德阳UASB厌氧反应器

厌氧生物处理的影响因素哪些?

⑴ 温度。存在两个不同的温度范围(55℃左右，35℃左右)。通常所称高温厌氧消化和低温厌氧消化即对应这两个温度范围。

⑵ pH值。厌氧消化pH值范围为6.8～7.2

⑶ 机负荷。由于厌氧生物处理几乎对污水中的所机物都降解，因此讨论厌氧生物处理时，一般都以CODcr来分析研究，而不象好氧生物处理那样必须以BOD5为依据。厌氧处理的机负荷通常以容积负荷和一定的CODcr去除率来表示。

⑷ 营养物质。厌氧法中碳氮磷的比值控制在CODcr:N:P=(200～300):5:1即可。甲烷菌对硫化氢的需要量为11.5mg/L。时需补充某些必需的殊营养元素，甲烷菌对硫化物和磷专性需要，而铁、镍、锌、钴、钼等对甲烷菌激活。

⑸ 氧化还原电位。氧化还原电位可以表示水中的含氧浓度，非甲烷厌氧微生物可以在氧化还原电位小于+100mV的环境下生存，而适合产甲烷菌活动的氧化还原电位要低于-150mV，在培养甲烷菌的初期，氧化还原电位要不高于-330mV。

⑹ 碱度。废水的碳酸氢盐所形成的碱度对pH值的变化缓冲，如果碱度不足，就需要投加碳酸氢钠和石灰等碱剂来反应器内的碱度适中。

⑺ 毒物质。

⑻ 水力停留时间。水力停留时间对于厌氧工艺的影响主要是通过上流速度来表现出来的。一方面，较高的水流速度可以提高污水系统内进水区的扰动性，从而增加生物污泥与进水机物之间的接触，提高机物的去除率。另一方面，为了维持系统中能拥足够多的污泥，上流速度又不能过一定限值。

工艺中的两级与两相

*，不同的水质决定不同的工艺。产甲烷是厌氧去除水中机物的关键因素，两级和两相的差别也就在*个厌氧反应器是否产甲烷上；如果*个产甲烷，二个机负荷势必要小很多，这是问题的关键。

一般来说，两级厌氧适应的水质是较高浓度的废水，它的生化性并不很差，*级通过沉降和发酵产降低二级的负荷。两相厌氧，一是主要针对难生化降解废水，靠*相改善生化性，二是针对硫酸盐废水，靠*相进行硫酸盐还原，然后去除硫化物再进二相产甲烷，三是针对易酸化废水易波动废水，放在前面*酸化掉以稳定pH。

如酒精项目常用两级，那些几以上的，如果生化性不差并且水量不小，个人建议也用两级，但是控制其实并不简单，尤其是*级在高浓度、高VFA下。生化性较差用两相的就很多了，其实生化性不差的也常常用两相。

的工艺是用水解酸化+氧化（处理COD较低的废水），的是UASB+氧化（一相厌氧，处理COD高的废水），的是水解酸化+UASB+氧化（就相当于两相厌氧）；对此分析如下：

1）水解+好氧工艺，处理的废水浓度确实常见的要低一些，因为水解并不能提供较力的COD消解能力，当然这个工艺相比较直接好氧而言，更多的可以用在进水COD1k-2k之间的项目，这种水质进厌氧节约的曝能耗和提升水用的动力能耗差不多，厌氧降解程度上优点也不明显，但是直接进好氧浓度又偏高。因此常搞出水解+好氧，利用水解过程微量讲解和吸附去除COD来减少好氧的负担。当然这是在不讨论改善生化性方面的前提下。

2）假如水解酸化+UASB+氧化就相当于两相厌氧，文章说“厌氧发酵产生沼过程可分为水解阶段、酸化阶段、乙酸化阶段和甲烷阶段等四个阶段。水解池（水解池进行的就是水解酸化反应吧）是把反应控制在二阶段完成之前，不进入三阶段。”

那么水解酸化产生的应该是机酸吧，那乙酸化阶段在哪发生的？两相厌氧的产酸相产的酸？它的乙酸化阶段又是在哪发生的呢？

产乙酸这个词和产乙酸阶段是应该分开的，因为在产酸阶段就会产生一部分乙酸了但并不一定作为过程的主体，这要看废水的机物组成。产乙酸阶段，这里面包含了两类反应，一是更长碳链的VFA以及乳酸、丙酮酸和醇类等分解产生乙酸，二是同型产乙酸菌，利用CO2和H2的机组合进行产乙酸。两相的水解酸化过程中产生的机酸，可能是甲酸、乙酸、丙酸、丁酸…以及乳酸中的任一种，也可能是未完降解的长链脂肪酸。

