MYY-3 安庆市UASB厌氧反应器处理工艺

UASB厌氧反应器技术优点

1.容积负荷大：反应器内污泥浓度大，微生物量大，进水机负荷大;

2. 厌氧污泥浓度大，平均污泥浓度为20-40gMLVSS/L;

3.节省投资和占地面积;

4.抗冲击负荷能力大;

5.动力低，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;

6.污泥床不设载体，节省造价及避免因填料发生堵塞问题;

7.性好;

8.启动周期短，反应器内污泥活性大，生物增殖快，为反应器快速启动提供利条件;

9.沼利用价值大，反应器产生的生物纯度大，CH470%～80%,CO220%～30%,其他机物为1%～5%，可作燃料加以利用；

UASB厌氧反应器优点：

   UASB厌氧反应器的构造及其工作原理决定了其在控制厌氧处理影响因素方面比其它反应器更具优点。

（1）容积负荷高：IC反应器内污泥浓，微生物量大，且存在内循环，传质，进水机负荷可超过普通厌氧反应器的3倍以上。

（2）节省投资和占地面积：IC反应器容积负荷率高出普通UASB反应器3倍左右，其体积相当于普通反应器的1/4~1/3左右，大大降低了反应器的基建投资[5]。而且IC反应器高径比很大（一般为4~8），所以占地面积别省，非常适合用地紧张的工矿企业。

（3）抗冲击负荷能力强：处理低浓度废水（COD=2000~3000mg/L）时，反应器内循环流量可达进水量的2~3倍；处理高浓度废水（COD=10000~15000mg/L）时，内循环流量可达进水量的10~20倍[5]。大量的循环水和进水充分混合，使原水中的害物质得到充分稀释，大大降低了毒物对厌氧消化过程的影响。

（4）抗低温能力强：温度对厌氧消化的影响主要是对消化速率的影响。IC反应器由于含大量的微生物，温度对厌氧消化的影响变得不再突出和严重。通常IC反应器厌氧消化可在常温条件（20~25 ℃）下进行，这样减少了消化保温的困难，节省了能量。

（5）具缓冲pH的能力：内循环流量相当于1厌氧区的出水回流，可利用COD转化的碱度，对pH起缓冲，使反应器内pH保持优益状态，同时还可减少进水的投碱量。

污泥颗粒化

颗粒污泥即我们常说的厌氧污泥，它的形成实际上是微生物固定化的一种形式，其外观为具相对规则的球形或椭圆形黑色颗粒。光学显微镜下观察，颗粒污泥呈多孔结构，表面一层透明胶状物，其上附着甲烷菌。颗粒污泥靠近外表面部分的细胞密度大，内部结构松散，粒径大的颗粒污泥内部往往一个空腔。大而空的颗粒污泥容易破碎，其破碎的碎片成为新生颗粒污泥的内核，一些大的颗粒污泥还会因内部产生的体不易释放出去而容易上浮，以至被水流带走，只要量不大，这也为一种正常现象。

厌氧反应器内颗粒污泥形成的过程称之为颗粒污泥化，颗粒污泥化是大多数UASB反应器启动的目标和成功的标志。污泥的颗粒化可以使UASB反应器允许更高的机物容积负荷和水力负荷。

厌氧反应器内的颗粒污泥其实是一个*的微生物水处理。这些微生物在厌氧环境中将难降解的机物转化为甲烷、二氧化碳等体与水分离并实现菌体增殖，通过这种方式污水得到净化。这里面涉及到两类关系为密切的厌氧菌：产酸菌和产甲烷菌。我们在3月份的培训过程中提到，产酸菌将机物转化为挥发性机酸，而产甲烷菌利用这些机酸把他们转化为甲烷、二氧化碳等体，这时污水得到净化。在这个过程中，对于净化污水来说，起关键的是甲烷菌，而甲烷菌对于环境的变化是相当敏感的，一旦温度、pH、毒物质侵入、负荷等因素变化，均易引发其活力的下降，导致挥发酸积累，挥发酸积累的直接后果是pH下降，如此循环，厌氧反应器开始“酸化”。

安庆市UASB厌氧反应器处理工艺

三相分离器设计要点：

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。

其他

  厌氧流化床反应器是一种强效的生物膜法处理方法。它是利用砂等大表面积的 物质为载体。厌氧微生物以膜形式结在砂或其它载体的表面，在污水中成流动状态，微生物与污水中的机物进行接触吸附分解机物，从而达到处理的。厌氧 反应器，在外厌氧处理中*采用以砂为载体，设备结构为内外两个圆筒，利用制的轴流泵，使污水和机生物膜的砂在外筒中进行循环，达到流化的。 由于砂的比表面积大，每立方米可5500-6500m2/m3(折合一般填料40-50m3)，因而生物接触面积别大，因而处理效率很高，每立方米效 反应器容积可每天处理COD达35-45公斤COD/m3。

