廈門UASB厭氧反應(yīng)器

污水處理提率？UASB厭氧反應(yīng)器是關(guān)鍵

污水處理成套設(shè)備的發(fā)展過程中，*的就是UASB厭氧反應(yīng)技術(shù)，上世紀(jì)70年dai以來，厭氧反應(yīng)器在研究和方面取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。別是水力停留時(shí)間(HRT)與生物固體停留時(shí)間(SRT)的分離而導(dǎo)致反應(yīng)器的研制和推廣，使污水厭氧處理技術(shù)成為污水生物處理兩大技術(shù)之一。污水厭氧處理技術(shù)與其它污水處理技術(shù)相比疑是生態(tài)的和綠色的技術(shù)，同時(shí)更具成本-效果優(yōu)點(diǎn)。

隨著UASB工藝發(fā)展日趨成熟，UASB 工藝于高濃度機(jī)廢水的處理工程,外已為數(shù)不少。朱明石等研究了厭氧氨氧化- UASB反應(yīng)器、厭氧氨氧化- UASB - 生物膜反應(yīng)器在相同的進(jìn)水條件和溫控條件下穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了對(duì)氮素的持續(xù)去除能力，NH 4+ - N、NO 2- - N、TN去除率分別保持在99.9 %、99.9 %、90.0 %以上，穩(wěn)定階段出水pH值均保持在8.5 附近。生物膜的培養(yǎng)利于ANAMMOX 菌積累，UASB生物膜反應(yīng)器效果明顯優(yōu)于不具生物膜的普通UASB 反應(yīng)器。2003年11月中對(duì)UASB/ SR 工藝的可行性、、以及條件進(jìn)行了商榷，并對(duì)其中試進(jìn)行了評(píng)估認(rèn)為UASB/ SR 工藝改變了人士的傳統(tǒng)理念，打破了傳統(tǒng)制革廢水物化預(yù)處理的桎梏，kai創(chuàng)了厭氧技術(shù)成功用于制革廢水處理的先例。雖然UASB被大量運(yùn)用， 但是待解決的問題也很多，因?yàn)橹聘飶U水中的硫化物、鹽、鉻、表面活性劑等含量高，它們都對(duì)厭氧菌的正常新陳dai謝抑制。

廈門UASB厭氧反應(yīng)器

厭氧生物技術(shù)的發(fā)展歷程

厭氧生物技術(shù)經(jīng)過100多年的發(fā)展，共發(fā)生過兩次高潮。*次高潮是從20世紀(jì)50年dai起，發(fā)達(dá)工業(yè)化和城市化進(jìn)程加快，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，此時(shí)科學(xué)家們kai發(fā)了厭氧氧化塘、普通厭氧消化池、厭氧接觸工藝反應(yīng)器即*dai厭氧反應(yīng)器，于是在范圍內(nèi)kai始嘗試厭氧生物技術(shù)。這一dai的厭氧反應(yīng)器采用污泥與廢水完混合的，污泥停留時(shí)間(SRT)與水力停留時(shí)間(HRT)相同，停留時(shí)間需要20~30天，厭氧微生物濃度低，處理效果并不理想。

20 世紀(jì)70年dai，迎來了厭氧生物技術(shù)發(fā)展的二個(gè)高潮。隨著的快速發(fā)展，能源危機(jī)和環(huán)境污染問題越來越突出?？茖W(xué)家們kai發(fā)了以UASB反應(yīng)器(荷蘭)為dai表的二dai厭氧反應(yīng)器，該反應(yīng)器可將污泥停留時(shí)間與水力停留時(shí)間分離，處理高濃度廢水的停留時(shí)間從過去的二三十天可縮短到幾小時(shí)或幾天，使得厭氧生物處理技術(shù)kai始迅速發(fā)展和。

從范圍來看，南非在20 世紀(jì)50-60年dai就采用了厭氧技術(shù)處理高濃度工業(yè)廢水，以及20世紀(jì)60年dai美的McCarty小組就厭氧濾池的研究均在厭氧技術(shù)發(fā)展中實(shí)現(xiàn)了突破性的研究，但并沒得到政府和業(yè)界的和。而在荷蘭，厭氧生物技術(shù)先后在處理農(nóng)產(chǎn)品工業(yè)廢水、林產(chǎn)品業(yè)和造紙工業(yè)廢水處理、高含鹽廢水、化工和石化工業(yè)廢水等方面取得了成功。

荷蘭瓦格寧根(Wageningen)農(nóng)業(yè)大學(xué)的lettinga教授的科研成果在厭氧技術(shù)發(fā)展*具劃時(shí)dai的意義。1970年，lettinga教授等人*進(jìn)行了厭氧研究，70年dai初，進(jìn)行了制糖和土豆淀粉廢水的小試和中試。1976年，他們?cè)诤商mHalfweg的CSM工建造了200m3的示范上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(Up-flow Anaerobic Sludge Bed，簡(jiǎn)稱UASB)，次年1000m3規(guī)模的UASB反應(yīng)器投入。

1985年，荷蘭帕克(Paques)發(fā)明了厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器(Internal Circulation Reactor，簡(jiǎn)稱IC)，與百歐仕(Biothane)以及其他咨詢成功kai拓了厭氧技術(shù)的市場(chǎng)。

