鞍山市USAB厌氧反应器-山东明基环保设备有限公司

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鞍山市USAB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。

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　　原理

　　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。

　　附属设备

　　1、剩余沼燃烧器

　　一般不允许将剩余沼向空中放，以防污染大。在确剩余沼法利用时，可安装余燃烧器将其烧掉。燃烧器应装在安地区，并应在其前安装阀门和阻火器。剩余体燃烧器，是—种安装置，要能自动点火和自动灭火。剩余体燃烧器和消化池盖、或贮柜之间的距离，一般至少需要15m，并应设置在容易监视的开阔地。

　　2、保温加热设备

　　厌氧消化像其他生物处理工艺一样受温度影响很大，厌氧工艺受温度影响更加突出。中温厌氧消化的温度范围从30～35℃，可以计算在20℃和10℃的消化速率大约分别是30℃下大值的35%和12%。所以，加温和保温的重要性是不言而喻的。如果工或附近可利用的废热或者需要从出水中间收效量，则安装热交换器是必要的。

　　3、监控设备

　　为提高厌氧反应器的性，必须设置各种类型的计量设备和仪表，如控制进水量、投药量等计量设备和pH计(酸度计)、温度测量等自动化仪表。自动计量设备和仪表是的基础。对UASB厌氧反应器实行监控的主要两个，一个是了解进出水的情况，以便观测进水是否满足工艺设计情况;另外一个是为了控制各工艺的，判断工艺是否正常。由于UASB厌氧反应器的殊性还要增加一些检测项目，如挥发性机酸(VFA)、碱度和甲烷等。但是，这些设备属于规准设备，一些设备还很难形成在线的测量和控制。

　　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。

鞍山市USAB厌氧反应器

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　　UASB厌氧反应器优点：

　　废水厌氧生物技术由于其巨大的处理能力和潜在的空间，一直是水处理技术研究的热点。从传统的厌氧接触工艺发展到现今流行的UASB工艺，废水厌氧处理技术已日趋成熟。随着发展与资源、能耗、占地等因素间矛盾的进一步突出，现的厌氧工艺又面临着严峻的挑战，尤其是如何处理发展带来的大量高浓度机废水，使得研发技术更优化的厌氧工艺非常必要。内循环厌氧处理技术(以下简称IC厌氧技术)就是在这一背景下产生的强效处理技术，它是20世纪80年代中期由荷兰PAQUES研发成功，并推入废水处理工程市场，目前已成功于土豆加工、啤酒、食品和柠檬酸等废水处理中。实践证明，该技术去除机物的能力远远超过普通厌氧处理技术(如UASB)，而且IC反应器容积小、投资少、、，是一种值得推广的强效厌氧处理技术。

　　升流式厌氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Bed，简称UASB)，是由荷兰的Lettinga教授等在20世纪70年代时开发的强效厌氧生物反应器。反应器工作时，污水经过均匀布水进人反应器底部，污水自下而上地通过厌氧污泥床反应器。

　　UASB厌氧反应器三个重要的前提：

　　① 应器内形成沉降性能良好的颗粒污泥或絮状污泥;

　　② 产和进水的均匀分布所形成的良好的自然搅拌;

　　③ 设计的三相分离器，能使沉淀性能良好的污泥保留在反应器内。良好的颗粒污泥床的形成，使得机负荷和去除率髙，不需要搅拌，能适应负荷冲击和温度与pH值的变化。

　　UASB厌氧反应器具如下的主要特点：

　　① 污泥的颗粒化使反应器内的平均浓度达50 gVSS/L以上，污泥龄一般为30天以上;

　　② 反应器的水力停留吋间相应较短;

　　③ 反应器具很髙的容积负荷;

　　④ 不仅适合于处理髙、中浓度的机工业废水，也适合于处理低浓度的城市污水;

　　⑤ UASB厌氧反应器集生物反应和沉淀分离于一体，;

　　⑥ 滞设置填料，节省了，提髙了容积利用率;

　　⑦ 一般也需设置搅拌设备，上升水流和沼产生的上升流起到搅拌;

　　⑧ 构造简单，方便。

　　UASB的由来

　　1971年荷兰瓦格宁根(Wageningen)农业大学拉丁格(Lettinga)教授通过物理结构设计，利用重力场对不同密度物质的差异，发明了三相分离器。使活性污泥停留时间与废水停留时间分离，形成了上流式厌氧污泥床(UASB)反应器的雏型。1974年荷兰CSM在其6m3反应器处理甜菜制糖废水时，发现了活性污泥自身固定化机制形成的生物聚体结构，即颗粒污泥(granular sludge)。颗粒污泥的出现，不仅促进了以UASB为代表的二代厌氧反应器的和发展，而且还为三代厌氧反应器的诞生奠定了基础。

　　UASB工作原理

　　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沼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。

　　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。

　　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。

　　结语

　　UASB工艺近年来在外发展很快，面很宽，在各个行业都，性规模不等。实践证明，它是污水实现资源化的一种技术成熟可行的污水处理工艺，既解决了环境污染问题，又能取得较好的效益，具广阔的空间。

　　UASB厌氧反应器中的厌氧反应过程与其他厌氧生物处理工艺一样，包括水解，酸化，产乙酸和产甲烷等。通过不同的微生物参与底物的转化过程而将底物转化为终产物——沼、水等机物

　　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，它们将一步水解发酵的产物转化为氢、乙酸和二氧化碳;

　　③ 产甲烷菌，它们将简单的底物如乙酸、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、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。