翔安竖流式气浮机

UASB 厌氧反应器的结构和原理     

 

在污水厌氧处理上，UASB是常用的一种厌氧反应器，与好氧相比 其主要的在于它的运行低，污泥产量低( 只15%转化成剩 余污泥)，且性能，可回收能源。 

 污水经进水总管和配管反应器后上流经过颗粒污泥床，在这里，污水中的机物被降解转化成和二氧化碳。在反应器下部产生的沼气携带污泥上升至三相分离器，沼气、污泥和处理后的水在三相分离器中被分离出来，污泥回沉于厌氧污泥床，处理后的水经堰，收集的沼气被引至厌氧反应器上的气水分离器内，经水封罐后可直接送至火炬或锅炉。 

UASB厌氧反应器在运行中要严格控制pH值在6.5-7.5( 在6.8-7.2)的范围内，温度应控制在32-38℃，一般在35 ℃左右。 UASB厌氧反应器的容积负荷为10-20kgCOD/m3.d。COD 去除率可达80-90%，去除 1 kgCOD可产生 0.4 m3气体。  工艺技术简介 

采用厌氧法处理高浓度机废水，其优越性逐步人们的承认和，近年来厌氧技术很快发展，UASB厌氧处理工艺设备中上向流厌氧污泥来以其构造简单、处理、效果好、适用范围广、面积小、处理、投资省而被大量采用。    

UASB反应器的上部设置气、固、液三相分离器，下部为污泥悬浮层区和污泥床区，废水由反应器底部均匀泵入污泥床区，与厌氧污泥充分反应，机物被厌氧微生物分解成沼气。、气体与固体形成混合液流上升至三相分离器，使三者很好地分离，使80﹪以上的机物被转化为沼气，完成废水处理。 

三相分离器是UASB反应器的重要结构，它对污泥床的正常运行和良好的水质起着十分重要的。它同时具以下两个功能：一是收集从分离器下反应室产生的沼气；二是使得在分离器之上的悬浮物沉淀下来。要实现这两个功能，在厌氧反应器内设置的三相分离器应以下条件： 

①水和污泥的混合物在沉淀室之前，气泡必须分离。 

②沉淀区的表面负荷应在3.0 m3／（m2·h）以下，混合液沉淀区前，通过入流孔道的流速不大于颗粒污泥的沉降速度。 

③由于厌氧污泥具凝结的性质，液流上升通过泥层时，应利于在沉淀器中形成污泥层。沉淀区斜壁角度要适当，应使沉淀在斜底上的污泥不积聚，尽快滑回反应区内。 

④应防止气室产生大量的泡沫；并控制气室的高度，防止浮渣堵塞出气管。

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1. UASB厌氧反应器的原理  

 在UASB反应器中，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的中。在厌氧状态下产生的沼气(主要是和二氧化碳)引起了内部的循环，这利于颗粒污泥的形成和维持。   在污泥层形成的一些气体附着在污泥颗粒上，向反应器部上升，上升到表面的污泥撞击三相分离器气体发射板的底部，引起附着气泡的污泥絮体脱气。气泡释放后污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面，而气体则被收集到三相分离器的集气室。    

 在集气室单元缝隙之下设置挡板（气体反射器），其是为了防止沼气气泡沉淀区，否则将引起沉淀区的紊动，而阻碍颗粒沉淀。包含一些剩余固体和污泥颗粒的经过分离器缝隙沉淀区。   

由于三相分离器斜壁沉淀区的过流面积在接近水面时，因此上升流速在接近排放点。同时随着流速，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过其保持在斜壁上的力，而滑回反应区，这部分污泥又将与进水机物发生反应。      

2.  UASB反应器的构成    

USAB反应器包括进水和配水、反应器的池体和三相分离器。如果考虑整个厌氧，还应该包括沼气收集和利用。但是由于沼气利用的途径和目标不确定，其利用也很大的差别。 

在USAB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沉淀效果，三相分离器主要的就是尽可能效地分离从污泥床中产生的沼气。  特别是在高负荷的情况下,在集气室下面设置反射板，是防止沼气通过集气室之间的缝隙逸出到沉淀室，另外挡板还利于反应室内高产气量所造成的紊动。   

