UASB厭氧反應(yīng)器設(shè)備結(jié)構(gòu)和工作原理

UASB上升式厭氧污泥床基本構(gòu)造，它配水、污泥反應(yīng)區(qū)、三相分離器、沉淀區(qū)、出水、沼收集組成。廢水自底部進(jìn)入，通過配水盡可能均勻的將廢水分布于反應(yīng)器底部，廢水自下而上通過UASB反應(yīng)器。

反應(yīng)器底部一個高濃度、高活性的污泥床，污水中的大部分機(jī)污染物在此間經(jīng)過厭氧發(fā)酵降解為甲烷和二氧化碳。廢水從污泥床底部流入，與顆粒污泥混合接觸，污泥中的微生物分解機(jī)物，同時產(chǎn)生的微小沼泡不斷放出。微小泡上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的泡，部分附著在顆粒污泥上。在顆粒污泥層的上部，因水流和泡的攪動，
二、工藝過程
廢水入反應(yīng)器底部的混合區(qū)，并與來自泥水下降管的回流液充分混合，然后進(jìn)入顆粒污泥膨脹床區(qū)進(jìn)行生化降解，該區(qū)域COD容積負(fù)荷很高，大部分COD在此處被降解，產(chǎn)生的沼由下層三相分離器收集，由于沼泡形成過程中對液體所做的膨脹功產(chǎn)生了體提升，使得沼、污泥和水的混合物沿沼提升管上升反應(yīng)器部的液分離器，沼在此處與泥水相分離并被導(dǎo)出處理。泥水混合物沿著下降管返回反應(yīng)器底部，與進(jìn)水充分混合后進(jìn)入污泥膨脹床區(qū)，形成所謂的內(nèi)循環(huán)。經(jīng)顆粒污泥膨脹床區(qū)處理后的污水除一部分參與內(nèi)循環(huán)外，其余污水通過下層三相分離器，進(jìn)入精處理區(qū)進(jìn)行剩余COD降解與產(chǎn)沼過程，提高和了出水水質(zhì)。由于大部分COD已被降解，所以精處理區(qū)的COD負(fù)荷較低，產(chǎn)量也較小。該處產(chǎn)生的沼由上層三相分離器收集，通過集管進(jìn)入液分離器并被導(dǎo)出處理。精處理后的廢水經(jīng)上層三相分離器后，上清液經(jīng)出水區(qū)出罐外。

UASB反應(yīng)器廢水被盡可能均勻的引入反應(yīng)器的底部，污水向上通過包含顆粒污泥或絮狀污泥的污泥床。厭氧反應(yīng)發(fā)生在廢水和污泥顆粒接觸的過程。在厭氧狀態(tài)下產(chǎn)生的沼（主要是甲烷和二氧化碳）引起了內(nèi)部的循環(huán)，這對于顆粒污泥的形成和維持利。在污泥層形成的一些體附著在污泥顆粒上，附著和沒附著的體向反應(yīng)器部上升。上升到表面的污泥撞擊三相反應(yīng)器體發(fā)射器的底部，引起附著泡的污泥絮體脫。泡釋放后污泥顆粒將沉淀到污泥床的表面，附著和沒附著的體被收集到反應(yīng)器部的三相分離器的集室。

