濮阳市UASB厌氧反应器

原理

UASB反应器废水被尽可能均匀的引入反应器的底部，污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床。厌氧反应发生在废水和污泥颗粒接触的过程。在厌氧状态下产生的沼气(主要是甲烷和二氧化碳)引起了内部的循环，这对于颗粒污泥的形成和维持利。在污泥层形成的一些气体附着在污泥颗粒上，附着和没附着的气体向反应器部上升。上升到表面的污泥撞击三相反应器气体发射器的底部，引起附着气泡的污泥絮体脱气。气泡释放后污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面，附着和没附着的气体被收集到反应器部的三相分离器的集气室。置于 集气室单元缝隙之下的挡板的为气体发射器和防止沼气气泡进入沉淀区，否则将引起沉淀区的絮动，会阻碍颗粒沉淀。包含一些剩余固体和污泥颗粒的液体经过分离器缝隙进入沉淀区。

厌氧生物处理的三个阶段：

理论研究认为三个阶段，即厌氧消化过程分为水解发酵阶段、产乙酸产氢阶段、产甲烷阶段三部分。

水解发酵阶段和产乙酸产氢阶段又可合称为酸性发酵阶段。在这个阶段，污水中的复杂机物，在酸性腐化菌或产酸菌的下，分解成简单的机物，如机酸，醇类等，以及CO2、NH3和H2S等机物。由于机酸的积累，污水的pH值下降到6以下。此后，由于机酸和含氮化合物的分解，产生碳酸盐和氨等使酸性减退，pH值回升到6.6～6.8左右。

⑴ 水解酸化阶段。污水中复杂的大分子、不溶性的机物在细胞外酶的下水解为小分子、溶解性机物，然后渗入细胞体内，水解产生挥发性机酸、醇类及醛类等。

⑵ 产氢产乙酸阶段。在产氢产酸菌的下，各种机酸分解转化为乙酸、氢和二氧化碳。

⑶ 产甲烷阶段。产甲烷菌将乙酸、氢及二氧化碳转化为甲烷。

气液固三相分离器是UASB的重要组成部分，它对污泥床的正常运行和获良好的出水水质起十分重要的，因此设计时应给予别的重视。根据经验，三相分离器应满足以下几特点要求:

1、混和液进入沉淀区之关，必须将其中的气泡予以脱出，防止气泡进入沉淀区影响沉淀;

2、沉淀器斜壁角度约可大于45度角;

3、沉淀区的表面水力负荷应在0.7m3/m2.h以下，进入沉淀区前，通过沉淀槽低缝的流速不大于2m/m2.h;

4、处于集气器的液一气界面上的污泥要很好地使之浸没于水中;

5、应防止集气器内产生大量泡沫。

污泥与液体的分离基于污泥絮凝、沉淀和过滤。所以在运行操作过程中，应该尽可能创造污泥能够形成絮凝沉降的水力条件，使污泥具良好的絮凝、沉淀性能，不对于分离器的工作是具重要意义，对于整个机物去除率更加关重要。

别要注意避免气泡进入沉淀区，要使固--液进入沉淀区之前就与气泡很好分离。在气--液表面上形成浮渣能迫使一些气泡进入沉淀区，所以在设计中必须事先就考虑到:

(1)采用适当的技术措施，尽可能避免浮渣的形成条件，防范浮渣层的形成;

(2)必须要冲散浮渣的设施或装置，在污泥反应区一旦出现浮渣的情况下，能够及时破坏浮渣层的形成，或能够及时排除浮渣。

UASB容积的计算一般按机物容积负荷或水力停留时间进行。设计时可通过试验决定参数或参考同类废水的设计和运行参数

UASB反应器废水被尽可能均匀的引入反应器的底部，污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床。厌氧反应发生在废水和污泥颗粒接触的过程。在厌氧状态下产生的沼气（主要是甲烷和二氧化碳）引起了内部的循环，这对于颗粒污泥的形成和维持利。在污泥层形成的一些气体附着在污泥颗粒上，附着和没附着的气体向反应器部上升。上升到表面的污泥撞击三相反应器气体发射器的底部，引起附着气泡的污泥絮体脱气。气泡释放后污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面，附着和没附着的气体被收集到反应器部的三相分离器的集气室

