UASB厌氧反应器的工作原理

 

1)UASB厌氧反应器的工作原理

处理污水首先导入UASB厌氧反应器底部，水流以一定的流速向上流通污泥床、污泥浮游层到三相分离器和沉淀区，UASB厌氧反应器中的水流呈推流形式，水与污泥床和污泥浮游层中的微生物充分混合接触，进行厌氧分解，产生大量的沼气，沼气在上升过程中提起污泥粒子，污泥床明显膨胀，随着反应器产气量的增加，气泡上升引起的搅拌作用越来越激烈，污泥夹住气泡反应器中沉淀性能差的絮状污泥在气体的搅拌作用下，在反应器上部形成污泥悬浮层，沉淀性能好的颗粒状污泥在反应器下部形成高浓度的污泥床，随着水流的上升流动，气、水、泥三相混合液上升到三相分离器中，气体遇到反射式挡板后折叠到集气室有效地分离排出的污泥和水进入上部的静止沉淀区，在重力的作用下泥水分离，污泥下降到污泥层，上清液下降到后续处理设施。

2)UASB厌氧反应器的基本结构。

UASB厌氧反应器的基本结构主要由①污泥床②污泥悬浮层③沉淀区④三相分离器等构成。各构成部分的功能特征分别如下

①污泥床。

污泥床位于UASB厌氧反应器整体的底部，污泥床内污泥生物量高，污泥浓度(MLSS)一般为40000-80000mg/L，达到150000mg/L。污泥床污泥由活性生物量(或细菌)占70-80%以上高度发展的粒子污泥构成，正常运行的UASB粒子污泥粒径一般为0.5-5mm，具有良好的沉降性能，沉降速度一般为1.2-1.4cm/s，典型的污泥容积指数(SVI)为10-20mg/L颗粒污泥中的生物组成比较复杂，主要有杆菌、球菌、颗粒菌等。

污泥床的容积一般占UASB厌氧反应器整体容积的30%左右，但对UASB厌氧反应器整体处理效率起着非常重要的作用，对反应器中有机物的分解量一般占整个反应器整体分解量的70-90%。污泥床对有机物的有效分解作用，在污泥床内产生大量沼气，微小沼气泡不断积累、合并形成大气泡，通过其上升作用混合整个污泥床层。

②污泥悬浮层。

污泥悬浮层位于污泥床的上部。占UASB厌氧反应器整体容积的70%左右，其中污泥浓度低于污泥床，通常为15000-30000mg/L，由高凝集的污泥构成，一般为非粒状污泥，其沉积速度明显小于粒状污泥沉积速度，污泥容积指数一般为30-40mg/L污泥悬浮层中絮凝污泥浓度自下而上逐渐减小的分布状态。该层污泥承担UASB厌氧反应器整体有机物分解量的10%-30%。

③沉淀区。

沉淀区位于UASB厌氧反应器的顶部，其作用是在沉淀区沉淀，沿着沉淀区底部的斜壁滑落，回到反应区(包括污泥粒子和污泥浮动层)，保证反应器中的污泥不流失，同时保证污泥床中的污泥浓度。沉淀区还有一个作用就是要合理调整沉淀区的水位高度，这样才能保证整个反应器集气房的有效空间高度，防止集气空间被破坏。

④三相分离器。

三相分离器的主要作用是分离气体(反应过程中产生的沼气)、固体(反应器中的污泥)和液位(被处理的污水)等三相，将沼气引入集气室，将处理水引入出水区，将固体粒子引入反应区。由气体收集器和折流板等构成。三相分离器是UASB厌氧反应器的主要特点之一，其合理设计是确保UASB正常运行的重要技术。