襄攀市UASB厌氧反应器工艺

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UASB厌氧反应器优势：

   废水厌氧生物技术由于其巨大的处理能力和潜在的应用前景，一直是水处理技术研究的热点。从传统的厌氧接触工艺发展到现今广泛流行的UASB工艺，废水厌氧处理技术已日趋成熟。随着生产发展与资源、能耗、占地等因素间矛盾的进一步突出，现有的厌氧工艺又面临着严峻的挑战，尤其是如何处理生产发展带来的大量高浓度有机废水，使得研发技术经济更优化的厌氧工艺非常必要。内循环厌氧处理技术（以下简称IC厌氧技术）就是在这一背景下产生的高效处理技术，它是20世纪80年代中期由荷兰PAQUES公司研发成功，并推入废水处理工程市场，目前已成功应用于土豆加工、啤酒、食品和柠檬酸等废水处理中。实践证明，该技术去除有机物的能力远远超过普通厌氧处理技术（如UASB），而且IC反应器容积小、投资少、占地省、运行稳定，是一种值得推广的高效厌氧处理技术。

升流式厌氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Bed，简称UASB)，是由荷兰的Lettinga教授等在20世纪70年代时开发的高效厌氧生物反应器，其结构如左图 所示。反应器工作时，污水经过均匀布水 进人反应器底部，污水自下而上地通过厌氧污泥床反应器。

UASB反应器运行有三个重要的前提：①反应器内形成沉降性能良好的颗粒污泥或絮状污泥；②产气和进水的均匀分布所形成的良好的自然搅拌作用；③设计合理的三相分离器，能使沉淀性能良好的污泥保留在反应器内。良好的颗粒污泥床的形成，使得有机负荷和去除率髙，不需要搅拌，能适应负荷冲击和温度与pH值的变化

 在USAB反应器中重要的设备是三相分离器，这一设备安装在反应器的顶部并将反应器分为下部的反应区和上部的沉淀区。为了在沉淀器中取得对上升流中污泥絮体颗粒的沉淀效果，三相分离器主要的目的就是尽可能有效地分离从污泥床中产生的沼气。

  特别是在高负荷的情况下,在集气室下面设置反射板，是防止沼气通过集气室之间的缝隙逸出到沉淀室，另外挡板还有利于减少反应室内高产气量所造成的液体紊动。三相分离器的设计，应该是只要污泥层没有膨胀到沉淀器，污泥颗粒或絮状污泥就能滑回到反应室。应该认识到有时污泥膨胀到沉淀器中不是一件坏事。相反，存在于沉淀器内的膨胀污泥层将网捕分散的污泥颗粒/絮体，同时它还对可生物降解的溶解性COD起到一定的去除作用。另一方面，存在一定可供污泥层膨胀的自由空间，以防止较重的污泥在暂时性有机或水力负荷冲击下流失是很重要的。水力和有机（产气率）负荷率两者都会影响到污泥层以及污泥床的膨胀。

UASB反应器启动运行的四个阶段：

1*阶段：启动前的准备： UASB投入运行前必须进行充分实验和气密性实验，充分实验要求无漏水现象。气密性实验要求池内加压到350mm水柱，稳定15分钟后，压力降小于10mm水柱。而且在厌氧污泥培养和驯化之前使用氮气吹扫。 

2第二阶段：UASB启动运行初始阶段：

1选用接种污泥： a选用颗粒污泥或污水厂污泥消化池的消化污泥接种。

b选用同类废水同一温度范围的（中温污泥）种污泥。

c添加部分颗粒污泥或破碎的颗粒污泥，也可提高颗粒化过程    

d也可以从市政下水道及污水集积处等处于厌氧环境下的淤污泥。甚至还可以使用好氧活性污泥法的剩余污泥进行转性培养，但培养时间相当长。

e牛粪和各类粪肥也可以用于接种污泥，但各类污泥中均不应当有太多的砂子。 32接种污泥的方法：接种污泥量、接种污泥的浓度 a方法：将含固80%的接种污泥加水搅拌后，用污泥泵均匀的输入到UASB反应池各布泥点 b接种污泥量：接种污泥量为UASB反应器的有效容积的30%到50%，一般为30%。接种污泥的填充量不超过UASB反应器的有效容积的60%。 c接种污泥的浓度：初启动时，稠型污泥的接种量为20到30kg VSS/m3,浓度小于40 kg TSS/m3的稀消化污泥接种量可以略小些。

3．接种污泥时的水质： a配制低浓度的废水有利于颗粒污泥的形成，但浓度也应当足够维持良好的细菌生长条件，因此，初始配水COD浓度为1000毫克/升，然后逐步提高有机负荷直到可降解的COD去除率达到80%为止。 b当进水COD浓度高时，可采用出水循环或稀释水进水,出水循环回流比为30到50%，调节到适宜的COD浓度值。 

3) 颗粒污泥的生物活性

颗粒污泥中的细菌是成层分布的，即外层中占优势的细菌是水解发酵菌，而内层则是产甲烷菌；颗粒污泥实际上是一种生物与环境条件相互依存和优化的生态系统，各种细菌形成了一条很完整的食物链，有利于种间氢和种间乙酸的传递，因此其活性很高。

