工藝UASB厭氧反應(yīng)器的特點(diǎn)及工藝流程

工藝UASB厭氧反應(yīng)器的特點(diǎn)及工藝流程由于厭氧消化過程中微生物的不斷生長或進(jìn)水中不可降解懸浮物的積累，隨著反應(yīng)器中污泥濃度的增加，出水水質(zhì)會(huì)得到改善，但當(dāng)污泥過高時(shí)，污泥會(huì)隨出水一起沖出反應(yīng)器。因此，當(dāng)反應(yīng)器中的污泥達(dá)到一定高度時(shí)，就需要排出。按照預(yù)先設(shè)定的程序，每隔規(guī)定的時(shí)間間隔(例如每周)就要排放一定量的污泥，排放的污泥總量等于該時(shí)間段的累計(jì)量?？煽康姆椒ㄊ谴_定排泥量的污泥濃度分布曲線。

原則上有兩種排泥方法:①從所需高度直接排出；②抽出污泥。排泥高度很重要，低活性污泥要排出，高活性污泥留在反應(yīng)器內(nèi)。通常情況下，污泥床底層形成較厚的污泥，而上層是較薄的絮狀污泥，剩余污泥要從污泥床上部排出。

當(dāng)反應(yīng)器底部的“濃縮”污泥由于顆粒堆積和砂粒變小而變得不活躍時(shí)，建議偶爾從反應(yīng)器底部排出污泥，以避免或減少砂粒在反應(yīng)器中的堆積。1.清水區(qū)推薦高度為0.5~1.5m 2。定期排泥可以排污泥，一般1~2次。3.需要一個(gè)泥面監(jiān)測儀，它可以根據(jù)泥面的高度來確定排泥時(shí)間。4.剩余污泥排放點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在污泥區(qū)的中上部。5.對于矩形池，排泥口應(yīng)沿池的多點(diǎn)布置。6.反應(yīng)器底部可能有顆粒物質(zhì)和較小的沙粒。應(yīng)考慮下一次排泥的可能性，以避免或減少反應(yīng)器中累積的砂粒。7.對于多孔水管，進(jìn)水管兼作污泥排放管或排氣管。通常，剩余污泥的排放點(diǎn)設(shè)置在反應(yīng)器的高度。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，在三相分離器下方0.5m處也有排泥管道，將污泥床上部剩余的絮體污泥排出，而不排出顆粒污泥。在UASB反應(yīng)器的排泥系統(tǒng)中，需要考慮在上、中、下不同位置同時(shí)設(shè)置排泥設(shè)備，排泥位置應(yīng)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)中的具體情況確定。對于新建的UASB反應(yīng)器，啟動(dòng)過程主要是接種未馴化的絮狀污泥(如污水處理廠的消化污泥)，經(jīng)過一定時(shí)間的啟動(dòng)、調(diào)試和運(yùn)行，使反應(yīng)器達(dá)到設(shè)計(jì)負(fù)荷，達(dá)到有機(jī)物的去除效果，往往伴隨著污泥顆?；?，所以也叫污泥顆?；?。厭氧微生物尤其是產(chǎn)甲烷菌生長緩慢，導(dǎo)致厭氧反應(yīng)器啟動(dòng)時(shí)間較長。但是，一旦啟動(dòng)完成，它會(huì)迅速重啟并停止。

沒有現(xiàn)成的厭氧污泥或顆粒污泥，城市污水處理廠大多使用消化污泥。除消化污泥外，還可以接種多種材料，如牛糞、各種糞肥、污水污泥等。一些泥土、淤泥、淤泥、腐植菌等污物也可以用來接種，甚至好氧活性污泥也可以作為接種污泥，顆粒污泥也可以培養(yǎng)。6~8kgVSS/m3(以反應(yīng)器總有效容積計(jì)算)為宜，小于5kg VSS/m3；接種的污泥不應(yīng)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)的顆粒污泥或沉降性好的活性污泥中有一個(gè)將絮狀污泥和細(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?；那疤釛l件之一。

這個(gè)過程是微生物逐漸篩選和進(jìn)化的過程，反應(yīng)器中的水力停留時(shí)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)，如有必要，可采用流出物回流來適當(dāng)提高反應(yīng)器內(nèi)的上升速度。

