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靈寶市UASB厭氧反應器

   根據(jù)UASB內污泥形成的形態(tài)和達到的COD容積負荷，可以將污泥顆粒化過程大致分為三個期:

(1)接種啟動期:從接種污泥開始到污泥床內的COD容積負荷達到5kgCOD/m3.d左右，此期污泥沉降性能一般;

(2)顆粒污泥形成期:這一期的點是小顆粒污泥開始出現(xiàn)，當污泥床內的總SS量和總VSS量降至低時本期即告結束，這一期污泥沉降性能不太好;

(3)顆粒污泥成熟期:這一期的點是顆粒污泥大量形成，由下為上逐步充滿整個UASB。當污泥床容積負荷達到16kgCOD/m3.d以上時，可以認為顆粒污泥已培養(yǎng)成熟。該期污泥沉降性很好。

基于af和uasb，目前已經出現(xiàn)研究了并厭氧序批間歇式反應器(asbr，anaerobic sequencing batch reactor)、厭氧流化床（anaerobic fluidiged bed，afb）、膨脹顆粒污泥床（expanded granular sludge bed，egsb）、生物膜流化床（biofilm fluidized bed，bfb）、生物膜升式懸浮床（biofilm airlift suspension，bas）、內循環(huán)反應器（interal circulation，ic）等等。

目前（2007年）常見的強效厭氧反應器種類：

（1）厭氧序批間歇式反應器（asbr）
asbr主要征是以序批式間歇的方式。通常由一個或幾個asbr反應器組成。asbr一個的操作周期按次序應分為四個階段：進水期、反應期、沉降期和水期。單個asbr反應器就是一個能順利完成周期的處理系統(tǒng)。對于間歇放的廢水，只要水間歇期足夠長，使進水、反應、沉降、水等一連串操作能夠完成，用一個反應器就能達到處理要求．對于連續(xù)徘放的廢水，則用幾個反應器輪流接納廢水，分批進行處理。

（2）厭氧流化床（afb）
厭氧流化床采用微粒狀顆粒作填料（比如沙粒）。由于微粒粒徑小，反應器內的上流速度較高，粒子形成流態(tài)化。因此，為了維持這個速度，高徑比較其它反應器大，為了減少污泥損失，采用較大回流比。微粒顆粒小，所以比表面大，流態(tài)化增加了機質與生物膜的物質傳遞速率。生物膜的厚度、密度、強度的均一性決定了反應器的穩(wěn)定，由于生物膜的剝落和形成難以控制，所以結果導致了污泥和填料的流失。因此，實際中真正的厭氧流化床不能實現(xiàn)，只能作為一個“膨脹床”。

（3）膨脹顆粒污泥床（egsb）

在uasb的反應器基礎上，egsb被研制。egsb上流速達2.5~6m/h (uasb為0.5~2.5m/h)，反應器中污泥部或者部分處于“膨脹化”懸浮狀態(tài)，如同具備較大的高徑比和大回流比。高速上流和產的攪拌使得廢水污泥接粗更加充分，因此水力停留時間（hrt）可以減小，對于較低濃度的廢水也可以達到較好的效果。在理論上，uasb反應器適合與高于１５００mgcod/l的廢水，egsb則對與低于1500mgcod/l仍能達到很高的負荷和去除率。同樣egsb也可以看作afb的改良，但是其不用惰性填料，細菌滯留于本身的形成的污泥顆粒；上流速度較afb小，不形成流態(tài)化只是某種程度的膨脹。

（4）上流污泥床—濾器(ubf)
上流污泥床—濾器(upflow blanket filter，ubf) 器，是在uasb和af的基礎上開發(fā)的復合式厭氧反應。底部是高濃度顆粒污泥組成的污泥床，上部是填料及其附著的生物膜組成的濾料層。反應器上部的填料層增加了效容積的生物總量，又可防止污泥的突然洗出，而且對cod20％左右的去除率。ubf反應器可處理的機負荷(olr)直接正比例于系統(tǒng)的生物量濃度，這可以通過改變水力停留時間(hrt)來加以控制。 ubf反應器在時，廢水從反應器的底部進入，順序經過污泥床、填料層進行生化反應后，從其部出。規(guī)準ubf反應器的高徑比為6，而填料層反應器上部的1／3體積處。ubf反應器所用的填料的是聚氨酯泡沫填料。因為其比表面積大、空隙，具網狀結構、厭氧菌群可以在其表面迅速生長。而填料并不是影響總cod去除率和顆粒污泥沉降性能的關鍵因素。在對高濃度機廢水相城市廢棄物的處理中， cod去除率受生物量的增殖、olr和hrt影響。

