上通過包含顆粒污泥和絮凝污泥的污泥床，在與污泥的充分接觸過程中，微生物分解廢水中的有機(jī)物產(chǎn)生沼氣引起內(nèi)部循環(huán)，有利于顆粒污泥的形成和維持。部分氣體以氣泡的形式附著在污泥顆粒上，附著和沒有附著的氣體向反應(yīng)器頂部上升，上升到表面的顆粒碰擊氣體發(fā)射板的底部，引起附著氣泡的污泥絮體脫氣，氣泡釋放的同時(shí)，污泥顆粒將沉淀到污泥床的表面，氣體被收集到反應(yīng)器頂部的集氣室。置于集氣室單元縫隙之下的擋板的作用是氣體反射器和防止沼氣進(jìn)入沉淀區(qū)，否則將引起沉淀區(qū)的紊動(dòng)，會(huì)阻礙顆粒沉淀，使得包含一些剩余固體和污泥顆粒夫人液體經(jīng)過分離器縫隙進(jìn)入沉淀區(qū)。
由于分離器的斜壁沉淀區(qū)的過流面積沿接近水面的方m.msguai.com向逐漸增加，因此上升流速逐漸降低，由于流速降低，污泥絮體易于形成。積累在三相分離器上的污泥絮體在一定程度上將克服其在斜壁上受的摩擦力，而返回反應(yīng)區(qū)。
三相分離器是UASB反應(yīng)器最重要的設(shè)備，這一設(shè)備安裝在反應(yīng)器的頂部并將反應(yīng)器分為下部的反應(yīng)區(qū)和上部的沉淀區(qū)。
三相分離器的目的：盡可能有效地分離從污泥床（層）中產(chǎn)生的沼氣，特別在高負(fù)荷的情況下。
在氣室下面反射板的作用：①防止沼氣通過氣室之間的縫隙溢出到沉淀區(qū)；②有利于減少反應(yīng)區(qū)內(nèi)高產(chǎn)氣量所造成的液體紊動(dòng)。
2、UASB反應(yīng)器的構(gòu)造
UASB可分為開敞式和封閉式兩種。
開敞式UASB反應(yīng)器的頂部不加密封，出水水面敞開，主要適用于中低濃度的有機(jī)廢
水；
封閉式UASB反應(yīng)器的頂部加蓋密封，主要適用于高濃度有機(jī)廢水或含較多硫酸鹽的有機(jī)廢水。
UASB反應(yīng)器斷面一般為圓形或矩形，圓形結(jié)構(gòu)一般為鋼結(jié)構(gòu)，矩形結(jié)構(gòu)一般為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
1）布水器 即進(jìn)水配水系統(tǒng)，主要功能：①將廢水均勻地分配到整個(gè)反應(yīng)器的底部；②水力攪拌。
2）反應(yīng)區(qū) 其中包括污泥床和污泥懸浮層，其污泥多為顆粒污泥，污泥床高度約為反應(yīng)區(qū)總高度的1/3，但其污泥量約占全部污泥量的2/3以上。
3）三相分離器
三相分離器是
UASB反應(yīng)器最具特征的組成部分。由沉淀
區(qū)、回流縫和氣封組成。 作用：把氣體（沼氣）、固體（污泥）和液體分開，保證出水水質(zhì)與系統(tǒng)的生物量，并有利于污泥顆�；Ｈ喾蛛x器的分離效果將直接影響分離器的處理效果。
4）出水系統(tǒng) 其作用是把沉淀區(qū)水面處理過的水均勻地排出反應(yīng)器。 5）氣室 也稱集氣罩，其作用是收集沼氣。
6）浮渣清除系統(tǒng) 其功能是清除沉淀區(qū)液面和氣室液面的浮渣，如浮渣不多可省略。
7）排泥系統(tǒng) 其功能是均勻地排出反應(yīng)區(qū)的剩余污泥。
3、UASB反應(yīng)器的特性
UASB反應(yīng)器是現(xiàn)在高效厭氧反應(yīng)器的典型代表，其特征主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： ①UASB反應(yīng)器的上部設(shè)置氣、液、固三相分離器，通過高效的三相分離，保證了出水水質(zhì)，收集了沼氣，同時(shí)在省去污泥回流系統(tǒng)的情況下，使反應(yīng)器保持很高的污泥濃度。
②UASB反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)了污泥顆�；�，顆粒污泥具有良好的沉降性能和很高的產(chǎn)甲烷活性，為反應(yīng)器的高效運(yùn)行提供了保證。