構(gòu)造

UASB反應(yīng)器包括以下幾個部分：進(jìn)水和配水、反應(yīng)器的池體和三相分離器。

在UASB反應(yīng)器中zui重要的設(shè)備是三相分離器，這一設(shè)備安裝在反應(yīng)器的部并將反應(yīng)器分為下部的反應(yīng)區(qū)和上部的沉淀區(qū)。為了在沉淀器中取得對上升流中污泥絮體/顆粒的滿意的沉淀效果，三相分離器*個主要的就是盡可能效地分離從污泥床/層中產(chǎn)生的沼，別是在高負(fù)荷的情況下，在集室下面反射板的是防止沼通過集室之間的縫隙逸出到沉淀室，另外擋板還利于減少反應(yīng)室內(nèi)高產(chǎn)量所造成的液體絮動。反應(yīng)器的設(shè)計應(yīng)該是只要污泥層沒膨脹到沉淀器，污泥顆粒或絮狀污泥就能滑回到反應(yīng)室(應(yīng)該認(rèn)識到時污泥層膨脹到沉淀器中不是一件壞事。相反，存在于沉淀器內(nèi)的膨脹的泥層將網(wǎng)捕分散的污泥顆粒/絮體，同時它還對可生物降解的溶解性COD起到一定的去除)。只一方面，存在一定可供污泥層膨脹的自由空間，以防止重的污泥在暫時性的機(jī)或水力負(fù)荷沖擊下流失是很重要的。水力和機(jī)(產(chǎn)率)負(fù)荷率兩者都會影響到污泥層以及污泥床的膨脹。UASB原理是在形成沉降性能良好的污泥凝絮體的基礎(chǔ)上，并結(jié)合在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置污泥沉淀使、液、固三相得到分離。形成和保持沉淀性能良好的污泥(其可以是絮狀污泥或顆粒型污泥)是UASB良好的根本點。

附屬設(shè)備

1、剩余沼燃燒器

一般不允許將剩余沼向空中放，以防污染大。在確剩余沼法利用時，可安裝余燃燒器將其燒掉。燃燒器應(yīng)裝在安地區(qū)，并應(yīng)在其前安裝閥門和阻火器。剩余體燃燒器，是—種安裝置，要能自動點火和自動滅火。剩余體燃燒器和消化池蓋、或貯柜之間的距離，一般少需要15m，并應(yīng)設(shè)置在容易監(jiān)視的開闊地。

2、保溫加熱設(shè)備

厭氧消化像其他生物處理工藝一樣受溫度影響很大，厭氧工藝受溫度影響更加突出。中溫厭氧消化的*溫度范圍從30～35℃，可以計算在20℃和10℃的消化速率大約分別是30℃下zui大值的35%和12%。所以，加溫和保溫的重要性是不言而喻的。如果工或附近可利用的廢熱或者需要從出水中間收效量，則安裝熱交換器是必要的。

3、監(jiān)控設(shè)備

為提高厭氧反應(yīng)器的性，必須設(shè)置各種類型的計量設(shè)備和儀表，如控制進(jìn)水量、投藥量等計量設(shè)備和pH計(酸度計)、溫度測量等自動化儀表。自動計量設(shè)備和儀表是的基礎(chǔ)。對UASB反應(yīng)器實行監(jiān)控的主要兩個，一個是了解進(jìn)出水的情況，以便觀測進(jìn)水是否滿足工藝設(shè)計情況;另外一個是為了控制各工藝的，判斷工藝是否正常。由于UASB反應(yīng)器的殊性還要增加一些檢測項目，如揮發(fā)性機(jī)酸(VFA)、堿度和甲烷等。但是，這些設(shè)備屬于規(guī)準(zhǔn)設(shè)備，一些設(shè)備還很難形成在線的測量和控制。

分離裝置

三相分離器是UASB反應(yīng)器zui點和zui重要的裝置。它同時具兩個功能：

1) 能收集從分離器下的反應(yīng)室產(chǎn)生的沼;

2) 使得在分離器之上的懸浮物沉淀下來。

三相分離器設(shè)計要點匯總：

1) 集室的隙縫部分的面積應(yīng)該占反應(yīng)器部面積的15～20%;

2) 在反應(yīng)器高度為5～7m時，集室的高度在1.5～2m;

3) 在集室內(nèi)應(yīng)保持液界面以釋放和收集體，防止浮渣或泡沫層的形成;

4) 在集室的上部應(yīng)該設(shè)置消泡噴嘴，當(dāng)處理污水嚴(yán)重泡沫問題時消泡;

5) 反射板與隙縫之間的遮蓋應(yīng)該在100～200mm以避免上升的體進(jìn)入沉淀室;

6) 出管的直管應(yīng)該充足以從集室引出沼，別是泡沫的情況。

對于低濃度污水處理，當(dāng)水力負(fù)荷是限制性時，在三相分離器縫隙處保持大的過流面積，使得zui大的上升流速在這一過水?dāng)嗝嫔媳M可能的低是十分重要的。