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溧陽市UASB厭氧反應器設備

  UASB的主要部位，包括顆粒污泥區(qū)和懸浮污泥區(qū)。在反應區(qū)內存留大量厭氧污泥，具良好凝聚和沉淀性能的污泥在池底部形成顆粒污泥層。廢水從污泥床底部流入，與顆粒污泥混合接觸，污泥中的微生物分解機物，同時產生的微小沼泡不斷放出。微小泡上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的泡。在顆粒污泥層的上部，由于沼的攪動，形成一個污泥濃度較小的懸浮污泥層。

UASB厭氧反應器的原理

   在UASB反應器中，廢水被盡可能均勻的引入反應器的底部，污水向上通過包含顆粒污泥或絮狀污泥的污泥床。厭氧反應發(fā)生在廢水和污泥顆粒接觸的過程中。在厭氧狀態(tài)下產生的沼(主要是甲烷和二氧化碳)引起了內部的循環(huán)，這利于顆粒污泥的形成和維持。

   在污泥層形成的一些體附著在污泥顆粒上，向反應器部上升，上升到表面的污泥撞擊三相分離器體發(fā)射板的底部，引起附著泡的污泥絮體脫。泡釋放后污泥顆粒將沉淀到污泥床的表面，而體則被收集到三相分離器的集室。在集室單元縫隙之下設置擋板（體反射器），其是為了防止沼泡進入沉淀區(qū)，否則將引起沉淀區(qū)的紊動，而阻礙顆粒沉淀。包含一些剩余固體和污泥顆粒的液體經過分離器縫隙進入沉淀區(qū)。

UASB占所厭氧反應器的多少：

(1)水力停留時間 水力停留時間對UASB厭氧反應器的影響是通過上升流速來表現(xiàn)的。一方面，高的液體流速增加污水系統(tǒng)內進水區(qū)的擾動，因此增加了生物污泥與進水機物之間的接觸，利于提高去除率。在采用傳統(tǒng)的UAsB系統(tǒng)的情況下，上升流速的平均值一般不過O．5m／h，這也是顆粒污泥形成的重要條件之一。另一方面，為了保持系統(tǒng)中足夠多的污泥，上升流速不能過一定的限值，反應器的高度也就受到限制。別是對于低濃度污水，水力停留時間是比機負荷更為主要的工藝控制條件阿。
(2)機負荷 機負荷反映了基質與微生物之間的供需關系。機負荷是影響污泥增長、污泥活性和機物降解的重要因素，提高負荷快污泥增長和機物的降解，同時使反應器的容積縮小，但是對于厭氧消化過程來講，機負荷對于機物去除和工藝的影響十分明顯。當機負荷過高時，可能發(fā)生甲烷化反應和酸化反應不平衡的問題。對某種定廢水，反應器的容積負荷一般應通過試驗確定，容積負荷值與反應器的溫度、廢水的性質和濃度關。機負荷不僅是厭氧反應器的一個重要的，同時也是一個重要的控制參數(shù)。對于顆粒污泥和絮狀污泥反應器，它們的設計負荷是不相同的。

(3)污泥負荷 當容積負荷和反應器的污泥量已知，污泥負荷可以根據這兩個參數(shù)計算。采用污泥負荷比容積負荷更能從本質上反映微生物代謝同機物的關系，別是厭氧反應過程由于存在甲烷化反應和酸化反應的平衡關系，采用適當?shù)呢摵煽梢韵摵梢鸬乃峄瘑栴}。

UASB反應器的詳細設計

1) 反應器的體積和高度

采用水力停留時間進行設計時，體積(V)按公式(1)或(2)計算。反應器高度的原則是設計、和上綜合考慮的結果。從設計、方面考慮：高度會影響上升流速，高流速增加系統(tǒng)擾動和污泥與進水之間的接觸。但流速過高會引起污泥流失，為保持足夠多的污泥，上升流速不能過一定的限值，從而使反應器的高度受到限制；高度與CO2溶解度關，反應器越高溶解的CO2濃度越高，因此，pH值越低。如pH值低于值，會危害系統(tǒng)的效率。從上考慮: 土方工程隨池深增加而增加，但占地面積則相反；考慮當?shù)氐暮蚝偷匦螚l件，一般將反應器建造在半地下減少建筑和保溫。較的反應器高度(深度)一般是在4到6m之間，并且在大多數(shù)情況下這也是系統(tǒng)的范圍。

2) 反應器的升流速度

對于UASB反應器還其他的流速關系(圖2)。對于日平均上升流速的值見表3，應該注意對短時間(如2～6h)的高峰值是可以承受的(即暫時的高峰流量可以接收)。表3 UASB和EGSB允許上升流速(平均日流量) Vr＝0.25~3.0m/h

3) 反應器的截面積和反應器的長、寬(或直徑)

在確定反應器的容積和高度(H)之后，可確定反應器的截面積(A)。從而確定反應器的長和寬，在同樣的面積下正方形池的周長比矩形池要小，矩形UASB需要更多的建筑材料。以表面積為600m2的反應器為例，30×20m的反應器與15m×40m的反應器周長相差10%，這意味著建筑要增加10%。但從布水均勻性考慮，矩形在長/寬比較大較為合適。從布水均勻性和性考慮，矩形池在長/寬比在2:1以下較為合適。長/寬比在4:1時增加十分突出。圓形反應器在同樣的面積下，其周長比正方形的少12%。但這一優(yōu)點僅僅在采用單個池子時才成立。當建立兩個或兩個以上反應器時，矩形反應器可以采用共用壁。對于采用公共壁的矩形反應器，池型的長寬比對造價也較大的影響。如果不考慮其他因素，這是一個在設計中需要優(yōu)化的參數(shù)。