厌氧污水处理工艺的基建投资一般情况下比氧化沟和 SBR 工艺高，但随着规模的增大，氧化沟和 SBR 的基建费也成倍增加，而常规活性污泥法的投资则以较小的比例增加，两者的差距越来越小。当污水达到一定规模后，常规活性污泥法的投资比氧化沟与 SBR 还省，所以，污水规模越大，常规活性污泥法的就越大。常规活性污泥法、A/O和A2/O法的主要缺特点是处理单元多，操作管理复杂，别是污泥厌氧消化要求高水平的管理，消化过程产生的沼气是可燃易爆气体，更要求安操作，这些都增加了管理的难度。但由于大型污水背靠大城市，技术力量强，管理水平较高，能满足这种要求，因而常规活性污泥法的缺特点不会成为限制使用的因素。

厌氧生物处理反应器启动时的注意事项哪些

（1）厌氧化物处理反应器在投入运行之前，必须进行充水试验和气密性试验。充水试验要求漏水现象，气密性试验要求池内加压到350mm水柱，稳定15min后压力降小于100 mm水柱。而且在进行厌氧污泥的培养和驯化之前，应使氮气吹扫。

（2）厌氧活性污泥应从处理同类污水的正在运行的厌氧处理构筑物中取得，也可取自江河湖泊沼泽底部、市政下水道及污水集积处等处于厌氧环境下的淤泥，甚还可以使用好氧活性污泥法的剩余污泥进行转性培养，但这样做需要的时间要更长的一些。

（3）厌氧化物处理反应器因为微生物增殖缓慢，一般需要的启运时间较长，如果能接种大量的厌氧污泥，可以缩短启动时间。一般接种污泥的数量要达到反应器容积的10% ~9%，具保值根据接种污泥的来源情况而定。接种量越大，启动时间越短，如果接种污泥中含大量的甲烷菌，效果会更好。

（4）采用中温消化或高温消化时，加热升温的速度越慢越好，一定不能过1℃/h。同时对含碳水化合物较多、缺乏碱性缓冲物质的废水时，需要补充投加一部分碱源，并严格控制反应器内的PH值在6.8~7.8之间。

（5）启动时的初始机负荷与厌氧处理方法、待处理废水性质、温度等工艺条件及接种污泥的性质等关，一般从较低的负荷开始，再逐步增加负荷完成启运过程。例如UASB启动时，初始机负荷一般为0.1~0.2kgCODCR/（kgMLSS•d），当CODCR去除率达到80%或出水中挥发性机酸VFA的浓度低于1000mg/L后，再按原负荷50%的递增幅度增加负荷。如果出水中VFA浓度较高，则不宜提高负荷，甚要酌情降低负荷。

（6）厌氧反应器的出水以一定的回流以返回反应器，可以回收部分流失的污泥及出水中的缓冲性物质、平衡反应器中水的PH值。一般附着型的反应装置因填料具一定的拦截，可以不用回流出水；而悬浮生长型反应装置启动时因污泥易于流失，可适当出水回流。

（7）对于县浮型厌氧反应装置，可以投加粉末烟煤、签名册水砂砾、粉末活性炭或絮凝剂，促进污泥的颗?；?/span>

（8）启动初期水力负代号过高可能造成污泥的大量流失，水力负荷过低又不利于厌氧污泥的筛选。一般在启动初期 选用较低的水力负荷，经过数周后再缓慢平稳地递增。

UASB的启动

1、污泥的驯化

UASB设备启动的难特点是获得大量沉降性能良好的厌氧颗粒污泥。加以驯化，一般需要3-6个月，如果靠设备自身积累，投产期长可长达1-2年。实践表明，投加少量的载体，利于厌氧菌的附着，促进初期颗粒污泥的形成;比重大的絮状污泥比轻的易于颗粒化;比甲烷活性高的厌氧污泥可缩短启动期。

2、启动操作要特点

(1)应一次投加足够量的接种污泥;

(2)启动初期从污泥床流出的污泥可以不予回流，以使别轻的和细碎污泥跟悬浮物连续地从污泥床排出体外，使较重的活性污泥在床内积累，并促进其增殖逐步达到颗?；?

(3)启动开始废水COD浓度较低时，未必就能让污泥颗?；俣燃涌?

(4)初污泥负荷率一般在0.1-0.2kgCOD/kgTSS.d左右比较合适;

(5)污水中原来存在的和厌氧分解出来的多种挥发酸未能效分解之前，不应随意提高机容积负荷，这需要跟踪观察和水样化验;

(6)可降解的COD去除率达到70-80%左右时，可以逐步增加机容积负荷率;

(7)为促进污泥颗?；?，反应区内的小空塔速度不可低于1m/d，采用较高的表面水力负荷利于小颗粒污泥与污泥絮凝分开，使小颗粒污泥凝并为大颗粒。

濮阳市UASB厌氧反应器

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