个人认为在实际工程中，两相的分界线并不*分明，水解酸化相先后延伸至产乙酸甚至少量产甲烷都是经常遇见的。至于产甲烷相，它就没不含水解酸化这两个过程的时候，产甲烷相四个过程都会存在，只不过前两个过程被之前的相分担了一部分。乙酸化发生在哪里，这个过程应该大部分在后一相，两相的定义并不是“水解酸化阶段+乙酸化产甲烷阶段”，只要在流程上将其主体分开即可叫做两相，至于分界线模糊，没关系。

基于水解和酸化两个过程法分开的事实，三相取决于产乙酸和产甲烷是否可以分开。

对于三相分离器的工作原理大致可表述为：液固三相在体扰动和液体升流的下从下方进入三相分离器；污泥（固）撞击在三相分离器上，上面吸附的沼泡释放出来；沼体被三角形集罩收集；脱离体的泥水（固液相）穿过三相分离器集罩之间的缝隙，到达沉淀区；污泥（固）在没体扰动的条件下沉淀，落回三相分离器下方。核心是体被收集和污泥沉淀

德阳UASB厌氧反应器

厌氧生物处理的主要特点哪些?

⑴ 能耗较低：因为厌氧生物处理不需要供氧，能源消耗约为好氧活性污泥法的1/10，还能产生具较高热值的甲烷(CH4)。每去除1gCODcr可以产生0.35规准升甲烷或0.7规准升沼。沼的热值为22.7KJ/L,甲烷的热值为39300KJ/m3，一般天然的热值为34300KJ/m3 。

⑵ 污泥产量低：因为厌氧微生物的增殖速率比好氧微生物低得多，好氧生物处理系统每处理1kgCODcr产生的污泥量为0.25～0.6kg，而厌氧生物处理系统每处理1kgCODcr产生的污泥量只0.02～0.18kg。

⑶可对好氧生物处理系统不能降解的一些大分子机物进行*降解或部分降解。

⑷ 厌氧微生物对温度、PH等环境因素的变化更为敏感，管理好厌氧生物处理系统的难度较大。

⑸ 水温适应广：好氧处理水温在10～35℃之间，当高温时就需采取降温措施;而厌氧处理水温适应，分低温厌氧(10～30℃)、中温厌氧(30～40℃)和高温厌氧(50～60℃)。

厌氧生物处理的影响因素哪些?

⑴ 温度。存在两个不同的温度范围(55℃左右，35℃左右)。通常所称高温厌氧消化和低温厌氧消化即对应这两个温度范围。

⑵ pH值。厌氧消化pH值范围为6.8～7.2

⑶ 机负荷。由于厌氧生物处理几乎对污水中的所机物都降解，因此讨论厌氧生物处理时，一般都以CODcr来分析研究，而不象好氧生物处理那样必须以BOD5为依据。厌氧处理的机负荷通常以容积负荷和一定的CODcr去除率来表示。

⑷ 营养物质。厌氧法中碳氮磷的比值控制在CODcr:N:P=(200～300):5:1即可。甲烷菌对硫化氢的需要量为11.5mg/L。时需补充某些必需的殊营养元素，甲烷菌对硫化物和磷专性需要，而铁、镍、锌、钴、钼等对甲烷菌激活。

⑸ 氧化还原电位。氧化还原电位可以表示水中的含氧浓度，非甲烷厌氧微生物可以在氧化还原电位小于+100mV的环境下生存，而适合产甲烷菌活动的氧化还原电位要低于-150mV，在培养甲烷菌的初期，氧化还原电位要不高于-330mV。

⑹ 碱度。废水的碳酸氢盐所形成的碱度对pH值的变化缓冲，如果碱度不足，就需要投加碳酸氢钠和石灰等碱剂来反应器内的碱度适中。

⑺ 毒物质。

⑻ 水力停留时间。水力停留时间对于厌氧工艺的影响主要是通过上流速度来表现出来的。一方面，较高的水流速度可以提高污水系统内进水区的扰动性，从而增加生物污泥与进水机物之间的接触，提高机物的去除率。另一方面，为了维持系统中能拥足够多的污泥，上流速度又不能过一定限值。

营养物质对厌氧生物处理的影响体现在哪些方面?

