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　　污水處理uasb工藝流程簡圖（UASB處理工藝原理及用途）

UASB厭氧反應(yīng)器的工藝特點和工藝流程由于厭氧消化過程中微生物的不斷增長或不可降解進水懸浮固體的積累，隨著反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度的增加，出水水質(zhì)會有所改善，但污泥過高時，污泥將隨出水一起沖出反應(yīng)器。所以，當(dāng)反應(yīng)器中的污泥達到一定的高度就需要排泥。應(yīng)按照事先制定的程序，按規(guī)定的時間間隔排放一定數(shù)量的污泥(如每周)，污泥的總排放量等于該時期的累積量。比較可靠的方法是確定污泥濃度分布曲線的排泥。

　　原則上有兩種污泥排放方法：

　　①從期望的高度直接排放；

　　②用泵排出污泥。淤泥的排泥高度非常重要，應(yīng)將低活性污泥排出，并將高活性污泥留在反應(yīng)器中。通常污泥床底層形成濃污泥，而上層為稀絮狀污泥，剩余污泥應(yīng)從污泥床的上部排出。

　　當(dāng)反應(yīng)器底部的“濃縮”污泥，由于積累顆粒和較小的砂粒活性變低，建議偶爾從反應(yīng)器底部排泥，這樣可以避免或減少反應(yīng)器內(nèi)的沙粒積累。

　　1.推薦清水區(qū)高度為0.5~1.5m。

　　2.定時排泥可使污泥排出，一般為1~2次。

　　3.需設(shè)置污泥液面監(jiān)控器，可根據(jù)污泥面的高度確定排泥時間。

　　4.剩余污泥排泥點應(yīng)設(shè)置在污泥區(qū)中上部。

　　5.對于矩形池排泥應(yīng)沿池內(nèi)多點布置。

　　6.反應(yīng)器底部可能存在顆粒物質(zhì)和較小的砂粒，應(yīng)考慮下一次排泥的可能性，避免或減少反應(yīng)器內(nèi)積聚的砂粒。

　　7.對于一管多孔水管，進水管兼作排泥或放空管。通常將剩余污泥的排放點設(shè)在反應(yīng)器的高度上。但大多數(shù)設(shè)計人員建議將排泥設(shè)備安裝在反應(yīng)器底部附近，在三相分離器下0.5m處也有排泥管道，以排除污泥床上方部分的剩余絮狀體污泥，而不會將顆粒污泥排出。

　　UASB反應(yīng)器排泥系統(tǒng)必須同時考慮上.中、下不同位置設(shè)置排泥設(shè)備，排泥時要根據(jù)實際生產(chǎn)中的具體情況確定排泥地點。對新建的UASB反應(yīng)器而言，啟動過程主要是接種未經(jīng)馴化的絮狀污泥(例如污水處理廠的消化污泥)，并且經(jīng)過一定時間的啟動調(diào)試運行，使反應(yīng)器達到設(shè)計負(fù)荷，達到對有機物的去除效果，常常伴隨著污泥的微粒化，所以又稱污泥顆粒。厭氧微生物尤其是甲烷菌生長緩慢，導(dǎo)致厭氧反應(yīng)器的啟動需要較長時間。然而，一旦啟動完成，它就會很快地重新啟動并停止。

　　在無現(xiàn)成的厭氧污泥或顆粒污泥的情況下，城市污水處理廠多采用消化污泥。除消化污泥外，可作多種物料作接種，如牛糞、各種糞肥、污水污泥等。有些污垢、泥沙、泥沙、腐殖菌等污物也可用于接種，即使是好氧活性污泥也可用作接種污泥，并同樣可培育顆粒污泥。以6~8kgVSS/m3(以反應(yīng)器總有效容積計算)為宜，最少不少于5kgVSS/m3；接種污泥應(yīng)不超過反應(yīng)器體積的60%。對于非顆粒污泥接種污泥，在培養(yǎng)顆粒污泥或沉降性良好的活性污泥中，存在著絮狀污泥和細(xì)泥從反應(yīng)器中“洗出”的過程，這是UASB反應(yīng)器實現(xiàn)顆粒化的前提之一。

　　這個過程是微生物逐步篩選和進化的過程，反應(yīng)器中的水力停留時間或上升流速是控制的關(guān)鍵因素。實踐證明，在0.4~1.0m/h范圍內(nèi)，若有必要，可采取出水回流的方式，以適當(dāng)提高反應(yīng)器內(nèi)的升流速度。

