隨著國家對環(huán)境要求越來越高水處理工藝也在不斷的創(chuàng)新升級,UASB厭氧處理反應(yīng)器就是近才研發(fā)出來的一種新型工藝,工藝介紹如下:
UASB反應(yīng)器的基本特征是不用吸附載體，就能形成沉降性能良好的粒狀污泥，保持反應(yīng)器內(nèi)高濃度的微生物，因而可以承受較高的COD負(fù)荷（可高達(dá)30~50kgCOD/（m3?d）以上），COD去除率可達(dá)90%以上。而好氧生物處理中，效的好氧純生物流化床。深井曝氣等工藝COD負(fù)荷也只有10kgCOD/（m3?d）左右，COD去除率為70%~80%。與其他厭氧生物反應(yīng)器相比，UASB的特點(diǎn)如下。
?。?） 構(gòu)造簡單巧妙
沉淀區(qū)設(shè)在反應(yīng)器的頂部，廢水由反應(yīng)器底部進(jìn)入，向上流過污泥床區(qū)與大量的厭氧細(xì)菌接觸，廢水中的有機(jī)物被厭氧菌分解成沼氣（主要成分為CH4和CO2），廢水在升流的過程中夾帶著沼氣和厭氧菌固體物。沼氣在氣室區(qū)進(jìn)行固液分離，處理過的凈化水由反應(yīng)器頂部排走，廢水完成了處理的全過程。沉淀區(qū)的大部分污泥可返回污泥床區(qū)，可使反應(yīng)器內(nèi)保持足夠的生物量。由此可知，整個(gè)上半時(shí)集生物反應(yīng)與沉淀于一體，反應(yīng)器內(nèi)不設(shè)機(jī)械攪拌，不裝填料，構(gòu)造較為簡單，運(yùn)行管理方便。
?。?） 反應(yīng)器內(nèi)可培養(yǎng)出厭氧顆粒污泥
UASB反應(yīng)器在處理大多數(shù)有機(jī)廢水時(shí)，只要操作方法正確，一般均可在反應(yīng)器內(nèi)培養(yǎng)出厭氧顆粒污泥，厭氧顆粒污泥的特性是有很高的去除有機(jī)物活性，密度比絮體污泥大，具有良好的沉淀性能，時(shí)反應(yīng)器內(nèi)可維持很高的生物量。
?。?） 實(shí)現(xiàn)了污泥泥齡（SRT）與水力停留時(shí)間（HRT）的分離
由于在反應(yīng)器內(nèi)能維持很高的生物量，污泥泥齡很長，廢水在反應(yīng)器內(nèi)的HRT較短，時(shí)SRT大于HRT，因而反應(yīng)器具有很高的容積負(fù)荷率和很好的運(yùn)行穩(wěn)定性，這是現(xiàn)代厭氧反應(yīng)器與傳統(tǒng)厭氧反應(yīng)器的大區(qū)別。
?。?） UASB反應(yīng)器對各類廢水有很大的適應(yīng)性
UASB反應(yīng)器不僅可以出來高濃度有機(jī)廢水，如酒精、糖蜜、檸檬酸等生產(chǎn)廢水，也可以出來中等濃度有機(jī)廢水，如啤酒、屠宰、軟飲料等生產(chǎn)廢水，并且可以出來低濃度有機(jī)廢水，如生活污水、城市污水等。UASB反應(yīng)器可在高溫（55℃）和中溫（35℃左右）下運(yùn)行，并可在低溫（20℃左右）下穩(wěn)定運(yùn)行。除了含有有毒有害物質(zhì)的有機(jī)廢水外，UASB反應(yīng)器幾乎可適應(yīng)不同行業(yè)排出的各類有機(jī)廢水。
?。?） 能耗低，產(chǎn)泥量少
由于UASB反應(yīng)器不需要供氧，不需要攪拌，不需要加溫，在實(shí)現(xiàn)高效能的同時(shí)，達(dá)到了低能耗，并可提供大量的生物能沼氣，因此，UASB反應(yīng)器是一種產(chǎn)能型的廢水處理設(shè)備。由于SRT很長，不僅產(chǎn)生的污泥時(shí)穩(wěn)定的，而且產(chǎn)泥量很少，從而降低了污泥處理費(fèi)用。
?。?） 不能去除廢水中的氮和磷
UASB反應(yīng)器與其他厭氧處理設(shè)備一樣，其不足之處是不能去除廢水中的氮和磷。這是由厭氧生化反應(yīng)的本質(zhì)決定的。在處理高、中等濃度廢水時(shí)，采用厭氧-好氧串聯(lián)工藝，即用UASB反應(yīng)器去除廢水中大部分含碳有機(jī)物作為預(yù)處理，而采用好氧處理設(shè)備去除殘余的含碳有機(jī)物和氮、磷等物質(zhì)，這的廢水處理工藝選擇，具有很大的節(jié)能意義，并可以大大節(jié)省基建投資，降低運(yùn)行成本。因而，有著很好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。
