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技術(shù)*UASB厭氧反應(yīng)器工作原理

基本要求:

(1)為污泥絮凝提供利的物理、化學(xué)和力學(xué)條件，使厭氧污泥獲得并保持良好的沉淀性能;

(2)良好的污泥床常可形成一種相當(dāng)穩(wěn)定的生物相，保持定的微生態(tài)環(huán)境，能抵抗較強(qiáng)的擾動(dòng)力，較大的絮體具良好的沉淀性能，從而提高設(shè)備內(nèi)的污泥濃度;

(3)通過在污泥床設(shè)備內(nèi)設(shè)置一個(gè)沉淀區(qū)，使污泥細(xì)顆粒在沉淀區(qū)的污泥層內(nèi)進(jìn)一步絮凝和沉淀，然后回流入污泥床內(nèi)。

   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（主要是甲烷和二氧化碳）引起了內(nèi)部的循環(huán)，這對(duì)于顆粒污泥的形成和維持利。在污泥層形成的一些體附著在污泥顆粒上，附著和沒附著的體向反應(yīng)器部上升。上升到表面的污泥撞擊三相反應(yīng)器體發(fā)射器的底部，引起附著泡的污泥絮體脫。泡釋放后污泥顆粒將沉淀到污泥床的表面，附著和沒附著的體被收集到反應(yīng)器部的三相分離器的集室。

   UASB厭氧反應(yīng)器啟動(dòng)分為初次啟動(dòng)和二次啟動(dòng)。初次啟動(dòng)指用顆粒污泥以外的其它污泥作為種泥啟動(dòng)的一個(gè)UASB厭氧反應(yīng)器的啟動(dòng)過程。二次啟動(dòng)是指使用顆粒污泥作為種泥對(duì)UASB厭氧反應(yīng)器的啟動(dòng)過程。我們現(xiàn)階段反應(yīng)的啟動(dòng)方法均為二次啟動(dòng)法。

1、進(jìn)水負(fù)荷二次啟動(dòng)的負(fù)荷可以較高，一般情況下初進(jìn)液濃度可以達(dá)到3000mg/l到5000mg/l，進(jìn)水一段時(shí)間后，待COD往除率達(dá)80%以上時(shí)，適當(dāng)進(jìn)步進(jìn)水濃度。相應(yīng)流量不宜過高。我們?cè)趨捬醴磻?yīng)器初次啟動(dòng)時(shí)提倡低流量、低負(fù)荷啟動(dòng)，現(xiàn)二套厭氧反應(yīng)器采用此種啟動(dòng)方式已經(jīng)成功。

2、進(jìn)水懸浮物進(jìn)水懸浮物含量不能太高，否則將嚴(yán)重影響厭氧顆粒污泥的形成，其積累量大于微生物的增長(zhǎng)量，導(dǎo)致厭氧污泥的活性大大下降，由于整個(gè)厭氧反應(yīng)系統(tǒng)的容量是限的。

3、進(jìn)水種類的控制 厭氧反應(yīng)器的進(jìn)水需嚴(yán)格控制，通過馴化我們可以處理一些難處理的污污水，例如提取的洗柱水，但在整個(gè)厭氧反應(yīng)系統(tǒng)的期間，此類水不能進(jìn)進(jìn)，否則將大大延長(zhǎng)啟動(dòng)時(shí)間。在啟動(dòng)過程中我們也應(yīng)及時(shí)了解情況，對(duì)啟動(dòng)期間的厭氧反應(yīng)器進(jìn)水作出相應(yīng)的。廢水需要處理的單位，也可以到污水寶項(xiàng)目平臺(tái)咨詢具備類似污水處理經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)。 4、顆粒污泥的觀察 啟動(dòng)期間需定期從顆粒污泥取樣口提取污泥樣品，觀察顆粒污泥的生長(zhǎng)情況，結(jié)合進(jìn)出水COD值對(duì)厭氧反應(yīng)器的啟動(dòng)情況做出判定。

5、出水pH值 對(duì)出水pH值做出相應(yīng)記錄，pH值低于6.8時(shí)需及時(shí)采取相應(yīng)補(bǔ)救措施（調(diào)整進(jìn)水負(fù)荷、必要時(shí)投加純堿），為啟動(dòng)成功提供

6、產(chǎn)、污泥洗出情況 及時(shí)與熱風(fēng)爐了解沼的產(chǎn)出情況，產(chǎn)量小時(shí)從進(jìn)水負(fù)荷、溫度、顆粒污泥形成三方面進(jìn)行分析，尋求解決題辦法。

