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uasb 厭氧反應(yīng)器的工作原理和優(yōu)勢

山東基旭環(huán)境工程有限公司

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升流式厭氧污泥床(UASB)是第二代廢水厭氧生物處理反應(yīng)器中典型的一種。由于在UASB厭氧反應(yīng)器中能形成產(chǎn)甲烷活性高、沉降性能良好的顆粒污泥，因而UASB反應(yīng)器具有很高的有機負(fù)荷，近10年來得到了泛的應(yīng)用，目前約占正在運行的厭氧反應(yīng)器中總數(shù)的70%。

1. UASB厭氧反應(yīng)器的工作原理 

UASB厭氧反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)如圖2所示，其主體可分為兩個區(qū)域，即反應(yīng)區(qū)和氣、液、固三相分離區(qū)。在反應(yīng)區(qū)下部是大量具有良好沉降性能與生物活性的厭氧顆粒污泥所形成的污泥床，在污泥床上部是濃度較低的懸浮污泥層。當(dāng)反應(yīng)器運行時，待處理的廢水以一定流速(一般為0.5～l.5m/h)從污泥床底部進(jìn)人后與污泥接觸，污泥中包含的大量活性厭氧菌起著生物代謝的主要作用，經(jīng)過酸化與甲烷化兩個過程，分解污水中的有機物，產(chǎn)生的沼氣以氣泡的形式由污泥床區(qū)上升，并帶動周圍混合液產(chǎn)生一定的攪拌作用。經(jīng)過氣體的攪拌，污泥床區(qū)的松散污泥被帶人污泥懸浮層區(qū)，與懸浮污泥碰撞接觸，-部分污泥比重加大，沉人污泥床區(qū)。懸浮層混合液的污泥松散， 顆粒比重小，污泥濃度較低。氣、水、泥的混合液上升至三相分離器內(nèi)，氣體受反射板的作用而進(jìn)人集氣室被分離，污泥和水進(jìn)人沉降室，由于氣體已被分離，沉降室的擾動很小，液體的運動趨于層流形態(tài)，在重力作用下泥、水分離，污泥沿斜壁返回反應(yīng)區(qū)，上清液從沉淀區(qū)上部排走。

2. UASB厭氧反應(yīng)器的特點

UASB厭氧反應(yīng)器的污泥顆粒化是該反應(yīng)器的一個主要的特征。顆粒污泥可以定義為具有自我平衡的微生態(tài)系統(tǒng)，其特性特別適宜于升流式廢水處理系統(tǒng)的微生物聚集體。這一聚集體在體積上相對較大，與絮狀污泥短時間形成的聚集體不同，顆粒污泥物理性狀是相對穩(wěn)定的。UASB厭氧反應(yīng)器工藝的穩(wěn)定性和高效性很大程度上取決于顆粒污泥的形成。如果反應(yīng)器內(nèi)的污泥以松散的絮狀體存在，往往容易出現(xiàn)污泥上浮流失， 使反應(yīng)器不能在高負(fù)荷下穩(wěn)定運行。顆粒污泥具有的沉降性能，可以保持UASB反應(yīng)器內(nèi)高濃度的厭氧污泥。當(dāng)產(chǎn)氣量較高，廢水上升速度增加，絮狀污泥由于沉降性能差，容易被沖洗出反應(yīng)器。反應(yīng)器內(nèi)氣體和水流產(chǎn)生的剪切力也會使得絮狀污泥進(jìn)一步分散，加劇系統(tǒng)厭氧污泥的流失。不同于絮狀污泥，顆粒污泥有的沉降性能，不易受到氣體和水流上升流速的影響。因此，污泥的顆粒化可以使UASB反應(yīng)器有更高的有機物容積負(fù)荷和水力負(fù)荷。

除了污泥顆粒化外， UASB厭氧反應(yīng)器還具有以下優(yōu)勢:

1)反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高。一般平均污泥濃度為30～40g/L, 其中底部污泥床污泥濃度達(dá)60～80g/L,懸浮層污泥濃度為5～7g/L。

2)有機負(fù)荷高，水力停留時間短。

3)反應(yīng)器內(nèi)設(shè)三相分離器。被沉淀區(qū)分離的污泥能自動回流到反應(yīng)區(qū)，一般無污泥回流設(shè)備。

4)無混合攪拌設(shè)備。反應(yīng)器投產(chǎn)運行正常后，利用自身產(chǎn)生的氣體和進(jìn)水來達(dá)到攪拌的目的。

5)污泥床內(nèi)不填載體，節(jié)省造價及避免堵塞問題。

6) 反應(yīng)器中污泥泥齡長，污泥表觀產(chǎn)率低，所排出的污泥數(shù)量極少，從而降低了污泥處理的費用。

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