UASB厭氧反應器處理高濃度污水

負荷率的影響:
①當機物負荷率很高時，營養充分，代謝產物機酸產量很大，過甲烷菌的吸收利用能力，機酸積累pH下降，是效不穩定狀態。
②負荷率適中，產酸細菌代謝產物中的機物(機酸)基本上能被甲烷菌利用，并轉化為沼氣，殘存機酸量僅為幾百毫克/升。pH=7~7.5，呈弱堿性，是穩定發酵狀態。
③當機負荷率小，供給養料不足，產酸量偏少，pH>7.5是堿性發酵狀態，是效發酵狀態。
發酵或酸化階段
發酵可定義為機物化合物既作為電子受體也是電子供體的生物降解過程，在此過程中溶解性機物被轉化為以揮發性脂肪酸為主的末端產物，因此這一過程也稱為酸化。
在這一階段，上述小分子的化合物發酵細菌（即酸化菌）的細胞內轉化為更為簡單的化合物并分泌到細胞外。發酵細菌絕大多數是嚴格厭氧菌，但通常約1%的兼性厭氧菌存在于厭氧環境中，這些兼性厭氧菌能夠起到保護像甲烷菌這樣的嚴格厭氧菌免受氧的損害與抑制。這一階段的主要產物揮發性脂肪酸、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等，產物的組成取決于厭氧降解的條件、底物種類和參與酸化的微生物種群。與此同時，酸化菌也利用部分物質合成新的細胞物質，因此，未酸化廢水厭氧處理時產生更多的剩余污泥。

使用操作

操作工在開機前必須熟悉本規程，嚴格按本規程操作鼓風機。

1、檢查油箱潤滑油位，應處于油尺上，下限之間。

2、通知變電所向本機供電。

3、檢查機上控制柜，應報警顯示，如報警，查明原因給于消除

4、“手動”狀態。(用手指觸“手動”鍵)。

5、檢查泄壓閥是否處于打開位置(泄壓閥打開綠燈亮)。檢查擴壓器應置于小開度(擴壓器小綠燈亮)。

6、以上檢查，確認風機可啟動后，按啟動鍵，鼓風機進入啟動程序：①輔助油泵進行預潤滑一分鐘(輔助油泵運轉綠燈亮)。②鼓風機可開始運轉(鼓風機運轉綠燈亮)。

③泄壓閥緩慢關閉(泄壓閥打開綠燈滅，二分鐘后泄壓閥關閉綠燈亮)。

④輔助油泵停止運轉(輔助油泵運轉綠燈滅，停止紅燈亮)。至此，鼓風機啟動成功，可投入正式運行。

⑤如按下啟動鍵后，鼓風機未能如期起動，則一分鐘后油壓過報警紅燈亮，整個起動過程停止。必須查明原因解決后，消除報警重新啟動。

利于氧氣傳輸及利用：為適用曝氣系統的規格要求，可使用不同的鉆孔模式來調節工作壓力，如不同的狹縫長度、距離、鉆孔密度。鉆孔直徑在184和295毫米之間為適用而配制的不同規準和殊之膜片材料，盤式曝氣器(曝氣盤)采用：EPDM：適用市政污水；增塑性EPDM：適用動物屠宰，食品，飲料所產生的工業廢水；硅橡膠：適用紙漿與造紙工業、石油化工與精煉等工業廢水。

UASB厭氧反應器特點：

    UASB厭氧反應器的構造及其工作原理決定了其在控制厭氧處理方面比其它反應器更具優點。

（1）容積負荷高：IC反應器內污泥濃，微生物量大，且存在內循環，傳質，進水機負荷可過普通厭氧反應器的3倍以上。

（2）和占地面積：IC反應器容積負荷率高出普通UASB反應器3倍左右，其體積相當于普通反應器的1/4~1/3左右，大大降了反應器的基建投資[5]。而且IC反應器高徑比很大（一般為4~8），所以占地面積別省，非常適合用地緊張的工礦企業。

（3）：處理濃度廢水（COD=2000~3000mg/L）時，反應器內循環流量可達進水量的2~3倍；處理高濃度廢水（COD=10000~15000mg/L）時，內循環流量可達進水量的10~20倍[5]。大量的循環水和進水充分混合，使原水中的害物質得到充分稀釋，大大降了毒物對厭氧消化過程的影響。

（4）抗溫：溫度對厭氧消化的影響主要是對消化速率的影響。IC反應器由于含大量的微生物，溫度對厭氧消化的影響變得不再突出和嚴重。通常IC反應器厭氧消化可在常溫條件（20~25 ℃）下進行，這樣減少了消化保溫的困難，節省了能量。

（5）具緩沖pH的能力：內循環流量相當于1厭氧區的出水回流，可利用COD轉化的堿度，對pH起緩沖，使反應器內pH保持優益狀態，同時還可減少進水的投堿量。

UASB厭氧反應器處理高濃度污水

UASB反應器的詳細設計

1) 反應器的體積和高度

采用水力停留時間進行設計時，體積(V)按公式(1)或(2)計算。反應器高度的原則是設計、運行和上綜合考慮的結果。從設計、運行方面考慮：高度會影響上升流速，高流速增加系統擾動和污泥與進水之間的接觸。但流速過高會引起污泥流失，為保持足夠多的污泥，上升流速不能過一定的限值，從而使反應器的高度受到限制；高度與CO2溶解度關，反應器越高溶解的CO2濃度越高，因此，pH值越。如pH值于值，會危害系統的效率。從上考慮: 土方工程隨池深增加而增加，但占地面積則相反；考慮當地的氣候和地形條件，一般將反應器建造在半地下減少建筑和保溫。較的反應器高度(深度)一般是在4到6m之間，并且在大多數情況下這也是系統的運行范圍。