7、進(jìn)水溫度 控制厭氧反應(yīng)器內(nèi)溫度在34-38℃之間，通過調(diào)節(jié)進(jìn)水溫度使24h內(nèi)溫差變化不得過2℃。

3) 顆粒污泥的生物活性

顆粒污泥中的細(xì)菌是成層分布的，即外層中占優(yōu)點(diǎn)的細(xì)菌是水解發(fā)酵菌，而內(nèi)層則是產(chǎn)甲烷菌；顆粒污泥實(shí)際上是一種生物與環(huán)境條件相互依存和優(yōu)化的生態(tài)系統(tǒng)，各種細(xì)菌形成了一條很的食物鏈，利于種間氫和種間乙酸的傳遞，因此其活性很高。

4) 顆粒污泥的培養(yǎng)條件

在IC反應(yīng)器中培養(yǎng)出高濃活性的顆粒污泥，一般需要1~3個(gè)月；可以分為三個(gè)階段：?jiǎn)?dòng)期、顆粒污泥形成期、顆粒污泥成熟期。

影響顆粒污泥形成的主要因素以下幾種：① 接種污泥的；② 維持穩(wěn)定的環(huán)境條件，如溫度、pH值等；③ 初始污泥負(fù)荷；④ 保持反應(yīng)器中低的VFA濃度；⑤ 表面水力負(fù)荷應(yīng)大于2 m3/m2.h，以保持較大的水力分級(jí)，沖走輕質(zhì)的絮體污泥；⑥ 進(jìn)水COD濃度；⑦ 進(jìn)水中可適當(dāng)提供機(jī)微粒，補(bǔ)充鈣和鐵，同時(shí)應(yīng)補(bǔ)充微量元素(如Ni、Co、Mo)

厭氧生物處理反應(yīng)器啟動(dòng)時(shí)的注意事項(xiàng)哪些

（1）厭氧化物處理反應(yīng)器在投入之前，必須進(jìn)行充水試驗(yàn)和密性試驗(yàn)。充水試驗(yàn)要求漏水現(xiàn)象，密性試驗(yàn)要求池內(nèi)加壓到350mm水柱，穩(wěn)定15min后壓力降小于100 mm水柱。而且在進(jìn)行厭氧污泥的培養(yǎng)和馴化之前，使氮吹掃。
（2）厭氧活性污泥從處理同類污水的正在的厭氧處理構(gòu)筑物中取得，也可取自江河湖泊沼澤底部、市政下水道及污水集積處等處于厭氧環(huán)境下的淤泥，甚至還可以使用好氧活性污泥法的剩余污泥進(jìn)行轉(zhuǎn)性培養(yǎng)，但這樣做需要的時(shí)間要更長(zhǎng)的一些。
（3）厭氧化物處理反應(yīng)器因?yàn)槲⑸镌鲋尘徛?，一般需要的啟運(yùn)時(shí)間較長(zhǎng)，如果能接種大量的厭氧污泥，可以縮短啟動(dòng)時(shí)間。一般接種污泥的數(shù)量要達(dá)到反應(yīng)器容積的10% ~9%，具保值根據(jù)接種污泥的來源情況而定。接種量越大，啟動(dòng)時(shí)間越短，如果接種污泥中含大量的甲烷菌，效果會(huì)更好。
（4）采用中溫消化或高溫消化時(shí)，加熱升溫的速度越慢越好，一定不能過1℃/h。同時(shí)對(duì)含碳水化合物較多、缺乏堿性緩沖物質(zhì)的廢水時(shí)，需要補(bǔ)充投加一部分堿源，并嚴(yán)格控制反應(yīng)器內(nèi)的PH值在6.8~7.8之間。
（5）啟動(dòng)時(shí)的初始機(jī)負(fù)荷與厭氧處理方法、待處理廢水性質(zhì)、溫度等工藝條件及接種污泥的性質(zhì)等關(guān)，一般從較低的負(fù)荷開始，再逐步增加負(fù)荷完成啟運(yùn)過程。例如UASB啟動(dòng)時(shí)，初始機(jī)負(fù)荷一般為0.1~0.2kgCODCR/（kgMLSS•d），當(dāng)CODCR去除率達(dá)到80%或出水中揮發(fā)性機(jī)酸VFA的濃度低于1000mg/L后，再按原負(fù)荷50%的遞增幅度增加負(fù)荷。如果出水中VFA濃度較高，則不宜提高負(fù)荷，甚至要酌情降低負(fù)荷。
（6）厭氧反應(yīng)器的出水以一定的回流以返回反應(yīng)器，可以回收部分流失的污泥及出水中的緩沖性物質(zhì)、平衡反應(yīng)器中水的PH值。一般附著型的反應(yīng)裝置因填料具一定的攔截，可以不用回流出水；而懸浮生長(zhǎng)型反應(yīng)裝置啟動(dòng)時(shí)因污泥易于流失，可適當(dāng)出水回流。
（7）對(duì)于縣浮型厭氧反應(yīng)裝置，可以投加粉末煙煤、簽名冊(cè)水砂礫、粉末活性炭或絮凝劑，促進(jìn)污泥的顆?；?br />（8）啟動(dòng)初期水力負(fù)代號(hào)過高可能造成污泥的大量流失，水力負(fù)荷過低又不利于厭氧污泥的篩選。一般在啟動(dòng)初期 選用較低的水力負(fù)荷，經(jīng)過數(shù)周后再緩慢平穩(wěn)地遞增。