由于厭氧消化過程微生物的不斷增長，或進(jìn)水不可降解懸浮固體的積累，隨著反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度的增加，出水水質(zhì)會(huì)得到改善，但污泥超過一定高度，污泥將隨出水一起沖出反應(yīng)器。因此，當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)的污泥達(dá)到某一預(yù)定大高度智慧需要排泥。一般污泥排放應(yīng)該遵循事先建立的規(guī)程，在一定的時(shí)間間隔（如每周）排放一定體積的污泥，其等于這一期間所積累的量。更加可靠的方法是確定污泥濃度分布曲線排泥，原則上有兩種污泥排放方法：①從所希望的高程直接排放；②采用泵將污泥排出。
污泥排泥的高度是重要的，它應(yīng)是排出低活性的污泥并的高活性的污泥保留在反應(yīng)器中。一般在污泥床的底層將形成濃污泥，而在上層是稀的絮狀污泥，剩余污泥應(yīng)該從污泥床的上部排出。在反應(yīng)器底部的“濃"污泥可能由于積累顆粒和小砂?；钚宰兊?，這時(shí)建議偶爾從反應(yīng)器的底部排泥，這樣可以避免或減少在反應(yīng)器內(nèi)積累的砂粒。
①建議清水區(qū)高度0.5~1.5m。
?、谖勰嗯欧趴刹捎枚〞r(shí)排泥，周排泥一般為1~2次。
③需要設(shè)置污泥液面監(jiān)測儀，可根據(jù)污泥面高度確定排泥時(shí)間。
④剩余污泥排泥點(diǎn)以設(shè)在污泥區(qū)中上部為宜。
?、輰τ诰匦纬嘏拍鄳?yīng)沿池縱向多點(diǎn)排泥。
?、抻捎诜磻?yīng)器底部可能會(huì)積累顆粒物質(zhì)和小砂粒，應(yīng)考慮下部排泥的可能性，這樣可以避免或減少在反應(yīng)器內(nèi)部積累的砂粒。
?、邔σ还芏嗫资剿?，可以考慮進(jìn)水管兼作排泥或放空管。
一般認(rèn)為排去剩余污泥的位置是反應(yīng)器的?高度處。但是大部設(shè)計(jì)者*把排泥設(shè)備安裝在靠近反應(yīng)器的底部，也有人在三相分離器下0.5m處設(shè)排泥管，以排除污泥床上面部分的剩余絮狀體污泥，而不會(huì)把顆粒污泥排走。UASB反應(yīng)器排污泥系統(tǒng)必須同時(shí)考慮上、中、下不同位置設(shè)排泥設(shè)備，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)運(yùn)行中的具體情況考慮實(shí)際排泥的要求而確定在什么位置排泥。
一、UASB原理
UASB反應(yīng)器廢水被盡可能均勻的引入反應(yīng)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(yīng)發(fā)生在廢水和污泥顆粒接觸的過程。在厭氧狀態(tài)下產(chǎn)生的沼氣(主要是甲烷和二氧化碳)引起了內(nèi)部的循環(huán)，這對于顆粒污泥的形成和維持有利。在污泥層形成的一些氣體附著在污泥顆粒上，附著和沒有附著的氣體向反應(yīng)器頂部上升。上升到表面的污泥撞擊三相反應(yīng)器氣體發(fā)射器的底部，引起附著氣泡的污泥絮體脫氣。氣泡釋放后污泥顆粒將沉淀到污泥床的表面，附著和沒有附著的氣體被收集到反應(yīng)器頂部的三相分離器的集氣室。置于極其使單元縫隙之下的擋板的作用為氣體發(fā)射器和防止沼氣氣泡進(jìn)入沉淀區(qū)，否則將引起沉淀區(qū)的絮動(dòng)，會(huì)阻礙顆粒沉淀。包含一些剩余固體和污泥顆粒的液體經(jīng)過分離器縫隙進(jìn)入沉淀區(qū)。
由于分離器的斜壁沉淀區(qū)的過流面積在接近水面時(shí)增加，因此上升流速在接近排放點(diǎn)降低。由于流速降低污泥絮體在沉淀區(qū)可以絮凝和沉淀。累積在三相分離器上的污泥絮體在一定程度上將超過其保持在斜壁上的摩擦力，其將滑回反應(yīng)區(qū)，這部分污泥又將與進(jìn)水有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)。
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