一般來說，在顆粒污泥培養(yǎng)期間，當(dāng)反應(yīng)器中的污泥隨出水排出時(shí)，沒有必要將其返回反應(yīng)器?？紤]到UASB最初的啟動(dòng)和造粒過程，從負(fù)荷的角度可以分為三個(gè)階段。第一階段:初始階段，即低負(fù)荷階段[2k gcod/(m3·d)]。第二階段:反應(yīng)器負(fù)荷在啟動(dòng)階段升至2 ~ 5kg COD/(m3·d)。在這個(gè)階段，洗出的污泥量增加，大部分是細(xì)小的絮狀污泥。實(shí)際上，在這一階段，反應(yīng)器中選擇的是重污泥顆粒和分散的絮狀污泥，這樣在這一階段結(jié)束時(shí)留下的污泥中就會(huì)產(chǎn)生顆粒污泥或沉降性能好的污泥。因此，5kg COD/(m3·d)左右是反應(yīng)器中顆粒污泥和絮狀污泥的重要分界線。第三階段:該階段反應(yīng)器負(fù)荷超過5kg cod/(m3·d)。此時(shí)，絮狀污泥迅速減少，而反應(yīng)器中不存在顆粒污泥的形成。當(dāng)反應(yīng)器負(fù)荷大于5kg cod/(m3·d)時(shí)，由于顆粒污泥的不斷形成，反應(yīng)器的大部分負(fù)荷可超過20k g cod/(m3·d)。雖然當(dāng)反應(yīng)器在小于5kg COD/(m3·d)的條件下運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)中可能形成顆粒污泥，但反應(yīng)器的污泥特性主要是絮狀污泥。UASB反應(yīng)器的工藝特點(diǎn)是UASB反應(yīng)器在不吸附載體的情況下形成沉降性能良好的顆粒污泥，并維持反應(yīng)器內(nèi)高濃度的微生物；因此能承受較高的COD負(fù)荷(可達(dá)30 ~ 50k g COD/(m3·d)以上)，COD去除率可達(dá)90%以上。但是好氧生物處理，好氧純生物流化床的效果。另外，深井曝氣等工藝COD負(fù)荷僅為10k g COD/(m3·d)，COD去除率為70%~80%。

與其他厭氧生物反應(yīng)器相比，UASB具有以下特點(diǎn)。

1.結(jié)構(gòu)簡單巧妙:沉淀區(qū)位于反應(yīng)器頂部，廢水從反應(yīng)器底部進(jìn)入，與污泥床區(qū)的大量厭氧菌接觸。廢水中的有機(jī)物被厭氧菌分解成沼氣(主要由CH4和CO2組成)，在上流式過程中污水與沼氣和厭氧固體物質(zhì)混合。沼氣的固液分離在氣室區(qū)進(jìn)行，處理凈化水從反應(yīng)器頂部排出，廢水處理全部完成。沉淀區(qū)的大部分污泥可以返回污泥床，并在反應(yīng)器中保持足夠的生物量?？梢钥闯?，整個(gè)前半部分由生物反應(yīng)和沉淀組成，反應(yīng)器內(nèi)沒有機(jī)械攪拌和進(jìn)料，結(jié)構(gòu)簡單，操作管理方便。

2.反應(yīng)器內(nèi)可以培養(yǎng)厭氧顆粒污泥:UASB反應(yīng)器只要操作正確，一般可以在大部分有機(jī)廢水處理中培養(yǎng)厭氧顆粒污泥。厭氧顆粒污泥具有極高的去除有機(jī)物的活性，其密度高于絮體污泥，沉降性能好，反應(yīng)器能保持較高的生物量。

3.實(shí)現(xiàn)了污泥齡(SRT)和水力停留時(shí)間(HRT)的分離:由于反應(yīng)器中生物量高，污泥齡很長。與傳統(tǒng)厭氧反應(yīng)器相比，現(xiàn)代厭氧反應(yīng)器的水力停留時(shí)間較短。因此，該反應(yīng)器具有較高的容積負(fù)荷率和良好的運(yùn)行穩(wěn)定性，與傳統(tǒng)的厭氧反應(yīng)器有很大的不同。

4.UASB反應(yīng)器對各種廢水適應(yīng)性強(qiáng):UASB反應(yīng)器不僅能排放高濃度有機(jī)廢水，如酒精、糖蜜、檸檬酸等生產(chǎn)廢水；也可能有中濃度有機(jī)廢水，如啤酒、屠宰、軟飲料等生產(chǎn)廢水，低濃度有機(jī)廢水，如生活污水、城市污水等。UASB反應(yīng)堆可以在中溫(55℃)和中溫(35℃左右)下運(yùn)行，在20℃左右的低溫下也能穩(wěn)定工作。除了含有有毒有害物質(zhì)的有機(jī)廢水外，UASB反應(yīng)器幾乎可以適應(yīng)各種不同行業(yè)排放的有機(jī)廢水。

5.低能耗、低污泥產(chǎn)量:UASB反應(yīng)器不需要供氧、攪拌和加熱。在實(shí)現(xiàn)能源化的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了低能耗，并能提供大量的生物能源沼氣，因此UASB反應(yīng)器是一種生產(chǎn)性廢水處理設(shè)備。由于污泥產(chǎn)生時(shí)間長，不穩(wěn)定，污泥量少，可以降低污泥處理成本。

6.不能去除廢水中的氮和磷:UASB反應(yīng)器和其他厭氧處理設(shè)備一樣，有一個(gè)缺點(diǎn)就是不能去除廢水中的氮和磷。這取決于厭氧生化反應(yīng)的性質(zhì)。厭氧-好氧串聯(lián)處理用于中高濃度廢水，即采用UASB反應(yīng)器預(yù)[/k31/]廢水中大部分含碳有機(jī)物，好氧處理裝置可去除殘留碳化物。

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