
UASB是(Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket)的英文缩写。名叫上流式厌氧污泥床反应器,是一种处理污水的厌氧生物方法,又叫升流式厌氧污泥床。
1、基本原理
1.1 主要组成
由反应区、沉淀区和气室三部分组成。在反应器的底部是浓度较高的污泥层,称污泥床,在污泥床上都是浓度较低的悬浮污泥层,通常把污泥层和悬浮层统称为反应区,在反应区上部设有气、液、固三相分离器。

1.2 主要流程
废水从污泥床底部进入,与污泥床中的污泥进行混合接触,微生物分解废水中的有机物产生沼气,微小沼气泡在上升过程中,不断合并逐渐形成较大的气泡。由于气泡上升产生较强烈的搅动,在污泥床上部形成悬浮污泥层。
气、水、泥的混合液上升至三相分离器内,沼气气泡碰到分离器下部的反射板时,折向气室而被有效地分离排出;污泥和水则经孔道进入三相分离器的沉淀区,在重力作用下,水和泥分离,上清液从沉淀区上部排出,沉淀区下部的污泥沿着斜壁返回到反应区内。

UASB反应器的特征是在反应器构造上:
上部设置气、固、液三相分离器,下部为污泥悬浮层区和污泥床区,废水从反应器底部流入,向上升流至反应器顶部流出,由于混合液在沉淀区进行固液分离,污泥可自行回流到污泥床区,这使污泥床区可保持很高的污泥浓度。
1.3 UASB特点
UASB特点:
(1)反应器内污泥浓度高,一般平均污泥浓度为30-40g/L,其中底部污泥床污泥浓度60-80g/L,污泥悬浮层污泥浓度5-7g/L;
(2)UASB一个很大特点是能在反应器内实现污泥颗粒化,颗粒污泥的粒径一般为0.1-0.2cm,比重为1.04-1.08,具有良好的沉降性能和很高的产甲烷活性。
(3)有机负荷高,水力停留时间短,中温消化,COD容积负荷一般为
10-20kgCOD/m3.d;
(4)反应器内设三相分离器,被沉淀区分离的污泥能自动回流到反应器,一般无污泥回流设备;
(5)无混合搅拌设备。投产运行正常后,利用本身产生的沼气和进水来搅动;
(6)污泥床内不填载体,节省造价及避免堵塞问题;
(7)UASB反应器不仅适用于处理高、中等浓度的有机废水,也适用于处理如城市废水这样的低浓度有机废水。
缺点:
(1)反应器内有短流现象,影响处理能力;
(2)进水中的悬浮物应比普通消化池低得多,特别是难消化的有机物固体不宜太高,以免对污泥颗粒化不利或减少反应区的有效容积,甚至引起堵塞;
(3)运行启动时间长,对水质和负荷突然变化比较敏感。

2、构造
UASB反应器主要由下列几部分组成:
2.1 进水配水系统
其功能主要是将废水均匀地分配到整个反应器,并具有进行水力搅拌的功能。这是反应器高效运行的关键之一。一般采用多点进水,使进水较均匀地分布在污泥床断面上。

2.2 反应区
其中包括污泥床区和污泥悬浮层区,有机物主要在这里被厌氧菌所分解,是反应器的主要部位。反应区中污泥层高度约为反应区总高度的1/3,但其污泥量约占全部污泥量的2/3以上。污泥层去除约80%的有机物,悬浮层去除约10%。
2.3 三相分离器
由沉淀区、回流缝和气封组成。其功能是把气体(沼气)、固体(污泥)和液体分开。固体经沉淀区沉淀后由回流缝回流到反应区,气体分离后进入气室。三相分离器的分离效果将直接影响反应器的处理效果。

三相分离器应满足以下条件:
(1)沉淀区斜壁角度的50度,使沉淀在斜底上的污泥不积聚,尽快滑回反应区内;
(2)沉淀区的表面负荷应在0.7m3/m2·h以下,混合液进入沉淀区前,通过入流孔道(缝隙)的流速不大于2m/h;
(3)应防止气泡进入沉淀区影响沉淀;
(4)应防止气室产生大量泡沫;并控制好气室的高度,防止浮渣堵塞出气管,保证气室出气管畅通无阻。从实践来看,气室水面上总是有一层浮渣,其厚度与水质有关。因此,在设计气室高度时,应考虑浮渣层的高度。此外还需考虑浮渣的排放。


2.4 出水系统
其作用是把沉淀区水面处理过的水均匀地加以收集,排出反应器。
2.5 气室
也称集气罩,其作用是收集沼气。
2.6 浮渣清除系统
其功能是清除沉淀区液面和气室液面的浮渣。如浮渣不多可省略。
2.7 排泥系统
其功能是均匀地排除反应区的剩余污泥。
3、UASB的分类
根据不同的处理对象,UASB反应器构造主要可分为两种。
(1)开敞式UASB反应器。
(2)封闭式UASB反应器。
3.1 开敞式UASB反应器
反应器的顶部不加密封,出水水面是开放的,或加一层不密封的盖板,这种UASB反应器主要适用于处理中低浓度的有机废水。
中低浓度废水经UASB反应器处理后,出水中的有机物浓度已较低,在沉淀区产生的沼气数量很少,一般不再收集。构造比较简单,易于施工安装和维修。

3.2 封闭式UASB反应器
反应器的顶部加盖密封。在液面与池顶之间形成一个气室,可以同时收集反应区和沉淀区产生的沼气。
适用于处理高浓度有机废水或含硫酸盐较高的有机废水。此种型式反应器的池盖也可为浮盖式。

UASB反应器的断面形状一般为圆形或矩形。反应器常为钢结构或钢筋混凝土结构。当采用钢结构时,常采用圆形断面,当采用钢筋混凝土结构时,则常用矩形断面。
UASB反应器处理废水一般不加热,利用废水本身的水温。如果需要加热提高反应的温度,则采用与对消化池加热相同的方法。但反应器一般都采用保温措施。反应器必须采取防腐蚀措施。
未完待续
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