概述
目前，高濃度污水的生物處理*厭氧UASB上·流式厭氧污泥反應(yīng)器，簡稱UASB厭氧反應(yīng)器，它在世界范圍的厭氧反應(yīng)器中占有2/3的市場。
由惠明機(jī)械有限公司研發(fā)生產(chǎn)的UASB上·流式厭氧污泥反應(yīng)器主體部分可分為反應(yīng)區(qū)和三相分離區(qū)兩個區(qū)域。在反應(yīng)器下部，是由沉淀性能良好的顆粒污泥形成的厭氧污泥床。當(dāng)廢水由反應(yīng)器底部進(jìn)入反應(yīng)器后，由于水向上·流動并產(chǎn)生大量氣體上升形成了良好的自然攪拌作用。懸浮液不斷進(jìn)入分離區(qū)，氣體首*入三相分離器的集氣室被分離，然后污水中污泥進(jìn)行沉降，返回反應(yīng)區(qū)。
設(shè)備結(jié)構(gòu)
UASB反應(yīng)器集生物反應(yīng)器與沉淀池于一體，是一種結(jié)構(gòu)緊湊的厭氧反應(yīng)器，主要組成部分包括：進(jìn)水配水系統(tǒng)、反應(yīng)區(qū)、三相分離器、出水系統(tǒng)、氣室、浮渣收集系 統(tǒng)、排泥系統(tǒng)等。
1、進(jìn)水配水系統(tǒng)
進(jìn)水配水系統(tǒng)設(shè)在反應(yīng)器的底部，其功能主要有兩個方面：
①將廢水均勻地分配到整 個反應(yīng)器的底部；
②具有一定的水力攪拌作用，一個有效的進(jìn)水配水系統(tǒng)是保證UASB反應(yīng)器髙效運(yùn)行的關(guān)鍵之一。
2、反應(yīng)區(qū)
反應(yīng)區(qū)是UASB反應(yīng)器中生化反應(yīng)發(fā)生的主要場所，又分為污泥床和污泥懸浮區(qū)，其中的污泥床區(qū)主要集中了大部分高活性的顆粒污泥，是有機(jī)物的主要降解場所；而污泥懸 浮區(qū)則是絮狀污泥集中的區(qū)域。
①污泥床位于整個UASB反應(yīng)器的底部；污泥床內(nèi)具有很高的污泥生物量，其污泥濃度(MLSS)一般為40?80 g/L。污泥床中的污泥活性生物量（或細(xì)菌）占百分之70?百分之80以上的顆粒污泥組成，正常運(yùn)行的UASB中的顆粒污泥的粒徑一般在0.5?5.0mm之間，具有優(yōu)良的沉降性能，其沉降速度一般為1.2?1.4cm/s，其典型的污泥容積指數(shù)（SVI）為10?20mL/g；顆粒污泥中的生物相組成比較復(fù)雜，主要是桿菌、球菌和絲狀菌等。污泥床的容積一般占整個UASB反應(yīng)器容積的百分之30左右，但它對UASB反應(yīng)器的整體處理效率起著重要的作用，對反應(yīng)器中有機(jī)物的降解量占到整個反應(yīng)器全部降解量的百分之70?百分之90。
②污泥懸浮層位于污泥床的上部，它占整個UASB反應(yīng)器容積的百分之70左右；其中的污泥濃度要低于污泥床。通常為15?30g/L,由髙度絮凝的污泥組成，一般為非顆粒狀污泥，其沉降速度要明顯小于顆粒污泥的沉降速度，污泥容積指數(shù)一般在30?40ml/g之間，靠來自污泥床中上升的氣泡使此層污泥得到良好的混合。污泥懸浮層中絮凝污泥的濃度呈自上而上逐漸減小的分布狀態(tài)，這一層污泥擔(dān)負(fù)著整個UASB反應(yīng)器有機(jī)物降解tt的百分之10?百分之30。
③沉淀區(qū)位于UASB反應(yīng)器的頂部，其作用是使由于水流的夾帶作用而隨上升水流進(jìn)入出水區(qū)的固體顆粒（主要是污泥懸浮層中的絮凝性污泥）在沉淀區(qū)沉淀下來，并沿沉淀區(qū)底部的斜壁滑下而重新回到反應(yīng)區(qū)內(nèi)（包括污泥床和污泥懸浮層），以保證反應(yīng)器中污泥不致流失而同時保證污泥床中污泥的濃度。沉淀區(qū)的另一個作用是可以通過合理調(diào)整沉淀區(qū)的水位高度來保證整個反應(yīng)器集氣室的有效空間髙度而防止集氣空間的破壞。
3、三相分離器
三相分離器是UASB反應(yīng)器中的重要設(shè)備，一般設(shè)置在沉淀區(qū)的下部，但有時也可將其沒在反應(yīng)器的頂部，由沉淀區(qū)、回流縫和氣室組成。三相分離器的主要作用是將氣體（反應(yīng)過程中產(chǎn)生的沼氣）、固體（反應(yīng)器中的污泥）和液體（被處理的廢水）等三相加以分離。
