UASB厌氧反应器
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
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 。
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。
运行管理
1．厌氧生物处理设施运行管理应该注意的问题
(1) 当被处理污水浓度较（CODCr值大于5000mg/L）时，必须采取回流的运行方式，回流比根据具体情况确定，效的回流，不仅可以降进水浓度，还可以增大进水量，处理设施内的水流分布均匀，避免出现短流现象。回流还可以防止进水浓度和厌氧反应器内pH值的剧烈波动，使厌氧反应进行，也就是说可以减少厌氧反应对碱度的需求量，降运行。厌氧反应是产能过程，温于进水．因此冬季气温时，反应器内的温度恒定，尽可能使厌氧微生在其适宜温度下。
(2)-般的工业废水温度难以达到35℃，需要加热（尤其在冬季）。因此，为节约加温所需能量，一方要注意保温（包括采取加大回流量等措施），尽可能防止反应器热量散失，另一方而要充分发挥反应器内污泥浓度较大的特点，尽可能提反应器内污泥浓度，减弱温度对厌氧反应的影响。
(3)沼气要及时效地排出。厌氧消化过程必定伴随着沼气的产生，沼气对污泥可以起到搅拌和，促进污水与污泥的混合接触，这是其利的一。同时，沼气的存在也会起到类似浮渣的，沼气向上溢出时将部分污泥带到液．导致浮渣的产生和中悬浮物含量增加及水质变差。因此，要设置气体挡板和集气罩，将沼气从厌氧消化装置内引出，在堰附近留足够的沉淀区，以水质。
(4)污泥负荷要适当。为保持厌氧消化过程三个阶段的平衡，使挥发性脂肪酸等中间产物的生成与消耗平衡，防止酸积累导致pH值下降，进水机负荷不宜过，一般不0.5kgCODcr/(kgMLSS•d)。可以通过提反应器内污泥浓度，在保持相对较的污泥负荷条件下，获得较的容积负荷。一般来说，厌氧消化装置的容积负荷都在5kg CODcr/(m3•d)以上，甚至达50kg CODcr/( m3•d)。
(5)当被处理污水悬浮物浓度较大（一般指1000mg/L以上）时，就应当对污水进行沉淀、过滤、或浮选等适当的预处理，以降进水的悬浮物含量，防止填料层堵塞。一般AF的进水悬浮物不超过200mg/L，但如果悬浮物可以生物降解而且均匀分散在污水中，则悬浮物对AF几乎不产生不利影响。
(6)要充分创造厌氧环境。氧是厌氧微生物正常的前提，甲烷菌则必须在的厌氧环境下才能率发挥。在污水提升进入厌氧消化装置、回流等环节都要尽可能避免与空气的接触，尽可能减少与空气接触的机会。如水流过程中尽量不要出现跌水、搅动等现象，调节池、回流池等要加盖，污水提升不要气提泵。厌氧反应构筑物应经过气密试验，确保严密渗漏。
UASB厌氧反应器
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