（5）uasb：上流式厭氧污泥床。
uasb（upflow anaerobic sludge blanket）反應器具、處理能力大、機械攪拌、以及投資省等優(yōu)點，它在高濃度機工業(yè)廢水的處理中的正在擴大。 uasb反應器系般由uasb反應器、水分離器和水封等幾部分組成。厭氧處理工藝大多在中溫下，反應器還常設加溫和保溫部件。uasb反應器的工藝設計包括進水區(qū)、反應區(qū)、三相分離器、沉淀區(qū)及集裝置的設計。反應器的高度一般在 3.5 ～ 6.5 m之間達10m左右；對于絮體污泥床，機負荷宜取 5 ～ 6 kgcod／m3•d，水力負荷宜取0.5 m3/m2•h，大值 1.5 m3/m2•h，反應器的高度宜取6m。uasb反應器的水力停留時間一般為幾個小時至幾天（2 ～ 4d）；對于顆粒污泥床，水力負荷可高達10 m3/m2•h（相當于反應器內的水流上升流速為10m／h）。大型uasb反應器一般采用矩形鋼結構或鋼筋混凝土結構，小型uasb反應器則多采用圓柱形鋼結構。

    UASB反應器廢水被盡可能均勻的引入反應器的底部，污水向上通過包含顆粒污泥或絮狀污泥的污泥床。厭氧反應發(fā)生在廢水和污泥顆粒接觸的過程。在厭氧狀態(tài)下產生的沼（主要是甲烷和二氧化碳）引起了內部的循環(huán)，這對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器部上升。上升到表面的污泥撞擊三相反應器體發(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器部的三相分離器的集室。

   廢水厭氧生物處理是環(huán)境工程與能源工程中的一項重要技術，是機廢水強力的處理方法之一，過去，它多用于城市污水的污泥、機廢料及其部分高濃度機廢水的處理，在建筑物形式上主要采用普通消化池，由于存在水力停留時間長、機負荷低等缺點，較長時間限制了它在廢水處理中的，20世紀70年代以來，能源短缺日益突出，能能源的廢水厭氧技術受到重視，研究與實踐不斷深入，開發(fā)了各種工藝與設備，大幅度地提高了厭氧反應器內活性污泥的持量，使處理時間大大縮短，效率提高。

UASB反應器對各類廢水很大的適應性：

UASB反應器不僅可以出來高濃度機廢水，如酒精、糖蜜、檸檬酸等廢水，也可以出來中等濃度機廢水，如啤酒、屠宰、軟飲料等廢水，并且可以出來低濃度機廢水，如生活污水、城市污水等。UASB反應器可在高溫(55攝氏度)和中溫(35攝氏度左右)下，并可在低溫(20攝氏度左右)下穩(wěn)定。除了含毒害物質的機廢水外，UASB反應器幾乎可適應不同行業(yè)出的各類機廢水。

能耗低，產泥量少：

由于UASB反應器不需要供氧，不需要攪拌，不需要加溫，在實現(xiàn)強效能的同時，達到了低能耗，并可提供大量的生物能沼，因此，UASB反應器是一種產能型的廢水處理設備。由于SRT很長，不僅產生的污泥時穩(wěn)定的，而且產泥量很少，從而降低了污泥處理。

厭氧生物反應器的

(1)氧化還原電位：利用測定氧化還原電位的方法判定厭氧反應器內的多個氧化還原組分系統(tǒng)是否平衡狀態(tài)，雖然這種方法可靠性較差，但由于氧化還原電位測定簡單，和其他監(jiān)測指標結合起來，一定的指導意義。

(2)丙酸鹽和乙酸鹽濃度比：如果厭氧反應器機負荷過正常范圍，在其他參數(shù)發(fā)生變化之前，丙酸鹽和乙酸鹽濃度之比會立即升高。因此可以將丙酸鹽和乙酸鹽濃度之比作為厭氧反應器負荷引起異常的靈敏而可靠的指標。

(3)揮發(fā)性酸VFA:揮發(fā)性酸的異常升高是厭氧反應器中產甲烷菌代謝受到抑制的較效指標。

(5)甲硫醇：甲硫醇味獨，即使含很低，人們也能憑嗅覺感覺出來。甲硫醇含量突然增加（味突然出現(xiàn)或加大）往往表明進水中氯代烴類毒物質含量突然增加。

(6)一氧化碳CO: CO的產生與甲烷的產生密切相關，CO難溶于水，可以實現(xiàn)在線監(jiān)測。相中CO的含量和液相中乙酸鹽的濃度良好的相關性，CO的含量變化與重金屬和由機毒性所引起的抑制也關系。

靈寶市UASB厭氧反應器

反應器原理

UASB由污泥反應區(qū)、液固三相分離器(包括沉淀區(qū))和室三部分組成。在底部反應區(qū)內存留大量厭氧污泥，具良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的機物，把它轉化為沼。沼以微小泡形式不斷放出，微小泡在上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的泡，在污泥床上部由于沼的攪動形成一個污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進入三相分離器，沼碰到分離器下部的反射板時，折向反射板的四周，然后穿過水層進入室，集中在室沼，用導管導出，固液混合液經過反射進入三相分離器的沉淀區(qū)，污水中的污泥發(fā)生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回厭氧反應區(qū)內，使反應區(qū)內積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后出污泥床。

