河津市UASB厌氧反应器

三个运行期:

(1)接种启动期:从接种污泥开始到污泥床内的COD容积负荷达到5kgCOD/m3.d左右，此运行期污泥沉降性能一般;

(2)颗粒污泥形成期:这一运行期的特点是小颗粒污泥开始出现，当污泥床内的总SS量和总VSS量降至时本运行期即告结束，这一运行期污泥沉降性能不太;

(3)颗粒污泥成熟期:这一运行期的特点是颗粒污泥大量形成，由下*逐步充满整个UASB。当污泥床容积负荷达到16kgCOD/m3.d以上时，可以认为颗粒污泥已培养成熟。该运行期污泥沉降性很。

反应器原理

    UASB由污泥反应区、气液固三相分离器(包括沉淀区)和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的机物，把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。

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;比的絮状污泥比轻的易于颗粒化;比甲烷活性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粒化;

(3)启动开始废水COD浓度较时，未必就能让污泥颗粒化速度加快;

(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挥发酸未能效分解之前，不应随意提机容积负荷，这需要跟踪观察和水样化验;

(6)可降解的COD率达到70-80%左右时，可以逐步增加机容积负荷率;

(7)为促进污泥颗粒化，反应区内的小空塔速度不可于1m/d，采用较的表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。

在厌氧消化反应过程中参与反应的厌氧微生物主要以下几种：

① 解—发酵(酸化)细菌，它们将复杂结构的底物水解发酵成各种机酸，乙醇，糖类，氢和二氧化碳；

② 乙酸化细菌，它们将*步水解发酵的产物转化为氢、乙酸和二氧化碳；

③ 产甲烷菌，它们将的底物如乙酸、甲醇和二氧化碳、氢等转化为甲烷 。

反应器原理

    UASB由污泥反应区、气液固三相分离器(包括沉淀区)和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的机物，把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。

根据UASB内污泥形成的形态和达到的COD容积负荷，可以将污泥颗粒化过程大致分为三个运行期:

    (1)接种启动期:从接种污泥开始到污泥床内的COD容积负荷达到5kgCOD/m3.d左右，此运行期污泥沉降性能一般;

    (2)颗粒污泥形成期:这一运行期的特点是小颗粒污泥开始出现，当污泥床内的总SS量和总VSS量降至时本运行期即告结束，这一运行期污泥沉降性能不太;

    (3)颗粒污泥成熟期:这一运行期的特点是颗粒污泥大量形成，由下*逐步充满整个UASB。当污泥床容积负荷达到16kgCOD/m3.d以上时，可以认为颗粒污泥已培养成熟。该运行期污泥沉降性很。

构造

    UASB厌氧反应器包括以下几个部分：进水和配水系统、反应器的池体和三相分离器。

    在UASB厌氧反应器中重要的设备是三相分离器，这一设备安装在反应器的部并将反应器分为下部的反应区和上部的沉淀区。为了在沉淀器中取得对上升流中污泥絮体/颗粒的满意的沉淀效果，三相分离器*个主要的就是尽可能效地分离从污泥床/层中产生的沼气，别是在负荷的情况下，在集气室下反射板的是防止沼气通过集气室之间的缝隙逸出到沉淀室，另外挡板还利于减少反应室内产气量所造成的液体絮动。反应器的设计应该是只要污泥层没膨胀到沉淀器，污泥颗粒或絮状污泥就能滑回到反应室(应该认识到时污泥层膨胀到沉淀器中不是一件坏事。相反，存在于沉淀器内的膨胀的泥层将网捕分散的污泥颗粒/絮体，同时它还对可生物降解的溶解性COD起到一定的)。只一方，存在一定可供污泥层膨胀的自由空间，以防止重的污泥在暂时性的机或水力负荷冲击下流失是很重要的。水力和机(产气率)负荷率两者都会影响到污泥层以及污泥床的膨胀。UASB系统原理是在形成沉降性能的污泥凝絮体的基础上，并结合在反应器内设置污泥沉淀系统使气、液、固三相得到分离。形成和保持沉淀性能的污泥(其可以是絮状污泥或颗粒污泥)是UASB系统运行的根本特点 。

    对于浓度污水处理，当水力负荷是限制性设计参数时，在三相分离器缝隙处保持大的过流积，使得大的上升流速在这一过水断上尽可能的是重要的 。

    UASB厌氧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，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。

    在厌氧反应器中，常常会用到抑制剂。抑制剂是一种用来阻滞或降化学反应速度的物质，与负催化剂相同。它不能停止聚合反应，只是减缓聚合反应。借以抑制或缓和化学反应的物质。

基本要求:

(1)为污泥絮凝利的物理、化学和力学条件，使厌氧污泥获得并保持的沉淀性能;

(2)的污泥床常可形成一种相当稳定的生物相，保持定的微生态环境，能抵抗较强的扰动力，较大的絮体具的沉淀性能，从而提设备内的污泥浓度;

(3)通过在污泥床设备内设置一个沉淀区，使污泥细颗粒在沉淀区的污泥层内进一步絮凝和沉淀，然后回流入污泥床内。

厌氧反应器的几类常见抑制剂
1、氨氮。
    浓度下，pH下，直接抑制。一般来说，500ppm以下是没问题的，500-1000ppm，颗粒污泥，运行上几个月看起来问题也不大，但是不*下来不需要更换污泥，1000ppm以上，考虑放弃。氨氮个附加问题，就是同时存在P和Mg时，容易发生鸟粪石结垢，这时IC比UASB，基本上只会在管缓慢结垢，而不是整个厌氧反应器内
2、VFA。
    浓度下，pH下，直接抑制。当然，VFA积累，本身也会促使pH下降，这就容易产生一个恶性循环，所以厌氧反应器系统检测VFA是很必要的，一旦VFA出现不正常，而又没采取效的措施去控制，很可能一酸到底。不过，过分的强调VFA的抑制性就偏激了，VFA中的乙酸，可是直接产甲烷的底物。
3、硫酸盐。
    硫酸盐本身没什么，除非上的浓度影响了渗透压。但是SRB（硫酸盐还原菌）这种细菌搞破坏，它把硫酸根转化为H2S，还消耗产甲烷菌的碳源底物。一般来说，COD在5000mg/L，硫酸盐在1500mg/L，颗粒污泥运行没问题。很多水友说碳硫比在某个数值合适，其实这样做出来的厌氧实际会出麻烦。因为碳硫比合适只是了产甲烷可以正常进行，不至于被选择性抑制。但是的硫酸盐含量下，还原形成的H2S浓度也会更，当然，H2S在pH下毒性更强大。

河津市UASB厌氧反应器

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