UASB厭氧反應器

升流式厭氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Bed，簡(jiǎn)稱(chēng)UASB)，是由荷蘭的Lettinga教授等在20世紀70年代開(kāi)發(fā)的高效厭氧生物反應器。 

UASB反應器具有如下的主要特點(diǎn)：
　?、?污泥的顆?；狗磻鲀鹊钠骄鶟舛冗_50 gVSS/L以上，污泥齡一般為30天以上；
　?、?反應器的水力停留吋間相應較短；
　?、?反應器具有很髙的容積負荷；
　?、?不僅適合于處理髙、中濃度的有機工業(yè)廢水，也適合于處理低濃度的城市污水；
　?、?UASB反應器集生物反應和沉淀分離于一體，結構緊湊；
　?、?無(wú)滯設置填料，節省了費用，提髙了容積利用率；
　?、?一般也無(wú)需設置攪拌設備，上升水流和沼氣產(chǎn)生的上升氣流起到攪拌作用；
　?、?構造簡(jiǎn)單，操作運行方便。

UASB厭氧反應器結構：

UASB厭氧反應器，集生物反應器與沉淀池于一體，是一種結構緊湊的厭氧反應器，主要組成部分包括：進(jìn)水配水系統、反應區、三相分離器、出水系統、氣室、浮渣收集系 統、排泥系統等。

1. 進(jìn)水配水系統

進(jìn)水配水系統設在反應器的底部，其功能主要有兩個(gè)方面：①將廢水均勻地分配到整 個(gè)反應器的底部；②具有一定的水力攪拌作用，一個(gè)有效的進(jìn)水配水系統是保證UASB反 應器髙效運行的關(guān)鍵之一。

2.反應區

反應區是UASB反應器中生化反應發(fā)生的主要場(chǎng)所，又分為污泥床[X:和污泥懸浮區， 其中的污泥床區主要集中了大部分高活性的顆粒污泥，是有機物的主要降解場(chǎng)所；而污泥懸 浮區則是絮狀污泥集中的區域。
　?、?污泥床

污泥床位于整個(gè)UASB反應器的底部；污泥床內具有很高的污泥生物量，其污泥濃度 (MLSS)~■般為40?80 g/L。污泥床中的污泥由活性生物量（或細歯）占70%?80%以上 的顆粒污泥組成，正常運行的UASB屮的顆粒污泥的粒徑一般在0.5?5.0 mm之間，具有 優(yōu)良的沉降性能，其沉降速度一般為1.2?1.4 cm/s，其典型的污泥容積指數（SVI)為10? 20 mL/g;顆粒污泥中的生物相組成比較復雜，主要是桿菌、球菌和絲狀菌等。污泥床的容 積一般占整個(gè)UASB反應器容積的30%左右，但它對UASB反應器的整體處理效率起著(zhù) 極為重要的作用，對反應器中有機物的降解量占到整個(gè)反應器全部降解址的70%?90%。
　?、?污泥懸浮層
　　污泥懸浮層位于污泥床的上部，它占整個(gè)UASB反應器容積的70%左右；其中的污泥 濃度要低于污泥床·通常為15?30 g/L,由髙度絮凝的污泥組成，一般為非顆粒狀污泥，其 沉降速度要明敁小于顆粒污泥的沉降速度，污泥容積指數一般在30?40 mL/g之間，靠來(lái) 自污泥床屮上升的氣泡使此層污泥得到良好的混合。污泥懸浮層中絮凝污泥的濃度呈自卜* 而上逐漸減小的分布狀態(tài)，這一層污泥擔負著(zhù)整個(gè)UASB反應器冇機物降解tt的10% ?30%o
　?、?沉淀區

沉淀區位于UASB反應器的頂部，其作用是使由于水流的夾帶作用而隨上升水流進(jìn)入 出水區的固體顆粒（主要是污泥懸浮層中的絮凝性污泥）在沉淀區沉淀下來(lái)，并沿沉淀區底 部的斜壁滑下而茁新回到反應區內（包括污泥床和污泥懸浮層），以保證反應器中污泥不致 流失而同時(shí)保證污泥床中污泥的濃度。沉淀區的另一個(gè)作用是可以通過(guò)合理調整沉淀區的 水位髙度來(lái)保證整個(gè)反應器集氣室的有效空間髙度而防止集氣空間的破壞。

3.三相分離器

三相分離器是UASB反應器中的重要設備，一般設置在沉淀區的下部，但有時(shí)也可將 其沒(méi)在反應器的頂部，由沉淀區、回流縫和氣室組成。三相分離器的主要作用是將氣體（反 應過(guò)程中產(chǎn)生的沼氣）、固體（反應器中的污泥）和液體（被處理的廢水）等三相加以分離。為 保證UASB正常工作，除需培養髙沉降性、髙活性的顆粒污泥外，三相分離器分離效果的好 壞也是決定UASB成功的關(guān)鍵。其功能是將沼氣引人集氣室，將處理出水引入出水區，將 固體顆粒導入反應區。由于厭氧工藝生物體的增殖速度慢，加上厭氧反應產(chǎn)生大量氣體， 如果三相分離器分離效果不佳，將導致大M污泥隨出水帶走，使反應器內污泥濃度降低，最終導致整個(gè)UASB反應器崩潰。具有三相分離器也是UASB反應器污水厭氧處理工藝的 主要特點(diǎn)之一，它相當于傳統污水處理工藝中的二次沉淀池，并同時(shí)具有污泥回流的功能。 因而三相分離器的合理設計是保證苒正常運行的一個(gè)重要內容。

4.出水系統

出水系統的主要作用是將經(jīng)過(guò)沉淀區后的出水均勻收集，并排出反應器。

5.集氣室

集氣室也稱(chēng)集氣罩，是三相分離器的組成部分，其主要作用是收集厭氧反應產(chǎn)生的 沼氣。

6.浮渣收集系統

浮渣收集系統的主要功能是清除沉淀區液面和氣室液面的浮渣。

7.排泥系統

排泥系統的主要功能是均勻地排除反應器內的剩余污泥。

UASB反應器運行有三個(gè)重要的前提：

①反應器內形成沉降性能良好的顆粒污泥或絮狀污泥；

②產(chǎn)氣和進(jìn)水的均勻分布所形成的良好的自然攪拌作用；

③設計合理的三相分離器，能使沉淀性能良好的污泥保留在反應器內。良好的顆粒污泥床的形成，使得有機負荷和去除率髙，不需要攪拌，能適應負荷沖擊和溫度與pH值的變化。