UASB反应器

  一、UASB反应器概述

  
  上流式厌氧污泥床技术，又称为升流式厌氧污泥床技术，是一种用于处理污水的厌氧生物处理技术。其工作原理如下：厌氧反应器（或厌氧塔）是一种综合性的废水处理工艺，能够同时实现有机物的去除以及污泥、水、气的三相分离。厌氧生物处理利用厌氧微生物的特殊代谢特性，在不需要外部能量输入的情况下，将可还原有机物作为电子受体，同时产生有能源价值的甲烷气体。
  
  二、UASB反应适用范围
  

  适用于高浓度有机废水，如酒精、糖蜜、柠檬酸等浓度废水，如啤酒、屠宰、软饮料等废水。也适用与低浓度废水，如生活污水等废水。

  
  三、设备结构
  
  UASB反应器包含以下部分：进水和配水系统、反应器池体以及三相分离器。
  
  在UASB反应器中，三相分离器是最关键的设备，位于反应器顶部，将反应器分为底部的反应区和顶部的沉淀区。三相分离器的主要目标之一是分离污泥床/层中产生的沼气，尤其是在高负荷情况下。集气室下的反射板阻止沼气通过缝隙逸出到沉淀室，同时挡板还有助于减少高气体产生率对液体搅动的影响。反应器的设计允许污泥颗粒或絮体滑回到反应室，只要污泥层未膨胀到沉淀器。有时，污泥层膨胀到沉淀器可能对去除分散污泥颗粒/絮体和溶解性COD有帮助。
  
  确保有足够的自由空间，以防止污泥在暂时的有机或水力负荷冲击下流失，这对防止重的污泥流失很重要。水力和有机负荷率都会影响污泥层和污泥床的膨胀。UASB系统的原理是在形成沉淀性能良好的污泥凝聚体的基础上，通过反应器内的污泥沉淀系统实现气体、液体和固体的分离。形成和保持良好的沉淀性能是UASB系统有效运行的核心。
  四、工作原理
  
  高浓度有机废水被均匀引入UASB反应器底部，废水通过污泥床，废水与污泥颗粒或絮体接触，发生厌氧反应。由于废水与污泥颗粒接触，产生的厌氧产物（主要为甲烷和二氧化碳）引发内部循环，有利于颗粒污泥的形成和维持。一些气体附着在污泥颗粒上，上升并到达反应器顶部的三相分离器。污泥颗粒在顶部撞击气体发射器底部，污泥絮体脱气。释放的气泡后，污泥颗粒沉淀回污泥床，气体被收集到三相分离器的集气室。位于集气室下缝隙的挡板防止气体进入沉淀区，阻止颗粒沉淀的干扰。液体含有一些残留固体和污泥颗粒，通过分离器进入沉淀区。
  
  由于分离器斜壁沉淀区的过流面积在接近水面时增加，上升流速降低，使污泥絮体能在沉淀区内絮凝和沉淀。累积在三相分离器上的污泥絮体超过保持在斜壁上的摩擦力，滑回反应区，再次与进水中的有机物发生反应。
  
  五、附属设备
  
  1、余气燃烧器
  
  避免将剩余沼气排放到大气中造成污染，可使用余气燃烧器将其燃烧。燃烧器应安装在安全区域，前面应有阀门和防火装置。余气燃烧器应具备自动点火和自动灭火功能。
  
  2、保温加热设备
  
  厌氧消化受温度影响较大，中温厌氧消化的温度范围为30～35℃。安装热交换器来利用废热或从出水中回收热量是必要的。
  
  3、监测设备
  
  为提高UASB反应器的运行可靠性，必须配置各种计量设备和仪器，如进水量控制、投药计量、pH计、温度测量等自动仪器。这些设备用于监测进出水情况，控制工艺运行和判断其是否正常。在UASB反应器中，还需要一些特定的监测项目，如挥发性有机酸（VFA）、碱度和甲烷等。但是，这些设备有时很难实现在线测量和控制。