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UASB工艺说明更新时间：11-08-6 09:10 升流式厌氧污泥床UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed，注：以下简称UASB）工艺因为含有厌氧过滤及厌氧活性污泥法双重特点，作为能够将污水中污染物转化成再生清洁能源沼气一项技术。1971年荷兰瓦格宁根（Wageningen）农业大学拉丁格（Lettinga）教授经过物理结构设计，利用重力场对不一样密度物质作用差异，发明了三相分离器。使活性污泥停留时间和废水停留时间分离，形成了上流式厌氧污泥床（UASB）反应器雏型。1974年荷兰CSM企业在其6m3反应器处理甜菜制糖废水时，发觉了活性污泥本身固定化机制形成生物聚体结构，即颗粒污泥（granular sludge）。颗粒污泥出现，不仅促进了以UASB为代表第二代厌氧反应器应用和发展，而且还为第三代厌氧反应器诞生奠定了基础。 UASB工艺对于不一样含固量污水适应性也强，且其结构、运行操作维护管理相对简单，造价也相对较低，技术已经成熟，正日益受到污水处理业界重视，得到广泛欢迎和应用。 UASB原理更新时间：11-08-6 09:10 UASB由污泥反应区、气液固三相分离器（包含沉淀区）和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，含有良好沉淀性能和凝聚性能污泥在下部形成污泥层。要处理污水从厌氧污泥床底部流入和污泥层中污泥进行混合接触，污泥中微生物分解污水中有机物，把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不停放出，微小气泡在上升过程中，不停合并，逐步形成较大气泡，在污泥床上部因为沼气搅动形成一个污泥浓度较稀薄污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部反射板时，折向反射板四面，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器沉淀区，污水中污泥发生絮凝，颗粒逐步增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上污泥沼着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量污泥，和污泥分离后处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。 基础要求有： （1）为污泥絮凝提供有利物理、化学和力学条件，使厌氧污泥取得并保持良好沉淀性能； （2）良好污泥床常可形成一个相当稳定生物相，保持特定微生态环境，能抵御较强扰动力，较大絮体含有良好沉淀性能，从而提升设备内污泥浓度； （3）经过在污泥床设备内设置一个沉淀区，使污泥细颗粒在沉淀区污泥层内深入絮凝和沉淀，然后回流入污泥床内。UASB工艺机理 UASB内流态和污泥分布更新时间：11-08-6 09:10 UASB内流态相当复杂，反应区内流态和产气量和反应区高度相关，通常来说，反应区下部污泥层内，因为产气结果，部分断面经过气量较多，形成一股上升气流，带动部分混合液（指污泥和水）作向上运动。和此同时，这股气、水流周围介质则向下运动，造成逆向混合，这种流态造成水短流。在远离这股上升气、水流地方轻易形成死角。在这些死角处也含有一定产气量，形成污泥和水缓慢而微弱混合，所以说在污泥层内形成不一样程度混合区，这些混合区大小和短步骤度相关。悬浮层内混合液，因为气体币运动带动液体以较高速度上升和下降，形成较强混合。在产气量较少情况下，有时污泥层和悬浮层有显著界线，而在产气量较多情况下，这个界面不显著。相关试验表明，在沉淀区内水流呈推流式，但沉淀区仍然还有死区和混合区。 