UASB厭氧反應器

概述

　　上流式厭氧污泥床反應器是一種處理污水的厭氧生物方法,又叫升流式厭氧污泥床,英文縮寫UASB ( Up-flow Anaerobic SludgeBed/Blanket )。由荷蘭L ettinga教授于1977年發明。

　　污水自下而上通過UASB。反應器底部有一個高濃度、 高活性的污泥床,污水中的大部分有機污染物在此間經過厭氧發酵降解為甲烷和二氧化碳。因水流和氣泡的攪動,污泥床之上有一個污泥懇浮層。反應器上部有設有三相分離器,用以分離消化氣、消化液和污泥顆粒。消化氣自反應器頂部導出;污泥顆粒自動滑落沉降至反應器底部的污泥床;消化液從澄清區出水。

　　UASB負荷能力很大,適用于高濃度有機廢水的處理。運行良好的UASB有很高的有機污染物去除率,不需要攪拌,能適應較大幅度的負荷沖擊、溫度和pH變化。

工作原理

　　UASB由污泥反應區、氣液固三相分離器(包括沉淀區)和氣室三部分組成。在底部反應區內存留大量厭氧污泥,具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進行混合接觸,污泥中的微生物分解污水中的有機物,把它轉化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出,微小泡在上升過程中,不斷合并,逐漸形成較大的氣泡,在污泥床上部由于沼氣的攪動形成-個污泥濃度較稀薄的污泥和水-起上升進入三相分離器,沼氣碰到分離器下部的反射板時,折向反射板的四周,然后穿過水層進入氣室,集中在氣室沼氣，用導管導出,固液混合液經過反射進入三相分離器的沉淀區,污水中的污泥發生絮凝,顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回厭氧反應區內,使反應區內積累大量的污泥,與污泥分離后的處理出水從沉淀區溢流堰上部溢出,然后排出污泥床。

與其他類型的厭氧反應器相較有下述優點:

　　1.污泥床內生物量多,折合濃度計算可達20~ 30g/L ;

　　2.容積負荷率高,在中溫發酵條件下，- 般可達10kgCOD/ ( m&lsup3；d )左右,甚至能夠高達15~40kgCOD/(m&sup3；d) ,廢水在反應器內的水力停留時間較短,因此所需池容大大縮小。

　　3.設備簡單,運行方便,勿需設沉淀池和污泥回流裝置,不需 要充填填料,也不需在反應區內設機械攪拌裝置, 造價相對較低,便于管理,且不存在堵塞問題。

分離裝置

　　三相分離器是UASB反應器的特點和重要裝置。它同時具有兩個功能:

　　1)能收集從分離器下的反應室產生的沼氣;

　　2)使得在分離器之上的懸浮物沉淀下來。

三相分離器設計要點匯總:

　　1)集氣室的隙縫部分的面積應該占反應器全部面積的15 ~ 20%;

　　2)在反應器高度為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面以釋放和收集氣體,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嘴,當處理污水有嚴重 泡沫問題時消泡;

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

　　6)出氣管的直管應該充足以保證從集氣室引出沼氣,特別是有泡沫的情況。

　　對于低濃度污水處理，當水負荷是限制性設計參數時,在三相分離器縫隙處保持大的過流面積,使得上升流速在這一過水斷面上盡可能的低是十分重要的。