4) 颗粒污泥的培养条件

在IC反应器中培养出高浓度高活性的颗粒污泥，一般需要1~3个月；可以分为三个阶段：启动期、颗粒污泥形成期、颗粒污泥成熟期。

影响颗粒污泥形成的主要因素有以下几种：① 接种污泥的选择；② 维持稳定的环境条件，如温度、pH值等；③ 初始污泥负荷；④ 保持反应器中低的VFA浓度；⑤ 表面水力负荷应大于2 m3/m2.h，以保持较大的水力分级作用，冲走轻质的絮体污泥；⑥ 进水COD浓度；⑦ 进水中可适当提供无机微粒，补充钙和铁，同时应补充微量元素(如Ni、Co、Mo)

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厌氧生物处理反应器启动时的注意事项有哪些

（1）厌氧化物处理反应器在投入运行之前，必须进行充水试验和气密性试验。充水试验要求无漏水现象，气密性试验要求池内加压到350mm水柱，稳定15min后压力降小于100 mm水柱。而且在进行厌氧污泥的培养和驯化之前，使氮气吹扫。
（2）厌氧活性污泥从处理同类污水的正在运行的厌氧处理构筑物中取得，也可取自江河湖泊沼泽底部、市政下水道及污水集积处等处于厌氧环境下的淤泥，甚至还可以使用好氧活性污泥法的剩余污泥进行转性培养，但这样做需要的时间要更长的一些。
（3）厌氧化物处理反应器因为微生物增殖缓慢，一般需要的启运时间较长，如果能接种大量的厌氧污泥，可以缩短启动时间。一般接种污泥的数量要达到反应器容积的10% ~9%，具保值根据接种污泥的来源情况而定。接种量越大，启动时间越短，如果接种污泥中含有大量的甲烷菌，效果会更好。
（4）采用中温消化或高温消化时，加热升温的速度越慢越好，一定不能超过1℃/h。同时对含碳水化合物较多、缺乏碱性缓冲物质的废水时，需要补充投加一部分碱源，并严格控制反应器内的PH值在6.8~7.8之间。
（5）启动时的初始有机负荷与厌氧处理方法、待处理废水性质、温度等工艺条件及接种污泥的性质等有关，一般从较低的负荷开始，再逐步增加负荷完成启运过程。例如UASB启动时，初始有机负荷一般为0.1~0.2kgCODCR/（kgMLSS•d），当CODCR去除率达到80%或出水中挥发性有机酸VFA的浓度低于1000mg/L后，再按原有负荷50%的递增幅度增加负荷。如果出水中VFA浓度较高，则不宜提高负荷，甚至要酌情降低负荷。
（6）厌氧反应器的出水以一定的回流以返回反应器，可以回收部分流失的污泥及出水中的缓冲性物质、平衡反应器中水的PH值。一般附着型的反应装置因填料具有一定的拦截作用，可以不用回流出水；而悬浮生长型反应装置启动时因污泥易于流失，可适当出水回流。
（7）对于县浮型厌氧反应装置，可以投加粉末无烟煤、签名册水砂砾、粉末活性炭或絮凝剂，促进污泥的颗粒化。
（8）启动初期水力负代号过高可能造成污泥的大量流失，水力负荷过低又不利于厌氧污泥的筛选。一般在启动初期 选用较低的水力负荷，经过数周后再缓慢平稳地递增。

   污泥与液体的分离基于污泥絮凝、沉淀和过滤作用。所以在运行操作过程中，应该尽可能创造污泥能够形成絮凝沉降的水力条件，使污泥具有良好的絮凝、沉淀性能，不仅对于分离器的工作是具有重要意义，对于整个有机物去除率更加至关重要。

 厌氧生物反应器维持高效率的基本条件

(1)适宜的pH值：为使厌氧顺利进行，反应器中的pH值必须在6.5～8.2之间。

(2)充足的常规营养：反应器内氮的浓度必须在40～70mg/L范围内才能满足需要，而磷和硫化物维持较低的浓度即可满足需要。甲烷菌对硫化物和磷有专性需要，必须在反应器内保证其含量，有时需要向进水中投加磷肥和硫酸盐。

(3)必要的微量专性营养元素：对甲烷菌有激活作用的专性营养元素有铁、钴、镍、锌、锰、钼、铜甚至硒、硼等很多种，缺少其中一种就可能严重影响整个生物处理过程。

(4)合适的温度：厌氧反应一般在30～37℃的中温条件下运行。

(5)对毒性适应能力：必须完成厌氧微生物对有毒物质适应性的驯化。

(6)充足的代谢时间：要同时保证厌氧生物处理的水力停留时间HRT和固体停留时间SRT。

(7)适量的碳源：来自进水中的有机物要满足异养型甲烷菌用于生物合成所需要的碳源，同时反应器内的溶解性C02要满足自养型甲烷菌所需要的碳源。

(8)污染物向微生物的传质良好：厌氧生物反应器内的颗粒污泥在流化状态下传质能力较好，但生物量过多积累或使用厌氧生物膜法时生物膜过厚都可能产生传质问题，要定期排出剩余生物污泥或提高回流比减少部分传质阻力

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