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UASB反應器中的厭氧反應過程與其他厭氧生物處理工藝一樣,包括水解,酸化,產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷等。通過不同的微生物參與底物的轉化過程而將底物轉化為終產(chǎn)物——沼氣、水等無機物
在厭氧消化反應過程中參與反應的厭氧微生物主要有以下幾種:
水解—發(fā)酵(酸化)細菌,它們將復雜結構的底物水解發(fā)酵成各種有機酸,乙醇,糖類,氫和二氧化碳;
乙酸化細菌,它們將步水解發(fā)酵的產(chǎn)物轉化為氫、乙酸和二氧化碳;
產(chǎn)甲烷菌,它們將簡單的底物如乙酸、甲醇和二氧化碳、氫等轉化為甲烷 [1] 。
UASB由污泥反應區(qū)、氣液固三相分離器(包括沉淀區(qū))和氣室三部分組成。在底部反應區(qū)內(nèi)存留大量厭氧污泥,具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進行混合接觸,污泥中的微生物分解污水中的有機物,把它轉化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出,微小氣泡在上升過程中,不斷合并,逐漸形成較大的氣泡,在污泥床上部由于沼氣的攪動形成一個污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進入三相分離器,沼氣碰到分離器下部的反射板時,折向反射板的四周,然后穿過水層進入氣室,集中在氣室沼氣,用導管導出,固液混合液經(jīng)過反射進入三相分離器的沉淀區(qū),污水中的污泥發(fā)生絮凝,顆粒逐漸增大,并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回厭氧反應區(qū)內(nèi),使反應區(qū)內(nèi)積累大量的污泥,與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出,然后排出污泥床。
厭氧生物處理反應器是高濃度有機廢水處理的有效工藝,升流式厭氧污泥床(UASB)是厭氧生物處理反應器一種,UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed,簡稱UASB)由于具有厭氧過濾及厭氧活性污泥法的雙重特點,其結構、運行操作維護管理相對簡單,造價相對較低,技術成熟,受到污水處理業(yè)界的重視,得到廣泛的歡迎和應用。
廢水由池底進入反應器,向上流過由絮狀或顆粒污泥組成的污泥床,隨著廢水與污泥相接觸發(fā)生厭氧反應,產(chǎn)生沼氣(主要是甲烷和二氧化碳)引起污泥床擾動,通過反應區(qū)經(jīng)氣體分離后的混合液進入沉淀區(qū)進行固液分離,澄清后的處理過的水排走,沉淀下來的微生物固體,即厭氧污泥靠重力沉降返回到反應區(qū),集氣室收集的沼氣由沼氣管排出反應器。UASB反應器內(nèi)不設攪拌裝置,上升的水流和產(chǎn)生的沼氣可滿足攪拌要求,反應器內(nèi)不需填裝填料,構造簡單,易于操作運行,便于維護管理。由于UASB反應器設置有三相分離器,使得反應器內(nèi)污泥不易流失,所以反應器內(nèi)能維持很高的污泥濃度。同時,反應器的SRT(污泥停留時間)大,HRT(水力停留時間)小,這使反應器有很高的容積負荷率并運行穩(wěn)定性。
) 可處理高濃度廢水,特別是對一些較難降解的大分子有機物有很好的去除效果,而好氧對此效果不明顯;
不需要供氧,大大降低運行費用,能耗僅為好氧處理工藝的10-15%,且厭氧過程產(chǎn)生可再生能源——沼氣;
污泥產(chǎn)生量比好氧過程少5~20倍,UASB內(nèi)污泥濃度高,平均污泥濃度為20-40gVSS/1;不會產(chǎn)生污泥膨脹,剩余污泥量少,污泥易處理;
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這些顆?;钚晕勰嗤瓿闪擞袡C物的處理。顆粒污泥的粒徑一般為0.5-3mm,污泥濃度可高達20-60g/m3,使設備到達較高的處理效率,對有機廢水的COD溶解負荷可高達10-25kg/m3·d。厭氧反應器各組成部分應采納相應的防腐措施,避免揮發(fā)性脂肪酸、等對設備內(nèi)部有強烈腐蝕作用的厭氧反響中間產(chǎn)品的腐蝕,以到達延長反響器使用壽命的意圖。容積負荷應適當:中等容積負荷是厭氧反應器正常運轉的關鍵因素之一,過高或過低都會影響其處理效果。厭氧塔中的漂浮物應及時整理:處理一些高濃度有機污水時,易發(fā)生泡沫和污泥漂浮現(xiàn)象。長期以來,它會在厭氧反響器中積累,構成一層厚厚的浮渣。
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