白银市UASB厌氧反应器
简介：
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(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体附着在污泥颗粒上，附着和没附着的体向反应器部上升。上升到表面的污泥撞击三相反应器体发射器的底部，引起附着泡的污泥絮体脱。泡释放后污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面，附着和没附着的体被收集到反应器部的三相分离器的集室。
原理
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(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体附着在污泥颗粒上，附着和没附着的体向反应器部上升。上升到表面的污泥撞击三相反应器体发射器的底部，引起附着泡的污泥絮体脱。泡释放后污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面，附着和没附着的体被收集到反应器部的三相分离器的集室。置于 集室单元缝隙之下的挡板的为体发射器和防止沼泡进入沉淀区，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。
由于分离器的斜壁沉淀区的过流面积在接近水面时增加，因此上升流速在接近放点降低。由于流速降低污泥絮体在沉淀区可以絮凝和沉淀。累积在三相分离器上的污泥絮体在一定程度上将超过其保持在斜壁上的摩擦力，其将滑回反应区，这部分污泥又将与进水机物发生反应。
构造
UASB厌氧反应器包括以下几个部分：进水和配水、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，三相分离器一个主要的就是尽可能效地分离从污泥床/层中产生的沼，别是在高负荷的情况下，在集室下面反射板的是防止沼通过集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高产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起到一定的去除)。只一方面，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(产率)负荷率两者都会影响到污泥层以及污泥床的膨胀。UASB厌氧反应器原理是在形成沉降性能良好的污泥凝絮体的基础上，并结合在反应器内设置污泥沉淀使、液、固三相得到分离。形成和保持沉淀性能良好的污泥(其可以是絮状污泥或颗粒型污泥)是UASB厌氧反应器良好的根本点 。
白银市UASB厌氧反应器
分离装置
三相分离器是UASB厌氧反应器点和重要的装置。它同时具两个功能：
1) 能收集从分离器下的反应室产生的沼;
2) 使得在分离器之上的悬浮物沉淀下来。
三相分离器设计要点汇总：
1) 集室的隙缝部分的面积应该占反应器部面积的15～20%;
2) 在反应器高度为5～7m时，集室的高度在1.5～2m;
3) 在集室内应保持液界面以释放和收集体，防止浮渣或泡沫层的形成;
4) 在集室的上部应该设置消泡喷嘴，当处理污水严重泡沫问题时消泡;
5) 反射板与隙缝之间的遮盖应该在100～200mm以避免上升的体进入沉淀室;
6) 出管的直管应该充足以从集室引出沼，别是泡沫的情况。
对于低浓度污水处理，当水力负荷是限制性时，在三相分离器缝隙处保持大的过流面积，使得大的上升流速在这一过水断面上尽可能的低是十分重要的 。
UASB厌氧反应器
引言
厌氧生物处理作为利用厌氧性微生物的代谢性，在毋需提供外源能量的条件下，以被还原机物作为受氢体，同时产生能源价值的甲烷体。厌氧生物处理法不仅适用于高浓度机废水，进水BOD浓度可达数mg/l，也可适用于低浓度机废水，如城市污水等。
厌氧生物处理过程能耗低;机容积负荷高，一般为5-10kgCOD/m3.d，可达30-50kgCOD/m3.d;剩余污泥量少;厌氧菌对营养需求低、耐毒、可降解的机物分子量高;耐冲击负荷能力强;产出的沼是一种清洁能源。
在社会提倡循环，关注工业废弃物实施资源化再生利用的今天，厌氧生物处理显然是能够使污水资源化的优选工艺。近年来，污水厌氧处理工艺发展十分迅速，各种新工艺、新方法不断出现，包括厌氧接触法、升流式厌氧污泥床、档板式厌氧法、厌氧生物滤池、厌氧膨胀床和流化床，以及三代厌氧工艺EGSB和IC厌氧反应器，发展十分迅速。
而升流式厌氧污泥床UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed，注:以下简称UASB)工艺由于具厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双，作为能够将污水中的污染物转化成再生清洁能源--沼的一项技术。对于不同含固量污水的适应性也强，且其结构、操作维护管理相对简单，造价也相对较低，技术已经成熟，正日益受到污水处理业界的重视，得到的欢迎和。
基本要求:
(1)为污泥絮凝提供利的物理、化学和力学条件，使厌氧污泥获得并保持良好的沉淀性能;
(2)良好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，较大的絮体具良好的沉淀性能，从而提高设备内的污泥浓度;
