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污水處理中UASB厭氧反應(yīng)器工藝原理及用途，UASB厭氧反應(yīng)器的工藝特點(diǎn)和工藝流程由于厭氧消化過程中微生物的不斷增長或不可降解進(jìn)水懸浮固體的積累，隨著反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度的增加，出水水質(zhì)會有所改善，但污泥過高時，污泥將隨出水一起沖出反應(yīng)器。所以，當(dāng)反應(yīng)器中的污泥達(dá)到一定的高度就需要排泥。應(yīng)按照事先制定的程序，按規(guī)定的時間間隔排放一定數(shù)量的污泥(如每周)，污泥的總排放量等于該時期的累積量。比較可靠的方法是確定污泥濃度分布曲線的排泥。

UASB厭氧反應(yīng)器原則上有兩種污泥排放方法：①從期望的高度直接排放；②用泵排出污泥。淤泥的排泥高度非常重要，應(yīng)將低活性污泥排出，并將高活性污泥留在反應(yīng)器中。通常污泥床底層形成濃污泥，而上層為稀絮狀污泥，剩余污泥應(yīng)從污泥床的上部排出。

當(dāng)反應(yīng)器底部的“濃縮”污泥，由于積累顆粒和較小的砂?；钚宰兊?，建議偶爾從反應(yīng)器底部排泥，這樣可以避免或減少反應(yīng)器內(nèi)的沙粒積累。

1.推薦清水區(qū)高度為0.5~1.5m。

2.定時排泥可使污泥排出，一般為1~2次。

3.需設(shè)置污泥液面監(jiān)控器，可根據(jù)污泥面的高度確定排泥時間。

4.剩余污泥排泥點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在污泥區(qū)中上部。

5.對于矩形池排泥應(yīng)沿池內(nèi)多點(diǎn)布置。

6.反應(yīng)器底部可能存在顆粒物質(zhì)和較小的砂粒，應(yīng)考慮下一次排泥的可能性，避免或減少反應(yīng)器內(nèi)積聚的砂粒。

7.對于一管多孔水管，進(jìn)水管兼作排泥或放空管。通常將剩余污泥的排放點(diǎn)設(shè)在反應(yīng)器的高度上。但大多數(shù)設(shè)計(jì)人員建議將排泥設(shè)備安裝在反應(yīng)器底部附近，在三相分離器下0.5m處也有排泥管道，以排除污泥床上方部分的剩余絮狀體污泥，而不會將顆粒污泥排出。UASB反應(yīng)器排泥系統(tǒng)必須同時考慮上.中、下不同位置設(shè)置排泥設(shè)備，排泥時要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)中的具體情況確定排泥地點(diǎn)。

對新建的UASB厭氧反應(yīng)器而言，啟動過程主要是接種未經(jīng)馴化的絮狀污泥(例如污水處理廠的消化污泥)，并且經(jīng)過一定時間的啟動調(diào)試運(yùn)行，使反應(yīng)器達(dá)到設(shè)計(jì)負(fù)荷，達(dá)到對有機(jī)物的去除效果，常常伴隨著污泥的微?；?，所以又稱污泥顆粒。厭氧微生物尤其是甲烷菌生長緩慢，導(dǎo)致厭氧反應(yīng)器的啟動需要較長時間。然而，一旦啟動完成，它就會很快地重新啟動并停止。

在無現(xiàn)成的厭氧污泥或顆粒污泥的情況下，城市污水處理廠多采用消化污泥。除消化污泥外，可作多種物料作接種，如牛糞、各種糞肥、污水污泥等。有些污垢、泥沙、泥沙、腐殖菌等污物也可用于接種，即使是好氧活性污泥也可用作接種污泥，并同樣可培育顆粒污泥。以6~8kgVSS/m3(以反應(yīng)器總有效容積計(jì)算)為宜，最少不少于5kgVSS/m3；接種污泥應(yīng)不超過反應(yīng)器體積的60%。對于非顆粒污泥接種污泥，在培養(yǎng)顆粒污泥或沉降性良好的活性污泥中，存在著絮狀污泥和細(xì)泥從反應(yīng)器中“洗出”的過程，這是UASB反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)顆?；那疤嶂?。

這個過程是微生物逐步篩選和進(jìn)化的過程，反應(yīng)器中的水力停留時間或上升流速是控制的關(guān)鍵因素。實(shí)踐證明，在0.4~1.0m/h范圍內(nèi)，若有必要，可采取出水回流的方式，以適當(dāng)提高反應(yīng)器內(nèi)的升流速度。

一般而言，在顆粒污泥培養(yǎng)期內(nèi)，隨出水排出反應(yīng)器的污泥時，不需要再將其回流到反應(yīng)器中?？紤]UASB初始起動和?；^程，從負(fù)載角度可以分為三個階段。第一階段：也就是起步階段，這個階段是低負(fù)荷階段[2kgCOD/(m3·d)]。

第二階段：即反應(yīng)器負(fù)荷上升到啟動階段2~5kgCOD/(m3·d)。此階段污泥的洗出量增加，大部分為細(xì)絮狀污泥。事實(shí)上，這一階段是在反應(yīng)器中選擇較重的污泥顆粒和分散的.絮狀污泥，這樣在該階段結(jié)束時留下的污泥中就開始產(chǎn)生顆粒污泥或保留沉淀性能好的污泥。因此5kgCOD/(m3·d)左右是反應(yīng)器中以顆粒污泥和絮狀污泥為主的一個重要分界。