2) 反應器的升流速度

對于UASB反應器還其他的流速關系(圖2)。對于日平均上升流速的值見表3，應該注意對短時間(如2～6h)的高峰值是可以承受的(即暫時的高峰流量可以接收)。表3 UASB和EGSB允許上升流速(平均日流量) Vr＝0.25~3.0m/h

3) 反應器的截面積和反應器的長、寬(或直徑)

在確定反應器的容積和高度(H)之后，可確定反應器的截面積(A)。從而確定反應器的長和寬，在同樣的面積下正方形池的周長比矩形池要小，矩形UASB需要更多的建筑材料。以表面積為600m2的反應器為例，30×20m的反應器與15m×40m的反應器周長相差10%，這意味著建筑要增加10%。但從布水均勻性考慮，矩形在長/寬比較大較為合適。從布水均勻性和性考慮，矩形池在長/寬比在2:1以下較為合適。長/寬比在4:1時增加十分突出。圓形反應器在同樣的面積下，其周長比正方形的少12%。但這一特點僅僅在采用單個池子時才成立。當建立兩個或兩個以上反應器時，矩形反應器可以采用共用壁。對于采用公共壁的矩形反應器，池型的長寬比對造也較大的影響。如果不考慮其他因素，這是一個在設計中需要優化的參數。

4) 單元反應器大體積和分格化的反應器

在UASB反應器的設計中，采用分格化對運行操作是益的。先，分格化的單元尺寸不會過大，可避免體積過大帶來的布水均勻性等問題；同時多個反應器對系統的啟動也是益的，可先啟動一個反應器，再用這個反應器的污泥去接種其他反應器；另外，利于維護和檢修，可放空一個反應器進行檢修，而不影響系統的運行。從目前實踐看大的單體UASB反應器可為1000-2000m3。

5) 單元反應器的系列化

單元的規準化根據三相分離器尺寸進行，三相分離器的型式趨向于多層箱體的設備化結構。以2×5m的三相分離器為例，原則上講多種配合形式。但從規準化和系列化考慮，要求具通用性和簡單性。所以，池子寬度是以5m為模數，長度方向是以2m為模數。布置單元尺寸的方式可分成單池單個分離器和單池兩個分離器的形式。原則上如果采用管道或渠道布水，池子的長度是不受限制。如前所述，由于長寬比涉及到反應器的性，所以要結合池子組數考慮適當的長寬比。對寬度為10m的單個反應器，2:1的長寬比的反應器可達到2000m3的池容。對更大的反應器，如果需要也可采用雙池共用壁的型式。

  USAB系統原理是在形成沉降性能良好的污泥絮體的基礎上，并結合在反應器內設置污泥沉淀系統，使氣體、液體和固體得到分離，形成和保持沉淀性能良好的污泥（顆粒或者絮狀污泥），是USAB系統良好運行的根本特點。  

UASB反應器啟動運行的四個階段：

1*階段：啟動前的準備： UASB投入運行前必須進行充分實驗和氣密性實驗，充分實驗要求漏水現象。氣密性實驗要求池內加壓到350mm水柱，穩定15分鐘后，壓力降小于10mm水柱。而且在厭氧污泥培養和馴化之前使用氮氣吹掃。 

2二階段：UASB啟動運行初始階段：

1選用接種污泥： a選用顆粒污泥或污水污泥消化池的消化污泥接種。

b選用同類廢水同一溫度范圍的（中溫污泥）種污泥。

c添加部分顆粒污泥或破碎的顆粒污泥，也可提高顆粒化過程    

d也可以從市政下水道及污水集積處等處于厭氧環境下的淤污泥。甚至還可以使用好氧活性污泥法的剩余污泥進行轉性培養，但培養時間相當長。

e牛糞和各類糞肥也可以用于接種污泥，但各類污泥中均不應當太多的砂子。 32接種污泥的方法：接種污泥量、接種污泥的濃度 a方法：將含固80%的接種污泥加水攪拌后，用污泥泵均勻的輸入到UASB反應池各布泥特點 b接種污泥量：接種污泥量為UASB反應器的效容積的30%到50%，，一般為30%。接種污泥的填充量不過UASB反應器的效容積的60%。 c接種污泥的濃度：初啟動時，稠型污泥的接種量為20到30kg VSS/m3,濃度小于40 kg TSS/m3的稀消化污泥接種量可以略小些。

3．接種污泥時的水質： a配制濃度的廢水利于顆粒污泥的形成，但濃度也應當足夠維持良好的細菌生長條件，因此，初始配水COD濃度為1000毫克/升，然后逐步提高機負荷直到可降解的COD去除率達到80%為止。 b當進水COD濃時，可采用出水循環或稀釋水進水,出水循環回流比為30到50%，調節到適宜的COD濃度值。 

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