(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。
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，此期污泥沉降性能一般;
(2)颗粒污泥形成期:这一期的点是小颗粒污泥开始出现，当污泥床内的总SS量和总VSS量降至低时本期即告结束，这一期污泥沉降性能不太好;
(3)颗粒污泥成熟期:这一期的点是颗粒污泥大量形成，由下为上逐步充满整个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。该期污泥沉降性很好。
外设沉淀池防止污泥流失
在UASB内虽液固三相分离器，混合液进入沉淀区前已把体分离，但由于沉淀区内的污泥仍具较高的产甲烷活性，继续在沉淀区内产;或者由于冲击负荷及水质突然变化，可能使反应区内污泥膨胀，结果沉淀区固液分离不佳，发生污泥流失而影响了水质和污泥床中污泥浓度。为了减少出水所带的悬浮物进入水体，外部另设一沉淀池，沉淀下来的污泥回流到污泥床内。
设置外部沉淀池的好处是:
(1)污泥回流可加速污泥的积累，缩短启动周期;
(2)去除悬浮物，改善出水水质;
(3)当偶尔发生大量漂泥时，提高了可见性，能够及时回收污泥保持工艺的稳定性;
(4)回流污泥可作进一步分解，可减少剩余污泥量。
UASB的设计
UASB的工艺设计主要是计算UASB的容积、产量、剩余污泥量、营养需求的平衡量。
UASB的池形状圆形、方形、矩形。污泥床高度一般为3-8m，多用钢筋混凝土建造。当污水机物浓度比较高时，需要的沉淀区与反应区的容积比值小，反应区的面积可采用与沉淀区相同的面积和池形。当污水机物浓度低时，需要的沉淀面积大，为了反应区的一定高度，反应区的面积不能太大时，则可采用反应区的面积小于沉淀区，即污泥床上部面积大于下部的池形。
液固三相分离器是UASB的重要组成部分，它对污泥床的正常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点要求:
1、混和液进入沉淀区之关，必须将其中的泡予以脱出，防止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、处于集器的液一界面上的污泥要很好地使之浸没于水中;
5、应防止集器内产生大量泡沫。
2、3两个条件可以通过适当选择沉淀器的深度-面积比来加以满足。
对于低浓度污水，主要用限制表面水力负荷来控制;对于中等浓度和高浓度污水，在高负荷下，单位横截面上释放的体体积可能成为一个临界指标。但是直到现在外所取得的成果表明，只要负荷率不超过20kgCOD/m3.d，UASB高度尚未见到大于10m的报道，三代厌氧反应器除外。
污泥与液体的分离基于污泥絮凝、沉淀和过滤。所以在操作过程中，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，不仅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至关重要。
别要注意避免泡进入沉淀区，要使固--液进入沉淀区之前就与泡很好分离。在--液表面上形成浮渣能迫使一些泡进入沉淀区，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，或能够及时除浮渣。
如上所述，UASB中污水与污泥的混合是靠上升的水流和发酵过程中产生的泡来完成的。因此，一般采用多点进水，使进水均匀地分布在床断面上，其中的关键是要均匀--匀速、匀量。
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参数。
UASB工艺的优缺点
UASB的主要优点是:
1、UASB内污泥浓，平均污泥浓度为20-40gVSS/1;
2、机负荷高，水力停留时间短，采用中温发酵时，容积负荷一般为10kgCOD/m3.d左右;
3、混合搅拌设备，靠发酵过程中产生的沼的上升运动，使污泥床上部的污泥处于悬浮状态，对下部的污泥层也一定程度的搅动;
4、污泥床不填载体，节省造价及避免因填料发生堵赛问题;
5、UASB内设三相分离器，通常不设沉淀池，被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内，通常可以不设污泥回流设备。
主要缺点是:
1、进水中悬浮物需要适当控制，不宜过高，一般控制在100mg/l以下;
2、污泥床内短流现象，影响处理能力;
3、对水质和负荷突然变化较敏感，耐冲击力稍差。
反应器原理
UASB由污泥反应区、液固三相分离器(包括沉淀区)和室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具良好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。沼以微小泡形式不断放出，微小泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的泡，在污泥床上部由于沼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，然后穿过水层进入室，集中在室沼，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出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后出污泥床。