1986年，lettinga等人發(fā)明了三dai厭氧反應(yīng)器——膨脹顆粒污泥床(Expanded Granular Sludge Bed,簡(jiǎn)稱EGSB)反應(yīng)器。

在20世紀(jì)80年dai和90年dai，UASB反應(yīng)器已經(jīng)成為厭氧工藝的主流，到1999年外所建立的厭氧工藝中UASB反應(yīng)器約占部項(xiàng)59%。從90年dai，kai始，EGSB反應(yīng)器得到，目前EGSB反應(yīng)器占新建項(xiàng)50%。

UASB（上流式厭氧污泥床反應(yīng)器）簡(jiǎn)介

簡(jiǎn)介

上流式厭氧污泥床反應(yīng)器是一種處理污水的厭氧生物方法，又叫升流式厭氧污泥床，英文縮寫UASB（Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket）。由荷蘭Lettinga教授于1977年發(fā)明。

污水自下而上通過UASB。反應(yīng)器底部一個(gè)高濃度、高活性的污泥床，污水中的大部分機(jī)污染物在此間經(jīng)過厭氧發(fā)酵降解為甲烷和二氧化碳。

因水流和泡的攪動(dòng)，污泥床之上一個(gè)污泥懸浮層。

反應(yīng)器上部設(shè)三相分離器，用以分離消化、消化液和污泥顆粒。消化自反應(yīng)器部導(dǎo)出；污泥顆粒自動(dòng)滑落沉降至反應(yīng)器底部的污泥床；消化液從澄清區(qū)出水。
UASB 負(fù)荷能力很大，適用于高濃度機(jī)廢水的處理。良好的UASB很高的機(jī)污染物去除率，不需要攪拌，能適應(yīng)較大幅度的負(fù)荷沖擊、溫度和pH變化。

UASB反應(yīng)器的構(gòu)造及其工作原理決定了其在控制厭氧處理影響因素方面比其它反應(yīng)器更具優(yōu)點(diǎn)。

（1）容積負(fù)荷高：IC反應(yīng)器內(nèi)污泥濃，微生物量大，且存在內(nèi)循環(huán)，傳質(zhì)效果好，進(jìn)水機(jī)負(fù)荷可過普通厭氧反應(yīng)器的3倍以上。

（2）節(jié)省投資和占地面積：IC反應(yīng)器容積負(fù)荷率高出普通UASB反應(yīng)器3倍左右，其體積相當(dāng)于普通反應(yīng)器的1/4~1/3左右，大大降低了反應(yīng)器的基建投資[5]。而且IC反應(yīng)器高徑比很大（一般為4~8），所以占地面積別省，非常適合用地緊張的工礦企業(yè)。

（3）抗沖擊負(fù)荷：處理低濃度廢水（COD=2000~3000mg/L）時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)流量可達(dá)進(jìn)水量的2~3倍；處理高濃度廢水（COD=10000~15000mg/L）時(shí)，內(nèi)循環(huán)流量可達(dá)進(jìn)水量的10~20倍[5]。大量的循環(huán)水和進(jìn)水充分混合，使原水中的害物質(zhì)得到充分稀釋，大大降低了毒物對(duì)厭氧消化過程的影響。

（4）抗低溫：溫度對(duì)厭氧消化的影響主要是對(duì)消化速率的影響。IC反應(yīng)器由于含大量的微生物，溫度對(duì)厭氧消化的影響變得不再突出和嚴(yán)重。通常IC反應(yīng)器厭氧消化可在常溫條件（20~25 ℃）下進(jìn)行，這樣減少了消化保溫的困難，節(jié)省了能量。

（5）具緩沖pH的能力：內(nèi)循環(huán)流量相當(dāng)于1厭氧區(qū)的出水回流，可利用COD轉(zhuǎn)化的堿度，對(duì)pH起緩沖，使反應(yīng)器內(nèi)pH保持很好狀態(tài)，同時(shí)還可減少進(jìn)水的投堿量。

（6）內(nèi)部自動(dòng)循環(huán)，不必外加動(dòng)力：普通厭氧反應(yīng)器的回流是通過外部加壓實(shí)現(xiàn)的，而IC反應(yīng)器以自身產(chǎn)生的沼作為提升的動(dòng)力來實(shí)現(xiàn)混合液內(nèi)循環(huán)，不必設(shè)泵強(qiáng)制循環(huán)，節(jié)省了動(dòng)力消耗。

（7）性好：利用二級(jí)UASB串聯(lián)分級(jí)厭氧處理，可以補(bǔ)償厭氧過程中K s高產(chǎn)生的不利影響。Van Lier[6]在1994年證明，反應(yīng)器分級(jí)會(huì)降低出水VFA濃度，延長(zhǎng)生物停留時(shí)間，使反應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定。

（8）啟動(dòng)周期短：IC反應(yīng)器內(nèi)污泥活性高，生物增殖快，為反應(yīng)器快速啟動(dòng)提供利條件。IC反應(yīng)器啟動(dòng)周期一般為1～2個(gè)月，而普通UASB啟動(dòng)周期長(zhǎng)達(dá)4～6個(gè)月。

（9）沼利用價(jià)值高：反應(yīng)器產(chǎn)生的生物純，CH4為70％～80％，CO2為20％～30％，其它機(jī)物為1％～5％，可作為燃料加以利用[8]。