三相分离器的设计，应该是只要污泥层没到沉淀器，污泥颗粒或絮状污泥就能滑回到反应室。应该认识到时污泥到沉淀器中不是一件坏事。相反，存在于沉淀器内的污泥层将捕分散的污泥颗粒/絮体，同时它还对可生物降解的溶解性COD起到一定的去除。   

另一方面，存在一定可供污泥层的空间，以防止较重的污泥在暂时性机或水力负荷冲击失是很重要的。水力和机（产气率）负荷率两者都会影响到污泥层以及污泥床的。

 USAB原理是在形成沉降性能良好的污泥絮体的基础上，并结合在反应器内设置污泥沉淀，使气体、和固体分离，形成和保持沉淀性能良好的污泥（颗粒或者絮状污泥），是USAB良好运行的根本点。

在废水的厌氧生物处理中，废水中的机物经大量微生物的共同，被终转化为、二氧化碳、水、和氨。在此中，不同的微生物的代谢相互影响、制约，形成复杂的生态，此生态在UASB反应中直观为颗粒污泥。 机物在废水中以悬浮物或胶体的形式存在，它们的厌氧降解可分为四个阶段。  

（1）水解阶段，微生物利用酶将大分子切割成小分子； 

（2）发酵（或酸化）阶段，小分子机物被发酵菌利用，在细胞内转化为简单的化合物，这一阶段的主要产物挥发酸、醇类、乳酸、二氧化碳、、氨和等； 

（3）产乙酸阶段，此阶段中上一阶段的产物被进一步转化为乙酸等； 

（4）产阶段，在此阶段乙酸、、碳酸等被转化为、二氧化碳。上述四个阶段的进行，大分子机物被转化为机物，水质变好，同时微生物了生长。

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 UASB升流式厌氧污泥床反应器  

升流式厌氧污泥床反应器即UASB其基本特征是在反应器的上部设置气、固、 液三相分离器，下部为污泥悬浮层区和污泥床区。污水从底部流入，向上升流至部， 混合液在沉淀区进行固液分离，污泥可自行回污泥床区，使污泥床区保持很高的污泥浓度。 从构造和功能上划分，UASB反应器主要由进水配水、反应区（污泥床区和污泥悬浮层区） 、沉淀区、三相分离器、集气排气、排泥及和浮渣组成。

其工作的基本原理为：在厌氧状态下，微生物分解机物产生的沼气在上升中产生强烈的搅动，利于颗粒污泥的形成和维持。废水均匀地反应器的底部，污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床，在与污泥颗粒的中发生厌氧反应，经过反应的混合液上升流动三相分离器。沼气泡和附着沼气泡的污泥颗粒向反应器部上升，上升到气体反射板的底面，沼气泡与污泥絮体脱离。沼气泡则被收集到反应器部的集气室，脱气后的污泥颗  粒沉降到污泥床，继续参与进水机物的分解反应。在一定的水力负荷下，大部分污泥颗粒能保留在反应区内，使反应区具足够的污泥量。 

2．温度对厌氧生物处理的影响。

厌氧废水处理分为低温、中温和高温三类。迄今大多数厌氧废水处理在中温范围运行，在此范围温度每升高10℃，厌氧反应速度约一倍。中温工艺以30-40 ℃为常见，其处理温度在35-40℃间。高温工艺多在50-60 ℃间运行。在上述范围内，温度的微小波动（如1-3 ℃）对厌氧工艺不会明显影响，但如果温度下降幅度过大（过5 ℃），则由于污泥活力的，反应器的负荷也应当以防止由于过负荷引起反应器酸积累等问题，即我们常说的“酸化” ，否则沼气产量会明显下降，甚至停止产生，与此同时挥发酸积累，pH下降，COD值升高。  注：以上所谓温度指厌氧反应器内温度

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