厌氧反应器的的特点、原理及调试要点

发布时间：2024-05-13 10:01　人气：

厌氧生物处理，又被称为厌氧消化、厌氧发酵，是指在厌氧条件下由厌氧或兼性微生物的共同作用，使有机物分解并产生甲烷和二氧化碳的过程。最初的厌氧处理工艺仅被应用于生活污水的处理，之后又被应用于污泥消化分解，进而应用于工业废水的处理，并且发展了很多效果良好的厌氧生物处理工艺。传统厌氧生物处理技术具有水力停留时间长、有机负荷低、池容大等的缺点，制约了厌氧生物处理技术的推广和应用。

随着对全球能源短缺和温室效应等问题的关注，可再生能源的重要性日益显现，而厌氧生物处理技术可将污废水转化为乙酸、甲烷、氢气等可再生能源，既能实现资源化、能源化利用，又能减轻环境污染。因此，对于厌氧处理技术、厌氧反应器的开发研究也变得越来越多。随着对厌氧消化机理研究的不断深人和各种高效厌氧反应器的飞速发展，污废水的生物处理技术已经成为资源和环境保护的核心技术之一。同时，污水厌氧生物处理技术以其成本低廉、稳定高效等特点，在高浓度有机废水、难降解有机度水的处理领域中得到了广泛的应用。‍

UASB反应器主体可分为两个区域，即反应区和气、液、固三相分离区。在反应区下部是大量具有良好沉降性能与生物活性的厌氧颗粒污泥所形成的污泥床，在污泥床上部是浓度较低的悬浮污泥层。当反应器运行时，待处理的废水以一定流速(一般为0.5～l.5m/h)从污泥床底部进人后与污泥接触，污泥中包含的大量活性厌氧菌起着生物代谢的主要作用，经过酸化与甲烷化两个过程，分解污水中的有机物，产生的沼气以气泡的形式由污泥床区上升，并带动周围混合液产生一定的搅拌作用。经过气体的搅拌，污泥床区的松散污泥被带人污泥悬浮层区，与悬浮污泥碰撞接触，-部分污泥比重加大，沉人污泥床区。悬浮层混合液的污泥松散，颗粒比重小，污泥浓度较低。气、水、泥的混合液上升至三相分离器内，气体受反射板的作用而进人集气室被分离，污泥和水进人沉降室，由于气体已被分离，沉降室的扰动很小，液体的运动趋于层流形态，在重力作用下泥、水分离，污泥沿斜壁返回反应区，上清液从沉淀区上部排走。

UASB反应器的污泥颗粒化是该反应器的一个主要的特征。颗粒污泥可以定义为具有自我平衡的微生态系统，其特性特别适宜于升流式废水处理系统的微生物聚集体。这一聚集体在体积上相对较大，与絮状污泥短时间形成的聚集体不同，颗粒污泥物理性状是相对稳定的。UASB工艺的稳定性和高效性很大程度上取决于颗粒污泥的形成。如果反应器内的污泥以松散的絮状体存在，往往容易出现污泥上浮流失，使反应器不能在高负荷下稳定运行。颗粒污泥具有极好的沉降性能，可以保持UASB反应器内高浓度的厌氧污泥。当产气量较高，废水上升速度增加，絮状污泥由于沉降性能差，容易被冲洗出反应器。反应器内气体和水流产生的剪切力也会使得絮状污泥进一步分散，加剧系统厌氧污泥的流失。不同于絮状污泥，颗粒污泥有极好的沉降性能，不易受到气体和水流上升流速的影响。因此，污泥的颗粒化可以使UASB反应器有更高的有机物容积负荷和水力负荷。

  除了污泥颗粒化外， UASB反应器还具有以下特点:

  （1）反应器内污泥浓度高。一般平均污泥浓度为30～40g/L, 其中底部污泥床污泥浓度达60～80g/L,悬浮层污泥浓度为5～7g/L。

  （2）有机负荷高，水力停留时间短。

  （3）反应器内设三相分离器。被沉淀区分离的污泥能自动回流到反应区，一般无污泥回流设备。

  （4）无混合搅拌设备。反应器投产运行正常后，利用自身产生的气体和进水来达到搅拌的目的。

  （5）污泥床内不填载体，节省造价及避免堵塞问题。

  （6）反应器中污泥泥龄长，污泥表观产率低，所排出的污泥数量极少，从而降低了污泥处理的费用。

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