UASB厭氧反應器

UASB厭氧反應器（qì）又稱UASB反應器、UASB厭氧塔，由荷蘭與20世（shì）紀70年代初開發出來的。運行原理是汙水（shuǐ）通過布水裝置依次進入底部的汙泥層和中上部的（de）汙泥懸浮層（céng），與其中的厭氧微生物進行反應生成沼氣（qì），氣、液、固混合液通過上部的三相分離器進行（háng）分離，汙泥回落到汙泥懸浮區，分離後的汙（wū）水排出係統，同時回收（shōu）厭氧反應器產生的沼氣。

一、設備結構:  

UASB厭氧塔底部的汙泥（ní）區和中上部的氣、液、固三相分離（lí）區組合為一（yī）體的厭氧硝化裝置。UASB反應器主要組成包括：進水配水（shuǐ）係統、反應（yīng）區、三相分離器、出水係統、氣（qì）室（shì）、浮渣（zhā）收集係統、排泥係統。

1)進水配水係統（tǒng）

進水配水係統兼有配水與水（shuǐ）力攪拌的功能，有效（xiào）的配水是（shì）保證係統高效運行的關鍵之一（yī）。

2)反應區

又分（fèn）為汙泥床區和汙（wū）泥懸浮區（qū），其中（zhōng）汙泥床區集中（zhōng）了大部分高活性的顆粒汙泥，是有機物主要降解場所；汙泥懸浮區是絮狀汙（wū）泥集中的區域。

3)三相分離器

由沉澱、回流、氣封等組成。主要是講固、液、氣三相分離；保證（zhèng）出水水（shuǐ）質；保證反應器內汙（wū）泥量和利於汙（wū）泥顆粒化等。

4)出水（shuǐ）係統

利於將經過沉澱後（hòu）的水均勻收集，並排出反應器

5)氣（qì）室

主要是收集沼氣。

6)浮渣收集係統

主要是清除沉澱區液（yè）麵和（hé）氣室液麵的浮渣

7)排泥係統

隻要是均勻的排出反應器的（de）剩餘汙泥（ní）。

二、性能特點:  

UASB厭（yàn）氧塔是汙水處理設（shè）備裏麵常用的一種設備，它可以（yǐ）使升流式厭氧生（shēng）物（wù）濾池適當減小填料層厚度，在池底與填料之間（jiān）留出一定的空間，當汙（wū）水依次通過懸浮（fú）汙泥（ní）層及填料層，有機物將與汙泥層顆粒汙泥及（jí）填料生物（wù）膜上的微生物接觸並被（bèi）分解掉，因此又構成一個UASB處理工藝（yì）。

1、UASB厭氧塔結構緊湊，集厭氧生物濾池（AF）與升流式厭氧汙泥反應器（UASB），和沉澱於一體。

2、該（gāi）產品的大特點是能在反應器（qì）內形成（chéng）顆粒汙泥，使反（fǎn）應器內平均汙泥濃度達（dá）到30～40g/L,底部汙泥濃度可高達60～80g/L。

3、具有很高的容積負荷，一般為10～20kgCODCr/(m3·d)，高可達30kgCODcr/(m3·d)。而（ér）且水力停留時間（jiān）短，通常采用中溫厭氧消化，有時可以在常溫（wēn）下（xià）運行。

4、反應器內設三相（xiàng）分離器，在沉澱區分離的汙泥（ní）能（néng）自動回流到反應區，而且還增加了回流（liú）裝置。並利用自身產生的沼氣和（hé）進水水流來實現攪拌混合（hé），也不需要混合攪拌設備（bèi）。因此，簡化（huà）了工藝環節和減少了係統工藝設備，維護運行較簡單。

5、UASB厭（yàn）氧塔內（nèi）設有生物載體區（qū），是一種懸浮生長（zhǎng）型和附（fù）著生長的厭氧消化方法，厭氧複合床反應器（UBF）與厭氧生物（wù）濾池相（xiàng）比，減少了（le）填料層的高度，也就減（jiǎn）少了濾池被堵塞的可能性；與UASB法（fǎ）相（xiàng）比（bǐ），填料層既是（shì）厭（yàn）氧（yǎng）微生物的載體，又可截留（liú）水流中的懸浮厭氧活性汙泥碎片，從而能使厭氧反應器保持（chí）較（jiào）高的微（wēi）生物量，並使出水（shuǐ）水質得到保證。