為保證UASB正常工作，除需培養(yǎng)高沉降性、高活性的顆粒污泥外，三相分離器分離效果的好壞也是決定UASB成功的關(guān)鍵。其功能是將沼氣引人集氣室，將處理出水引入出水區(qū)，將固體顆粒導(dǎo)入反應(yīng)區(qū)。由于厭氧工藝生物體的增殖速度慢，加上厭氧反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體，如果三相分離器分離效果不佳，將導(dǎo)致大M污泥隨出水帶走，使反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度降低，導(dǎo)致整個UASB反應(yīng)器崩潰。具有三相分離器也是UASB反應(yīng)器污水厭氧處理工藝的主要特點(diǎn)之一，它相當(dāng)于傳統(tǒng)污水處理工藝中的二次沉淀池，并同時具有污泥回流的功能。因而三相分離器的合理設(shè)計是保證設(shè)備正常運(yùn)行的一個重要內(nèi)容。
4、出水系統(tǒng)
出水系統(tǒng)的主要作用是將經(jīng)過沉淀區(qū)后的出水均勻收集，并排出反應(yīng)器。
5、集氣室
集氣室也稱集氣罩，是三相分離器的組成部分，其主要作用是收集厭氧反應(yīng)產(chǎn)生的沼氣。
6、浮渣收集系統(tǒng)
浮渣收集系統(tǒng)的主要功能是清除沉淀區(qū)液面和氣室液面的浮渣。
7、排泥系統(tǒng)
排泥系統(tǒng)的主要功能是均勻地排除反應(yīng)器內(nèi)的剩余污泥。
UASB反應(yīng)器特點(diǎn)
1、反應(yīng)器內(nèi)形成沉降良好的顆粒污泥，可達(dá)40~60kg/m3，因而處理負(fù)荷高，基建投資省。
2、由產(chǎn)氣和進(jìn)水的均勻分布形成良好的自然攪拌作用。
設(shè)計合理的三相分離器，使沉淀性能良好的污泥保留在反應(yīng)器內(nèi)。反應(yīng)器內(nèi)不設(shè)填料，節(jié)省投資，可充分利用容積。
UASB內(nèi)部三相分離器的功能是將氣（沼氣）、液（污水）、固（污泥）進(jìn)行分離，沼氣排入沼氣系統(tǒng)，處理后污水排出反應(yīng)器，污泥回流到設(shè)備內(nèi)部。因此，其作用非常重要，三相分離器的優(yōu)劣直接關(guān)系著UASB的運(yùn)行效果。由于UASB內(nèi)部不設(shè)循環(huán)攪拌裝置，因此流態(tài)的控制均勻，避免短路和死角，工程上采用布水器來達(dá)到這一目的。
材料和防腐
1、三相分離器制造材料有碳鋼、不銹鋼和玻璃鋼三種。其中碳鋼制造的進(jìn)行防腐處理。
2、布水器為碳鋼制造，進(jìn)行防腐處理。也可用不銹鋼制造。
安裝說明
1、UASB反應(yīng)器在設(shè)計時應(yīng)預(yù)埋鋼板，以便焊接三相分離器的支撐架。設(shè)備安裝要平整。
2、布水器安裝在池底，應(yīng)設(shè)固定支墩。
設(shè)備規(guī)格
| 型號 | 直徑mm | 高度mm | 容積負(fù)荷kgCODcr/m3·d | 沼氣產(chǎn)率 | 應(yīng)用領(lǐng)域 |
| UASB-4/7 | 4000 | 7000 | 3~6 | 0.2~0.4m3/kg·CODcr | 造紙、檸檬酸、食品加工、釀酒、淀粉生產(chǎn)、酒精生產(chǎn)、垃圾滲濾液、豆制品加工、生物質(zhì)燃料、醫(yī)藥化工等行業(yè) |
| UASB-5/8 | 5000 | 8000 | 3~6 |
| UASB-7/9 | 7000 | 9000 | 3~6 |
| UASB-8/10 | 8000 | 10000 | 5~10 |
| UASB-8/12 | 8000 | 12000 | 5~10 |
| UASB-9/12 | 9000 | 12000 | 5~10 |
| UASB-9/14 | 9000 | 14 | 5~10 |
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