UASB内污泥浓度和设备有机负荷率相关。是处理制糖废水试验时，UASB内污泥分布和负荷关系。从图中可看出污泥层污泥浓度比悬浮层污泥浓度高，悬浮层上下部分污泥浓度差较小，说明靠近完全混合型流态，反应区内污泥颁，当有机负荷很高时污泥层和悬浮层分界不显著。试验表明，污水经过底部0406m高度，已经有90有机物被转化。由此可见厌氧污泥含有极高活性，改变了长久以来认为厌氧处理过程进行缓慢概念。在厌氧污泥中，积累有大量高活性厌氧污泥是这种设备含有巨大处理能力关键原因，而这又归于污泥含有良好沉淀性能。 UASB含有高容积有机负荷率，其关键原因是设备内，尤其是污泥层内保有大量厌氧污泥。工艺稳定性和高效性很大程度上取决于生成含有优良沉降性能和很高甲烷活性污泥，尤其是颗粒状污泥。和此相反，假如反应区内污泥以松散絮凝状体存在，往往出现污泥上浮流失，使UASB不能在较高负荷下稳定运行。 依据UASB内污泥形成形态和达成COD容积负荷，能够将污泥颗粒化过程大致分为三个运行期： （1）接种开启期：从接种污泥开始到污泥床内COD容积负荷达成5kgCOD/m3d左右，此运行期污泥沉降性能通常； （2）颗粒污泥形成期：这一运行期特点是有小颗粒污泥开始出现，当污泥床内总SS量和总VSS量降至最低时本运行期即告结束，这一运行期污泥沉降性能不太好； （3）颗粒污泥成熟期：这一运行期特点是颗粒污泥大量形成，由下至上逐步充满整个UASB。当污泥床容积负荷达成16kgCOD/m3d以上时，能够认为颗粒污泥已培养成熟。该运行期污泥沉降性很好。 外设沉淀池预防污泥流失更新时间：11-08-6 09:10 在UASB内虽有气液固三相分离器，混合液进入沉淀区前已把气体分离，但因为沉淀区内污泥仍含有较高产甲烷活性，继续在沉淀区内产气；或因为冲击负荷及水质忽然改变，可能使反应区内污泥膨胀，结果沉淀区固液分离不佳，发生污泥流失而影响了水质和污泥床中污泥浓度。为了降低出水所带悬浮物进入水体，外部另设一沉淀池，沉淀下来污泥回流到污泥床内。 设置外部沉淀池好处是： （1）污泥回流可加速污泥积累，缩短开启周期； （2）去除悬浮物，改善出水水质； （3）当偶然发生大量漂泥时，提升了可见性，能够立即回收污泥保持工艺稳定性； （4）回流污泥可作深入分解，可降低剩下污泥量。 UASB设计更新时间：08-5-21 14:02 UASB工艺设计关键是计算UASB容积、产气量、剩下污泥量、营养需求平衡量。 UASB池形状有圆形、方形、矩形。污泥床高度通常为38m，多用钢筋混凝土建造。当污水有机物浓度比较高时，需要沉淀区和反应区容积比值小，反应区面积可采取和沉淀区相同面积和池形。当污水有机物浓度低时，需要沉淀面积大，为了确保反应区一定高度，反应区面积不能太大时，则可采取反应区面积小于沉淀区，即污泥床上部面积大于下部池形。 气液固三相分离器是UASB关键组成部分，它对污泥床正常运行和获良好出水水质起十分关键作用，所以设计时应给尤其重视。依据经验，三相分离器应满足以下几点要求： 1、混和液进入沉淀区之关，必需将其中气泡给予脱出，预防气泡进入沉淀区影响沉淀； 2、沉淀器斜壁角度约可大于45度角； 3、沉淀区表面水力负荷应在0.7m3/m2.h以下，进入沉淀区前，经过沉淀槽低缝流速小于2m/m2.h； 4、处于集气器液一气界面上污泥要很好地使之浸没于水中； 5、应预防集气器内产生大量泡沫。 第2、3两个条件能够经过合适选择沉淀器深度面积比来加以满足。 对于低浓度污水，关键用限制表面水力负荷来控制；对于中等浓度和高浓度污水，在极高负荷下，单位横截面上释放气体体积可能成为一个临界指标。不过直到现在中国外所取得结果表明，只要负荷率不超出20kgCOD/m3.d，UASB高度还未见到有大于10m报道，第三代厌氧反应器除外。 污泥和液体分离基于污泥絮凝、沉淀和过滤作用。所以在运行操作过程中，应该尽可能发明污泥能够形成絮凝沉降水力条件，使污泥含有良好絮凝、沉淀性能，不仅对于分离器工作是含相关键意义，对于整个有机物去除率愈加至关关键。 