技術保護點

1.一種強效B?ABR厭氧反應器，包括一個箱體結構的反應器本體（1），其征在于，所述的反應器本體（1）被分為左、右兩格厭氧區(qū)，所述的左格厭氧區(qū)由上填料骨架（3）、左導流板（6）、下填料骨架（5）和反應器本體（1）的左側壁相互連接組成，所述的上填料骨架（3）和下填料骨架（5）之間設聚氨酯軟性填料（4）；所述的左導流板（6）的上端與反應器本體（1）的部連接；所述的右格厭氧區(qū)由填料上隔網（9）、右導流板（8）、填料下隔網（11）和反應器本體（1）的右側壁相互連接組成；所述的填料上隔網（9）和填料下隔網（11）之間設聚氨酯組合球形填料（10）；所述的右導流板（8）的上端與反應器本體（1）的部連接；所述的反應器本體（1）上邊兩側設左、右入孔（13）和（14），其左側壁和右側壁的上端分別設置布水裝置（2）和出水裝置（12）；所述的左導流板（6）和右導流板（8）之間設中間導流板（7），所述的中間導流板（7）的下端與反應器本體（1）的底部連接；所述的左導流板（6）、中間導流板（7）和右導流板（8）的自由端均與反應器本體（1）間隙。

  UASB與IC在上大的差別表現(xiàn)在抗沖擊負荷方面，IC可以通過內循環(huán)自動稀釋進水，效了*反應室的進水濃度的穩(wěn)定性。其次是它僅需要較短的停留時間，對可生化性好的廢水的確是優(yōu)點。大家同意因為IC，抗沖擊負荷效果好，容積負荷高，投資省等許多優(yōu)于UASB的優(yōu)點，是否就應該因此而放棄再選用UASB了呢？

    IC缺點尤其在污水可生化性不是太好的情況下，由于水力停留時間比較短去除率遠沒UASB高，增加了耗氧的負擔。另外，IC由于體內循環(huán)，別是對進水水質不太穩(wěn)定的，導致IC出水水量不穩(wěn)定，出水水質也相對不穩(wěn)定，時可能還會出現(xiàn)短暫不出水現(xiàn)象，對后序處理工藝是影響的。UASB比IC突出優(yōu)點就是去除率高，出水水質相對穩(wěn)定。但IC優(yōu)點還是很多的，別是對于高SS進水，比UASB明顯優(yōu)點，由于IC上升流速很大，SS不會在反應器內大量積累，污泥可以保持較高活性。對于毒廢水也是如此

pH值對厭氧處理的影響體現(xiàn)在哪些方面?

厭氧微生物對其活動范圍內的pH值一定的要求，產酸菌對pH值的適應范圍較廣，一般在4.5～8.0之間都能維持較高的活性。而甲烷菌對pH值較為敏感，適應范圍較窄，在6.6～7.4之間較為適宜，pH值為7.0～7.2。因此，在厭氧處理過程中，尤其是產酸和產甲烷在一個構筑物內進行時，通常要保持反應器內的pH值在6.5～7.2之間，保持在6.8～7.2的范圍內。

厭氧處理要求的pH值指的是反應器內混合液的pH值，而不是進水的pH值，因為生物化學過程和稀釋可以迅速改變進水的pH值。反應器出水的pH值一般等于或接近反應器內部的pH值。

使升流式厭氧反應器內出現(xiàn)顆粒污泥的方法哪幾種?

UASB反應器成功的關鍵是具顆粒污泥，使UASB反應器內出現(xiàn)顆粒污泥的方好以下三種：

⑴ 直接接種法：從正在的其它UASB反應器中取出一定量的顆粒污泥直接投入新的UASB反應器后，由少到多逐步加大處理的污水水量，直到設計水量。這種方法反應器投產所需時間較快，但一般只在啟動小型UASB反應器采用這種方法。

⑵ 間接接種法：將取自正在的厭氧處理裝置的厭氧活性污泥，如城市污水處理的消化污泥，投入UASB反應器后，創(chuàng)造厭氧微生物的生長條件，人工配制的、含適當營養(yǎng)成分的營養(yǎng)水進行培養(yǎng)，形成顆粒污泥后，再由少到多逐步加大被處理的污水水量，直到設計水量。

⑶ 直接培養(yǎng)法：將取自正在的厭氧處理裝置的厭氧活性污泥，如城市污水處理的消化污泥，投入UASB反應器后，用被處理污水直接培養(yǎng)，形成顆粒污泥后，再逐步加大被處理的污水水量，直到設計水量。這種方法反應器投產所需時間較多，可長達3～4個月，大型UASB反應器常采用這種方法。

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