鞍山市UASB厌氧反应器

  理论研究认为三个阶段，即厌氧消化过程分为水解发酵阶段、产乙酸产氢阶段、产甲烷阶段三部分。

  水解发酵阶段和产乙酸产氢阶段又可合称为酸性发酵阶段。在这个阶段，污水中的复杂机物，在酸性腐化菌或产酸菌的下，分解成的机物，如机酸，醇类等，以及CO2、NH3和H2S等机物。由于机酸的积累，污水的pH值下降到6以下。此后，由于机酸和含氮化合物的分解，产生碳酸盐和氨等使酸性减退，pH值回升到6.6～6.8左右。

⑴ 水解酸化阶段。污水中复杂的大分子、不溶性的机物在细胞外酶的下水解为小分子、溶解性机物，然后渗入细胞体内，水解产生挥发性机酸、醇类及醛类等。

⑵ 产氢产乙酸阶段。在产氢产酸菌的下，各种机酸分解转化为乙酸、氢和二氧化碳。

⑶ 产甲烷阶段。产甲烷菌将乙酸、氢及二氧化碳转化为甲烷。

  厌氧反应器中时会产生大量泡沫，泡沫呈半液半固状，严重时可充满气相空间并带入沼气管道，导致沼气系统的运行困难。

  产生泡沫的主要原因是厌氧系统运行不稳定，因为泡沫主要是由于CO2产量太大形成的，当反应器内温度波动或负荷发生突变等情况发生时，均可导致系统运行的不稳定和CO2的产量增加，进而导致泡沫的产生。如果将运行不稳定因素及时排除，泡沫现象一般也会随之消失。在厌氧污泥培养初期，由于CO2产量大而甲烷产量少，也会出现泡沫，随着甲烷菌的培养成熟，CO2产量减少，泡沫一般也会逐渐消失。进水中含蛋白质是产生泡沫的一个原因，而微生物本身新陈代谢过程中产生的一些中间产物也会降水的表张力而生成气泡。厌氧生物处理过程中大量产气会产生类似氧处理的曝气而形成气泡问题，负荷突然升所带来的产气量突然增加也可能出现泡沫问题。

构造

  UASB厌氧反应器包括以下几个部分：进水和配水系统、反应器的池体和三相分离器。

  在UASB厌氧反应器中重要的设备是三相分离器，这一设备安装在反应器的部并将反应器分为下部的反应区和上部的沉淀区。为了在沉淀器中取得对上升流中污泥絮体/颗粒的满意的沉淀效果，三相分离器*个主要的就是尽可能效地分离从污泥床/层中产生的沼气，别是在负荷的情况下，在集气室下反射板的是防止沼气通过集气室之间的缝隙逸出到沉淀室，另外挡板还利于减少反应室内产气量所造成的液体絮动。反应器的设计应该是只要污泥层没膨胀到沉淀器，污泥颗粒或絮状污泥就能滑回到反应室(应该认识到时污泥层膨胀到沉淀器中不是一件坏事。相反，存在于沉淀器内的膨胀的泥层将网捕分散的污泥颗粒/絮体，同时它还对可生物降解的溶解性COD起到一定的)。只一方，存在一定可供污泥层膨胀的自由空间，以防止重的污泥在暂时性的机或水力负荷冲击下流失是很重要的。水力和机(产气率)负荷率两者都会影响到污泥层以及污泥床的膨胀。UASB厌氧反应器系统原理是在形成沉降性能的污泥凝絮体的基础上，并结合在反应器内设置污泥沉淀系统使气、液、固三相得到分离。形成和保持沉淀性能的污泥(其可以是絮状污泥或颗粒污泥)是UASB厌氧反应器系统运行的根本特点 。

  碳酸钙(CaCO3)沉淀：处理废水钙含量或利用石灰补充碱度，都会增加产生碳酸钙沉淀的可能性。浓度的碳酸氢盐和磷酸盐都利于钙的沉淀。

  鸟粪石(MgNH4PO4)沉淀：进水中含较浓度的溶解性正磷酸盐、氨氮和 镁离子时，就会生成鸟粪石沉淀。厌氧处理系统鸟粪石沉淀主要在管道弯头、水泵入口和二沉池进出口等处出现。

  厌氧污水处理工艺的基建投资一般情况下比氧化沟和 SBR 工艺，但随着规模的增大，氧化沟和 SBR 的基建费也成倍增加，而常规活性污泥法的投资则以较小的比例增加，两者的差距越来越小。当污水达到一定规模后，常规活性污泥法的投资比氧化沟与 SBR 还省，所以，污水规模越大，常规活性污泥法的就越大。常规活性污泥法、A/O和A2/O法的主要缺特点是处理单元多，操作管理复杂，别是污泥厌氧消化要求水平的管理，消化过程产生的沼气是可燃易爆气体，更要求安操作，这些都增加了管理的难度。但由于大污水背靠大城市，技术力量强，管理水平较，能满足这种要求，因而常规活性污泥法的缺特点不会成为限制的因素。

与污水的氧生物处理工艺相比，污水的厌氧生物处理工艺具以下主要优点：

  ①大量降能耗，而且还可以回收生物能(沼气);

  厌氧生物处理工艺中没为微生物氧气的鼓风曝气装置，可以降大量的能耗。在大量机物的同时，厌氧处理工艺还会伴大量沼气产生。而沼气中的甲烷是一种可以燃烧的气体，具很的利用值，可以直接用于锅炉燃烧或发电;

  ②污泥产量很;

  由于污水中大部分机物在厌氧生物处理过程中被转化为沼气——甲烷和二氧化碳，而用于细胞合成的机物相对较少;同时，微生物增殖速率氧工艺要比厌氧很多，产酸菌的产率Y为0.15~0.34kgVSS/kgCOD，产甲烷菌的产率Y为0.03kgVSS/kgCOD左右，而氧微生物的产率约为0.25~0.6kgVSS/kgCOD。

  ③厌氧可以对氧微生物不能降解的一些机物进行降解或部分降解;因此，对于污水中含难降解机物质时，利用厌氧工艺进行处理后的效果更一些，或者也可以将厌氧工艺作作为提污水可生化性预处理工艺，为后续氧处理工艺处理效果基础。

  UASB内污泥浓度与设备的机负荷率关。是处理制糖废水试验时，UASB内污泥分布与负荷的关系。从图中可看出污泥层污泥浓度比悬浮层污泥浓，悬浮层的上下部分污泥浓度差较小，说明接近完混合流态，反应区内污泥的颁，当机负荷很时污泥层和悬浮层分界不明显。试验表明，污水通过底部0.4-0.6m的度，已90%的机物被转化。由此可见厌氧污泥具的活性，改变了*以来认为厌氧处理过程进行缓慢的概念。在厌氧污泥中，积累大量活性的厌氧污泥是这种设备具巨大处理能力的主要原因，而这又归于污泥具的沉淀性能。

鞍山市UASB厌氧反应器

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