第三階段：此階段指的反應(yīng)器的負(fù)荷超過5kgCOD/(m3·d)。這時，絮狀污泥迅速減少，而顆粒污泥的形成卻在反應(yīng)器中沒有絮狀污泥存在。在反應(yīng)器負(fù)荷大于5kgCOD/(m3·d)時，由于不斷形成顆粒污泥，反應(yīng)器的大部分負(fù)荷可超過20kgCOD/(m3·d)。盡管反應(yīng)器運(yùn)行在小于5kgCOD/(m3·d)時，系統(tǒng)中可能形成顆粒污泥，但反應(yīng)器的污泥特性是以絮狀污泥為主。

UASB厭氧反應(yīng)器的工藝特點(diǎn)是UASB反應(yīng)器在不對載體進(jìn)行吸附的情況下形成具有良好沉降性能的粒狀污泥，并保持反應(yīng)器中高濃度的微生物；從而可承受較高的COD負(fù)荷(可達(dá)到30~50kgCOD/(m3·d)以上),COD去除率達(dá)到90%以上。但好氧生物處理，效果好氧純生物流化床。另外，深井曝氣等工藝COD負(fù)荷僅10kgCOD/(m3·d),COD去除率為70%~80%。

UASB厭氧反應(yīng)器相對于其它厭氧生物反應(yīng)器有以下特點(diǎn)：

1.構(gòu)造簡單巧妙：沉淀區(qū)位于反應(yīng)器頂部，廢水從反應(yīng)器的底部進(jìn)入，與大量厭氧細(xì)菌接觸過污泥床區(qū)，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)，污水在升流過程中與沼氣和厭氧菌固體物質(zhì)混合。在氣室區(qū)進(jìn)行沼氣固液分離，處理后的凈化水從反應(yīng)器的頂部排出，廢水處理全部完成。沉淀區(qū)污泥大多能返回到污泥床，并能在反應(yīng)器中保持足夠的生物量。由此可以看出，整個前半部分是由生物反應(yīng)和沉淀組成的，反應(yīng)器中不存在機(jī)械攪拌，沒有加料，結(jié)構(gòu)比較簡單，操作管理方便。

2.反應(yīng)器中可培養(yǎng)厭氧顆粒污泥：UASB反應(yīng)器在處理大多數(shù)有機(jī)廢水時，只要操作正確，一般都能在反應(yīng)器中培養(yǎng)出厭氧型顆粒污泥，厭氧粒污泥具有極高的活性脫除有機(jī)物，其密度比絮體污泥大，沉淀性能好，反應(yīng)器內(nèi)可保持很高的生物量。

3.實(shí)現(xiàn)了污泥泥齡(SRT)和水力停留時間(HRT)的分離：由于反應(yīng)器中能夠保持很高的生物量，所以污泥的泥齡很長，現(xiàn)代厭氧反應(yīng)器與傳統(tǒng)厭氧反應(yīng)器相比，反應(yīng)器內(nèi)的HRT較短，因此，反應(yīng)器具有很高的容積負(fù)荷率和良好的運(yùn)行穩(wěn)定性，這與傳統(tǒng)厭氧反應(yīng)器有很大的不同。

4.UASB反應(yīng)器對各種廢水的適應(yīng)性較強(qiáng)：UASB反應(yīng)器不僅能出高濃度的有機(jī)廢水，如酒精.糖蜜、檸檬酸等生產(chǎn)廢水；還可能出來中等濃度的有機(jī)廢水，如啤酒.屠宰.軟飲料等生產(chǎn)廢水，而且會產(chǎn)生低濃度的有機(jī)廢水，如生活污水.城市污水等。UASB反應(yīng)器可以在溫度(55℃)和中溫(約35℃)下操作，并能在約20℃的低溫下穩(wěn)定工作。UASB反應(yīng)器除含有有毒有害物質(zhì)的有機(jī)廢水外，幾乎可以適應(yīng)不同行業(yè)排放的各種有機(jī)廢水。

5.能源消耗低，泥料產(chǎn)出少：UASB反應(yīng)器不需要供氧，不需要攪拌，不需要加熱，在實(shí)現(xiàn)能量的同時，達(dá)到了低能耗，并且可以提供大量的生物能沼氣，所以UASB反應(yīng)器是一種產(chǎn)能型廢水處理設(shè)備。因污泥產(chǎn)生時間較長，既不穩(wěn)定，又產(chǎn)泥量小，可降低污泥處理成本。

6.不能去除廢水中的氮和磷：UASB反應(yīng)器像其它厭氧處理設(shè)備一樣，它的缺點(diǎn)是不能從廢水中去除氮和磷。它取決于厭氧生物化學(xué)反應(yīng)的性質(zhì)。對中高濃度廢水進(jìn)行厭氧-好氧串聯(lián)處理，即用UASB反應(yīng)器對廢水中大部分含碳有機(jī)物進(jìn)行預(yù)處理，而好氧處理裝置則可去除殘留的碳化物。