4) 單元反應器大體積和分格化的反應器

在UASB反應器的設計中，采用分格化對操作是益的。先，分格化的單元尺寸不會過大，可避免體積過大帶來的布水均勻性等問題；同時多個反應器對系統(tǒng)的啟動也是益的，可先啟動一個反應器，再用這個反應器的污泥去接種其他反應器；另外，利于維護和檢修，可放空一個反應器進行檢修，而不影響系統(tǒng)的。從目前實踐看大的單體UASB反應器可為1000-2000m3。

5) 單元反應器的系列化

單元的規(guī)準化根據三相分離器尺寸進行，三相分離器的型式趨向于多層箱體的設備化結構。以2×5m的三相分離器為例，原則上講多種配合形式。但從規(guī)準化和系列化考慮，要求具通用性和簡單性。所以，池子寬度是以5m為模數(shù)，長度方向是以2m為模數(shù)。布置單元尺寸的方式可分成單池單個分離器和單池兩個分離器的形式。原則上如果采用管道或渠道布水，池子的長度是不受限制。如前所述，由于長寬比涉及到反應器的性，所以要結合池子組數(shù)考慮適當?shù)拈L寬比。對寬度為10m的單個反應器，2:1的長寬比的反應器可達到2000m3的池容。對更大的反應器，如果需要也可采用雙池共用壁的型式。

 USAB系統(tǒng)原理是在形成沉降性能良好的污泥絮體的基礎上，并結合在反應器內設置污泥沉淀系統(tǒng)，使體、液體和固體得到分離，形成和保持沉淀性能良好的污泥（顆?；蛘咝鯛钗勰啵?，是USAB系統(tǒng)良好的根本點。  

UASB反應器啟動的四個階段：

1*階段：啟動前的準備： UASB投入前必須進行充分實驗和密性實驗，充分實驗要求漏水現(xiàn)象。密性實驗要求池內加壓到350mm水柱，穩(wěn)定15分鐘后，壓力降小于10mm水柱。而且在厭氧污泥培養(yǎng)和馴化之前使用氮吹掃。

2二階段：UASB啟動初始階段：

1選用接種污泥： a選用顆粒污泥或污水污泥消化池的消化污泥接種。

b選用同類廢水同一溫度范圍的（中溫污泥）種污泥。

c添加部分顆粒污泥或破碎的顆粒污泥，也可提高顆粒化過程    

d也可以從市政下水道及污水集積處等處于厭氧環(huán)境下的淤污泥。甚至還可以使用好氧活性污泥法的剩余污泥進行轉性培養(yǎng)，但培養(yǎng)時間相當長。

e牛糞和各類糞肥也可以用于接種污泥，但各類污泥中均不應當太多的砂子。 32接種污泥的方法：接種污泥量、接種污泥的濃度 a方法：將含固80%的接種污泥加水攪拌后，用污泥泵均勻的輸入到UASB反應池各布泥點 b接種污泥量：接種污泥量為UASB反應器的效容積的30%到50%，少15%，一般為30%。接種污泥的填充量不過UASB反應器的效容積的60%。 c接種污泥的濃度：初啟動時，稠型污泥的接種量為20到30kg VSS/m3,濃度小于40 kg TSS/m3的稀消化污泥接種量可以略小些。

3．接種污泥時的水質： a配制低濃度的廢水利于顆粒污泥的形成，但濃度也應當足夠維持良好的細菌生長條件，因此，初始配水低COD濃度為1000毫克/升，然后逐步提高機負荷直到可降解的COD去除率達到80%為止。 b當進水COD濃時，可采用出水循環(huán)或稀釋水進水,出水循環(huán)回流比為30到50%，調節(jié)到適宜的COD濃度值。

溧陽市UASB厭氧反應器設備

3) 顆粒污泥的生物活性

顆粒污泥中的細菌是成層分布的，即外層中占優(yōu)點的細菌是水解發(fā)酵菌，而內層則是產甲烷菌；顆粒污泥實際上是一種生物與環(huán)境條件相互依存和優(yōu)化的生態(tài)系統(tǒng)，各種細菌形成了一條很的食物鏈，利于種間氫和種間乙酸的傳遞，因此其活性很高。

4) 顆粒污泥的培養(yǎng)條件

在IC反應器中培養(yǎng)出高濃活性的顆粒污泥，一般需要1~3個月；可以分為三個階段：啟動期、顆粒污泥形成期、顆粒污泥成熟期。

影響顆粒污泥形成的主要因素以下幾種：① 接種污泥的；② 維持穩(wěn)定的環(huán)境條件，如溫度、pH值等；③ 初始污泥負荷；④ 保持反應器中低的VFA濃度；⑤ 表面水力負荷應大于2 m3/m2.h，以保持較大的水力分級，沖走輕質的絮體污泥；⑥ 進水COD濃度；⑦ 進水中可適當提供機微粒，補充鈣和鐵，同時應補充微量元素(如Ni、Co、Mo)