三、設計參數

UASB反應器廢水被盡可能均勻的（de）引入反（fǎn）應器的底部，汙水向（xiàng）上通過包含顆粒汙泥或絮（xù）狀汙泥的汙泥床（chuáng）。厭氧反應發生在廢水和汙泥顆粒接觸的過程。在厭氧（yǎng）狀態下產生的沼氣(主要是（shì）甲烷和二氧化碳)引起了內部的循環，這對於顆粒汙泥的形成和維持有利。在汙泥層形成的一些（xiē）氣體（tǐ）附著在汙泥顆粒上，附（fù）著和沒有附著的氣體向反應器頂部上升。上升到（dào）表麵（miàn）的汙泥撞擊三相反（fǎn）應器（qì）氣體發射器的底部，引起附著氣泡的（de）汙泥絮體脫氣。氣泡釋放後汙泥顆粒將沉澱到汙泥床的表（biǎo）麵，附著和沒有附著的氣體被（bèi）收集到反應器頂（dǐng）部的三相分離器的集氣室。

1)平均汙（wū）泥濃度30~40g/L，泥齡30d以上。

2)進水溫度：常溫厭（yàn）氧溫度：20~25℃；中溫厭（yàn）氧溫（wēn）度：35~40℃；高溫厭氧溫度：50~60℃；

3)不同（tóng）反應（yīng）溫度下的進水容（róng）積負荷

4)C:N:P=(100~500):5:1,進水COD濃度≥1500mg/L；B/C≥0.3；進水懸浮物含量≤1000mg/L，否（fǒu）則應設置混（hún）凝沉澱；進水氨氮含量≤2000mg/L；進水硫酸鹽含量≤1000mg/L；嚴格控製重金屬、氰化物、酚類（lèi）等物質進入厭（yàn）氧（yǎng）反應塔。

5)反應器內（nèi）上升流速一般為0.5~1.5m/h，一般控製在0.6~0.9 m/h

6)最大USAB反應器的體積≤2000m³。

7)配水孔口的負荷應考慮麵積、溫度、進水與汙泥混合的（de）情況、配水孔堵（dǔ）塞的情況。具體數值見下表

8)進水（shuǐ）方式：間歇脈衝式、連（lián）續式、連續與間（jiān）歇相結（jié）合等方（fāng）式；布水管（guǎn）形式有一（yī）管多（duō）空、一管一孔、和分枝狀等多種（zhǒng）形式。

其中連續式（shì）一管一點布水，其配水管徑在50~80mm,材質為（wéi）UPVC或ABS，為了防止堵塞，通（tōng）常選擇較（jiào）大的管（guǎn）徑。一管多點配水出水流速≥2m/s。

脈衝方（fāng）式的脈衝周期偉4~6min，充放比去(4~5):1

9)三相（xiàng）分離器構造

沉澱器傾角45°~60°之間。

集氣室的縫隙部分的麵積占反應器（qì）全部麵積的15%~20%。

反應器（qì）高度5~7m時，集氣室的高度在1.5~2m。

氣體釋放（fàng）速率1~3m³/(㎡.h)

集氣室上部設（shè）置消泡噴嘴。

10)出水（shuǐ）係統采用多槽式（shì）出水堰出水，並設置（zhì）浮渣擋板。出水堰（yàn）最大表麵負荷≤1.7L/(m.s)。出水堰上水頭應大於25mm。

11)UASB反應（yīng）器進水PH保持在（zài）6.5~7.8之間，否則（zé）應（yīng）設置PH調（diào）節池或中和池。

12)上升流（liú）速一般≤0.5m/h

三、三相分離器

三相分離器是UASB反應器最有特（tè）點和最重（chóng）要（yào）的裝置。它同時具有兩（liǎng）個（gè）功能：

1)能收集從分離器下的反應室產（chǎn）生的沼氣（qì）;

2)使得在（zài）分離器之上的懸浮物沉澱（diàn）下來。

三相分離器設計要點匯總：

1)集氣室的隙縫部分的麵積應該占反應器（qì）全部（bù）麵積的15～20%;

2)在反應器（qì）高度為5～7m時，集氣室的高度在1.5～2m;

3)在集氣室內應保持氣液界麵以釋放（fàng）和收集氣體（tǐ），防止浮渣或泡沫層的形成;

4)在集氣室的上部應該設置消泡噴（pēn）嘴，當處理汙水有嚴重（chóng）泡沫問題時消泡;

5)反射板與隙縫之間的遮蓋應該在100～200mm以避免上（shàng）升的氣體進入沉澱室;

6)出氣管的直管應該（gāi）充足（zú）以保證從集氣室引出（chū）沼氣，特別是有泡沫的情況。

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