尤其要注意避免气泡进入沉淀区，要使固液进入沉淀区之前就和气泡很好分离。在气液表面上形成浮渣能迫使部分气泡进入沉淀区，所以在设计中必需事先就考虑到： （1）采取合适技术方法，尽可能避免浮渣形成条件，防范浮渣层形成； （2）必需要有冲散浮渣设施或装置，在污泥反应区一旦出现浮渣情况下，能够立即破坏浮渣层形成，或能够立即排除浮渣。 如上所述，UASB中污水和污泥混合是靠上升水流和发酵过程中产生气泡来完成。所以，通常采取多点进水，使进水均匀地分布在床断面上，其中关键是要均匀匀速、匀量。 UASB容积计算通常按有机物容积负荷或水力停留时间进行。设计时可经过试验决定参数或参考同类废水设计和运行参数。UASB开启更新时间：11-08-6 09:101、污泥驯化 UASB设备开启难点是取得大量沉降性能良好厌氧颗粒污泥。最好措施加以驯化，通常需要3-6个月，假如靠设备本身积累，投产期最长可长达1-2年。实践表明，投加少许载体，有利于厌氧菌附着，促进早期颗粒污泥形成；比重大絮状污泥比轻易于颗粒化；比甲烷活性高厌氧污泥可缩短开启期。 2、开启操作关键点 （1）最好一次投加足够量接种污泥； （2）开启早期从污泥床流出污泥能够不予回流，以使尤其轻和细碎污泥跟悬浮物连续地从污泥床排出体外，使较重活性污泥在床内积累，并促进其增殖逐步达成颗粒化； （3）开启开始废水COD浓度较低时，未必就能让污泥颗粒化速度加紧； （4）最初污泥负荷率通常在0.1-0.2kgCOD/kgTSS.d左右比较适宜； （5）污水中原来存在和厌氧分解出来多个挥发酸未能有效分解之前，不应随意提升有机容积负荷，这需要跟踪观察和水样化验； （6）可降解COD去除率达成70-80%左右时，能够逐步增加有机容积负荷率； （7）为促进污泥颗粒化，反应区内最小空塔速度不可低于1m/d，采取较高表面水力负荷有利于小颗粒污泥和污泥絮凝分开，使小颗粒污泥凝并为大颗粒。 UASB工艺优缺点更新时间：11-08-6 09:101 UASB关键优点是： 1、UASB内污泥浓度高，平均污泥浓度为20-40gVSS/1； 2、有机负荷高，水力停留时间短，采取中温发酵时，容积负荷通常为10kgCOD/m3.d左右； 3、无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生沼气上升运动，使污泥床上部污泥处于悬浮状态，对下部污泥层也有一定程度搅动； 4、污泥床不填载体，节省造价及避免因填料发生堵赛问题； 5、UASB内设三相分离器，通常不设沉淀池，被沉淀区分离出来污泥重新回到污泥床反应区内，通常能够不设污泥回流设备。 2 关键缺点是： 1、进水中悬浮物需要合适控制，不宜过高，通常控制在100mg/l以下； 2、污泥床内有短流现象，影响处理能力； 3、对水质和负荷忽然改变较敏感，耐冲击力稍差总结更新时间：11-08-6 09:10 UASB内厌氧污泥浓度高，平均污泥浓度为20-40gMLVSS/L； 且有机负荷高，水力停留时间短，比如采取中温发酵时，容积负荷通常为10kgCOD/（m3.d）左右；无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生沼气上升运动，使污泥床上部污泥处于悬浮状态，对下部污泥层也有一定程度搅动；污泥床不设载体，节省造价及避免因填料发生堵塞问题；UASB内设三相分离器，通常不设沉淀池，被沉淀区分离出来污泥重新回到污泥床反应区内，通常能够不设污泥回流设备，运行动力较小。这些全部是 UASB关键特点。 厌氧生物处理是利用厌氧性微生物代谢特征，在不需提供外源能量条件下，以被还原有机物作为受氢体，同时产生有能源价值甲烷气体。厌氧生物处理法不仅适适用于高浓度有机废水，也可适适用于低浓度有机废水，如城市污水等，进水COD浓度范围为几百至几万毫克升。 在全社会提倡循环经济，关注工业废弃物实施资源化再生利用今天，厌氧生物处理显然是能够使污水资源化优选工艺。