③UASB反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高，污泥齡長，有機(jī)容積負(fù)荷大【一般為10—20kgCOD/(m3
?d)】,水力停留時(shí)間大大縮短，反應(yīng)器容積相對(duì)較小，且集生物反應(yīng)和沉淀分離與一體，結(jié)緊湊，有效節(jié)省了基建與運(yùn)行費(fèi)用。
④UASB反應(yīng)器無混合攪拌設(shè)備，投產(chǎn)運(yùn)行正常以后，利用本身產(chǎn)生的沼氣和進(jìn)水來攪動(dòng)，構(gòu)造簡單，運(yùn)行管理方便。
⑤UASB反應(yīng)器不僅適于處理高、中濃度的有機(jī)廢水，也可用于處理如城市污水這樣低濃度的有機(jī)廢水。
4、UASB反應(yīng)器的設(shè)計(jì)參數(shù)
UASB反應(yīng)器設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：選定池型，確定主要尺寸；設(shè)計(jì)進(jìn)水、配水和出水系統(tǒng)；選定三相分離器的形式。設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)通過試驗(yàn)確定，當(dāng)無條件試驗(yàn)時(shí)參考下列參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
①有效容積負(fù)荷
當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)平均污泥濃度為25kgMLVSS/m時(shí)，容積負(fù)荷應(yīng)根據(jù)水質(zhì)和反應(yīng)溫度，參考下表確定。
UASB反應(yīng)器允許容積負(fù)荷
3
注： 表示揮發(fā)性脂肪酸
②沉淀區(qū)表面水力負(fù)荷
對(duì)主要含溶解性有機(jī)物的廢水，沉淀區(qū)表面水力負(fù)荷采用3m3/(m2?h)以下，含懸浮物較多的有機(jī)廢水表面水利負(fù)荷可采用1-1.5m3/(m2?h)以下。
③配水系統(tǒng)每個(gè)噴嘴的服務(wù)面積
高負(fù)荷配水系統(tǒng)采用2-5m/個(gè)，低負(fù)荷配水系統(tǒng)采用0.5-1.5m/個(gè)。 ④反應(yīng)器高度
低濃度（COD濃度在1000mg/L以下）有機(jī)廢水反應(yīng)器的高度可采用3-5m；對(duì)中濃度（COD濃度在2000-3000mg/L）可采用5-7m，最大不超過10m。
⑤回流循環(huán)水量
UASB反應(yīng)器中COD濃度超過15000mg/L時(shí)，需進(jìn)行回流以降低進(jìn)水COD濃度。 ⑥預(yù)處理
進(jìn)水懸浮物最高允許濃度為8000mg/L，達(dá)到此值時(shí)處理效果明顯惡化，超過8000mg/L，則反應(yīng)器難以運(yùn)行。
2
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5、UASB反應(yīng)器的投產(chǎn)啟動(dòng)
①顆粒污泥的外觀、組成與特征
顆粒污泥的外觀多種多樣，有卵形、球形、絲形等；其平均直徑為1mm，一般為0.1~2mm；顆粒污泥多以無機(jī)粒子為核心，外包生物膜，其核心多為黑色，生物膜的表層則呈灰白色、淡黃色或暗綠色等；反應(yīng)區(qū)上部的顆粒污泥的揮發(fā)性相對(duì)較高；顆粒污泥質(zhì)軟，有一定的韌
性和黏性。
②UASB反應(yīng)器的啟動(dòng)運(yùn)行方式
一般UASB反應(yīng)器的啟動(dòng)運(yùn)行有以下兩種方式：
1）直接啟動(dòng)：用顆粒污泥接種，只需進(jìn)行顆粒污泥的馴化，所需時(shí)間較短，負(fù)荷上升較快；
2）間接接種：用絮狀污泥啟動(dòng)，首先需要培養(yǎng)顆粒污泥，反應(yīng)器中培養(yǎng)出高濃度活性的顆粒污泥，一般需要1—3個(gè)月。
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