　　一般而言，在顆粒污泥培養(yǎng)期內(nèi)，隨出水排出反應(yīng)器的污泥時，不需要再將其回流到反應(yīng)器中。考慮UASB初始起動和粒化過程，從負(fù)載角度可以分為三個階段。第一階段：也就是起步階段，這個階段是低負(fù)荷階段[2kgCOD/(m3?d)]。第二階段：即反應(yīng)器負(fù)荷上升到啟動階段2~5kgCOD/(m3?d)。此階段污泥的洗出量增加，大部分為細(xì)絮狀污泥。事實上，這一階段是在反應(yīng)器中選擇較重的污泥顆粒和分散的.絮狀污泥，這樣在該階段結(jié)束時留下的污泥中就開始產(chǎn)生顆粒污泥或保留沉淀性能好的污泥。因此5kgCOD/(m3?d)左右是反應(yīng)器中以顆粒污泥和絮狀污泥為主的一個重要分界。第三階段：此階段指的反應(yīng)器的負(fù)荷超過5kgCOD/(m3?d)。這時，絮狀污泥迅速減少，而顆粒污泥的形成卻在反應(yīng)器中沒有絮狀污泥存在。在反應(yīng)器負(fù)荷大于5kgCOD/(m3?d)時，由于不斷形成顆粒污泥，反應(yīng)器的大部分負(fù)荷可超過20kgCOD/(m3?d)。盡管反應(yīng)器運行在小于5kgCOD/(m3?d)時，系統(tǒng)中可能形成顆粒污泥，但反應(yīng)器的污泥特性是以絮狀污泥為主。UASB反應(yīng)器的工藝特點是UASB反應(yīng)器在不對載體進行吸附的情況下形成具有良好沉降性能的粒狀污泥，并保持反應(yīng)器中高濃度的微生物；從而可承受較高的COD負(fù)荷(可達到30~50kgCOD/(m3?d)以上),COD去除率達到90%以上。但好氧生物處理，效果好氧純生物流化床。另外，深井曝氣等工藝COD負(fù)荷僅10kgCOD/(m3?d),COD去除率為70%~80%。

　　UASB相對于其它厭氧生物反應(yīng)器有以下特點。

　　1.構(gòu)造簡單巧妙：沉淀區(qū)位于反應(yīng)器頂部，廢水從反應(yīng)器的底部進入，與大量厭氧細(xì)菌接觸過污泥床區(qū)，廢水中的有機物被厭氧菌分解成沼氣(主要成分為CH4和CO2)，污水在升流過程中與沼氣和厭氧菌固體物質(zhì)混合。在氣室區(qū)進行沼氣固液分離，處理后的凈化水從反應(yīng)器的頂部排出，廢水處理全部完成。沉淀區(qū)污泥大多能返回到污泥床，并能在反應(yīng)器中保持足夠的生物量。由此可以看出，整個前半部分是由生物反應(yīng)和沉淀組成的，反應(yīng)器中不存在機械攪拌，沒有加料，結(jié)構(gòu)比較簡單，操作管理方便。

　　2.反應(yīng)器中可培養(yǎng)厭氧顆粒污泥：UASB反應(yīng)器在處理大多數(shù)有機廢水時，只要操作正確，一般都能在反應(yīng)器中培養(yǎng)出厭氧型顆粒污泥，厭氧粒污泥具有極高的活性脫除有機物，其密度比絮體污泥大，沉淀性能好，反應(yīng)器內(nèi)可保持很高的生物量。

　　3.實現(xiàn)了污泥泥齡(SRT)和水力停留時間(HRT)的分離：由于反應(yīng)器中能夠保持很高的生物量，所以污泥的泥齡很長，現(xiàn)代厭氧反應(yīng)器與傳統(tǒng)厭氧反應(yīng)器相比，反應(yīng)器內(nèi)的HRT較短，因此，反應(yīng)器具有很高的容積負(fù)荷率和良好的運行穩(wěn)定性，這與傳統(tǒng)厭氧反應(yīng)器有很大的不同。

　　4.UASB反應(yīng)器對各種廢水的適應(yīng)性較強：UASB反應(yīng)器不僅能出高濃度的有機廢水，如酒精.糖蜜、檸檬酸等生產(chǎn)廢水；還可能出來中等濃度的有機廢水，如啤酒.屠宰.軟飲料等生產(chǎn)廢水，而且會產(chǎn)生低濃度的有機廢水，如生活污水.城市污水等。UASB反應(yīng)器可以在溫度(55℃)和中溫(約35℃)下操作，并能在約20℃的低溫下穩(wěn)定工作。UASB反應(yīng)器除含有有毒有害物質(zhì)的有機廢水外，幾乎可以適應(yīng)不同行業(yè)排放的各種有機廢水。

　　5.能源消耗低，泥料產(chǎn)出少：UASB反應(yīng)器不需要供氧，不需要攪拌，不需要加熱，在實現(xiàn)能量的同時，達到了低能耗，并且可以提供大量的生物能沼氣，所以UASB反應(yīng)器是一種產(chǎn)能型廢水處理設(shè)備。因污泥產(chǎn)生時間較長，既不穩(wěn)定，又產(chǎn)泥量小，可降低污泥處理成本。

　　6.不能去除廢水中的氮和磷：UASB反應(yīng)器像其它厭氧處理設(shè)備一樣，它的缺點是不能從廢水中去除氮和磷。它取決于厭氧生物化學(xué)反應(yīng)的性質(zhì)。對中高濃度廢水進行厭氧-好氧串聯(lián)處理，即用UASB反應(yīng)器對廢水中大部分含碳有機物進行預(yù)處理，而好氧處理裝置則可去除殘留的碳化物。

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