  UASB厌氧反应器启动分为初次启动和二次启动。初次启动指用颗粒污泥以外的其它污泥作为种泥启动的一个UASB厌氧反应器的启动过程。二次启动是指使用颗粒污泥作为种泥对UASB厌氧反应器的启动过程。我们现阶段反应的启动方法均为二次启动法。在以往的培训过程中我们着重了进水负荷、反应器内温度、pH值、悬浮物质对厌氧反应器的影响，现将挥发酸(VFA)、碱度在厌氧反应器的过程中的及对pH值、产量的影响等问题如下：

安庆市UASB厌氧反应器处理工艺

1、挥发性脂肪酸

1)VFA(挥发酸)

挥发性脂肪酸简称挥发酸，英文缩写为VFA，它是机物质在厌氧产酸菌的下经水解、发酵发酸而形成的简单的具挥发性的脂肪酸，如乙酸、丙酸等。挥发酸对甲烷菌的毒性受pH值的影响，如果厌氧反应器中的pH值较低，则甲烷菌将不能生长，内VFA不能转化为沼而是继续积累。相反在pH值为7或略高于7时，VFA是相对毒的。挥发酸在较低pH值下对甲烷菌的毒性是可逆的。在pH值约等于5时，甲烷菌在含VFA的废水中停留长达两月仍可存活，但一般讲，其活性需要在pH值恢复正常后几天到几个星期才能够恢复。如果低pH值条件仅维持12h以下，产甲烷活性可在pH值调节之后立即恢复。

2)VFA积累产生的原因

厌氧反应器出水VFA是厌氧反应器过程中非常重要的参数，出水VFA浓度过高，意味着甲烷菌活力还不够高或环境因素使甲烷菌活力下降而导致VFA利用不充分，积累所致。温度的突然降低或升高、毒性物质浓度的增加、pH的波动、负荷的突然加大等都会由出水VFA的升高反应出来。进水状态稳定时，出水pH的下降也能反能反映出VFA的升高，但是pH的变化要比VFA的变化迟缓，时VFA可升高数倍而pH尚没明显改变。因此从监测出水VFA浓度可快速反映出反应器的状况，并因此利于操作过程及时调节。过负荷是出水VFA升高的原因。因此当出水VFA升高而环境因素(温度、进水pH、出水水质等)没明显变化时，出水VFA的升高可由降低反应器负荷来调节，过负荷由进水COD浓度或进水流量的升高引起，也会由反应器内污泥过多流失引起。

3)VFA与反应器内pH值的关系

在UASB反应器过程中，反应器内的pH值应保持在6.5-7.8范围内，并应尽量减少波动。pH值在6.5以下，甲烷菌即已受到抑制，pH值低于6.0时，甲烷菌已严重抑制，反应器内产酸菌呈现优点生长。此时反应器已严重酸化，恢复十分困难。VFA浓度增高是pH下降的主要原因，虽然pH的检测非常方便，但它的变化比VFA浓度的变化要滞后许多。当甲烷菌活性降低，或因过负荷导致VFA开始积累时，由于废水的缓冲能力，pH值尚没明显变化，从pH值的监测上尚反映不出潜在的问题。当VFA积累至一定程度时，pH才会明确变化。因此测定VFA是控制反应器pH降低的效措施。

当pH值降低较多，一般低于6.5时就应采取应急措施，减少或停止进液，同时继续观察出水pH和VFA。待pH和VFA恢复正常以后，反应器在较低的负荷下。进水pH的降低可能是反应器内pH下降的原因，这就要看反应器内碱度的多少，因此如果反应器内pH降低，及时检查进液pH改变并监测反应器内碱度也是很必要的。

4)厌氧反应器启动、过程中需注意与VFA相关的问题

厌氧反应器运转正常的情况下，VFA的浓度小于3mmol/l，但在启动和过程中VFA出现一定的波动是正常的，不必太过惊慌。

①厌氧反应器启动阶段，当环境因素如出水pH、罐温正常时，出水VFA过高则表时反应器负荷相对于当时的颗粒污泥活力偏高。出水VFA若高于8mmol/l，则应当停止进液，直到反应器内VFA低于3 mmol/l后，再继续以原浓度、负荷进液。

②厌氧反应器阶段，负荷的增加可能会导致出水VFA浓度的升高，当出水VFA高于8mmol/l时，不要停止进液但要仔细观察反应器内pH值、COD值的变化防止“酸化”的发生。增大负荷后短时间内，产量可能会降低，几天后产量会重新上升，出水VFA浓度也会下降。但如果出水VFA增大到15mmol/l则必须把降至原来水平，并反应器内pH不低于6.5，一旦降至6.5以下，则必要加碱调节pH

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