工藝優(yōu)點(diǎn)

    1.原料適應(yīng)性廣。適用于畜禽糞便等各種機(jī)垃圾，城市污水污泥穩(wěn)定化處理及高濃度、高懸浮物、難降解機(jī)廢水的處理。

    2.消化池具完混合的流態(tài)，原料與底物接觸充分，發(fā)酵速率高，容積產(chǎn)率較高。

    3.消化器內(nèi)溫度分布均勻。

    4.厭氧消化反應(yīng)與固液分離在同一個(gè)池內(nèi)實(shí)現(xiàn)，、能耗低、管理方便。

    5.由于強(qiáng)制機(jī)械攪拌，在高濃度狀態(tài)可效控制原料的沉淀、分層以及表層浮渣結(jié)殼、體溢出不暢和短流等問題。

工藝缺點(diǎn)

    1.工藝池體體積較大，負(fù)荷較低。

    2.法分離水力停留時(shí)間和固體停留時(shí)間，污泥停留時(shí)間等于水力停留時(shí)間，反應(yīng)器內(nèi)不能累計(jì)足夠濃度的污泥，不能滯留微生物。

    3、厭氧接觸消化器（ACP）

    厭氧接觸工藝反應(yīng)器是完混合式的，是在CSTR基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)的一種較強(qiáng)效率的厭氧反應(yīng)器。反應(yīng)器出的混合液先在沉淀池中進(jìn)行固液分離，污水由沉淀池上部出，沉淀池下部的污泥被回流至厭氧消化池內(nèi)。

UASB反應(yīng)器的工藝特點(diǎn)與流程

一）厭氧生物濾池的原理

1 、過濾
填料截留過濾進(jìn)水中的大的顆粒物和懸浮物

2 、水解
厭氧微生物可以將大分子的不溶性的物質(zhì)水解轉(zhuǎn)化為小分子的可溶性的物質(zhì)

3 、吸收
厭氧微生物吸附、吸收水中的機(jī)污染物一部分用于自身的生長(zhǎng)繁殖一部分以沼的形式通過U型水封出

4 、脫氮
將接觸氧化床出水回流至厭氧濾池厭氧微生物中的反硝化菌可以利用回流水中的硝態(tài)氮并將其轉(zhuǎn)化為氮以去除污水中的氮物質(zhì)。農(nóng)村污水經(jīng)地埋式污水處理設(shè)備厭氧濾池處理后降低了懸浮物、機(jī)污染物以及氮的濃度也降低了后續(xù)的接觸氧化床的負(fù)荷。

技術(shù)*UASB厭氧反應(yīng)器工作原理

（二）接觸氧化床的原理

1 、吸附

地埋式一體化污水處理設(shè)備中好氧微生物在填料上生長(zhǎng)繁殖過程中相互部結(jié)形成表面積較大的、濃度較高的生物膜可以大量吸附水中大部分的機(jī)污染物使污染物濃度降低。

2 、攝取、分解

在向反應(yīng)器內(nèi)不斷通空的情況下，地埋式污水處理工藝中的好氧微生物可以將吸附的機(jī)污染物作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)攝人體內(nèi)進(jìn)行代謝，一部分用于自身的生長(zhǎng)繁殖，一部分轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。地埋式污水處理設(shè)備接觸氧化床使農(nóng)村污水中的機(jī)污染物濃度進(jìn)一步降低出水CODcr、BOD5去除率達(dá)到80%以上，可以達(dá)到污水放二級(jí)規(guī)準(zhǔn)。

（三）沉淀池的工作原理

1、利用重力使接觸氧化床出水中比重大于水的懸浮污泥下沉至池底從而使之從水中去除較好的出水水質(zhì)。

2、沉降至底部的污泥并自動(dòng)返回至接觸氧化床以維持接觸氧化床的污泥濃度。

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