厌氧微生物的生长繁殖需要摄取一定比例的CNP及其他微量元素，但由于厌氧微生物对碳素养分的利用率比好氧微生物低，一般认为，厌氧法中碳氮磷的比值控制在CODcr：N:P=(200～300)：5：1即可。还要根据具体情况，补充某些必需的殊营养元素，比如硫化物、铁、镍、锌、钴、钼等。在厌氧处理时提供氮源，除了满足合成菌体之外，还利于提高反应器的缓冲能力。如果氮源不足，即碳氮比太高，不仅导致厌氧菌增殖缓慢，而且使消化液的缓冲能力降低，引起pH值下降。相反，如果氮源过剩，碳氮比太低、氮不能被充分利用，将导致系统中氮的积累，引起pH值上升;如果pH值上升到8以上，就会抑制产甲烷菌的生长繁殖，使消化效率降低。一般说来，氮的浓度必须保持在40～70mg/L的范围内才能维持甲烷菌的活性。

UASB厌氧反应器优点：

废水厌氧生物技术由于其巨大的处理能力和潜在的空间，一直是水处理技术研究的热点。从传统的厌氧接触工艺发展到现今流行的UASB工艺，废水厌氧处理技术已日趋成熟。随着发展与资源、能耗、占地等因素间矛盾的进一步突出，现的厌氧工艺又面临着严峻的挑战，尤其是如何处理发展带来的大量高浓度机废水，使得研发技术更优化的厌氧工艺非常必要。内循环厌氧处理技术（以下简称IC厌氧技术）就是在这一背景下产生的强效处理技术，它是20世纪80年代中期由荷兰PAQUES研发成功，并推入废水处理工程市场，目前已成功于土豆加工、啤酒、食品和柠檬酸等废水处理中。实践证明，该技术去除机物的能力远远过普通厌氧处理技术（如UASB），而且IC反应器容积小、投资少、、，是一种值得推广的强效厌氧处理技术。

升流式厌氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Bed，简称UASB)，是由荷兰的Lettinga教授等在20世纪70年 代时开发的强效厌氧生物反应器，其结构如左图 所示。反应器工作时，污水经过均匀布水 进人反应器底部，污水自下而上地通过厌氧污泥床反应器。

UASB厌氧反应器三个重要的前提：

• 应器内形成沉降性能良好的颗粒污泥或絮状污泥；   

②  产和进水的均匀分布所形成的良好的自然搅拌；

③  设计的三相分离器，能使沉淀性能良好的污泥保留在反应器内。良好的颗粒污泥床的形成，使得机负荷和去除率髙，不需要搅拌，能适应负荷冲击和温度与pH值的变化。

UASB厌氧反应器具如下的主要特点：

① 污泥的颗粒化使反应器内的平均浓度达50 gVSS/L以上，污泥龄一般为30天以上；

② 反应器的水力停留吋间相应较短；

③ 反应器具很髙的容积负荷；

④ 不仅适合于处理髙、中浓度的机工业废水，也适合于处理低浓度的城市污水；

⑤ UASB厌氧反应器集生物反应和沉淀分离于一体，；

⑥ 滞设置填料，节省了，提髙了容积利用率；

⑦ 一般也需设置搅拌设备，上升水流和沼产生的上升流起到搅拌；

⑧ 构造简单，方便。

 基本要求:

(1)为污泥絮凝提供利的物理、化学和力学条件，使厌氧污泥获得并保持良好的沉淀性能;

(2)良好的污泥床常可形成一种相当稳定的生物相，保持定的微生态环境，能抵抗较强的扰动力，较大的絮体具良好的沉淀性能，从而提高设备内的污泥浓度;

(3)通过在污泥床设备内设置一个沉淀区，使污泥细颗粒在沉淀区的污泥层内进一步絮凝和沉淀，然后回流入污泥床内。

UASB内的流态和污泥分布

UASB内的流态相当复杂，反应区内的流态与产量和反应区高度相关，一般来说，反应区下部污泥层内，由于产的结果，部分断面通过的量较多，形成一股上升的流，带动部分混合液(指污泥与水)作向上运动。与此同时，这股、水流周围的介质则向下运动，造成逆向混合，这种流态造成水的短流。在远离这股上升、水流的地方容易形成死角。在这些死角处也具一定的产量，形成污泥和水的缓慢而微弱的混合，所以说在污泥层内形成不同程度的混合区，这些混合区的大小与短流程度关。悬浮层内混合液，由于体币的运动带动液体以较高速度上升和下降，形成较强的混合。在产量较少的情况下，时污泥层与悬浮层明显的界线，而在产量较多的情况下，这个界面不明显。关试验表明，在沉淀区内水流呈推流式，但沉淀区仍然还死区和混合区。

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，说明接近完混合型流态，反应区内污泥的颁，当机负荷很高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的高度，已90%的机物被转化。由此可见厌氧污泥具高的活性，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，积累大量高活性的厌氧污泥是这种设备具巨大处理能力的主要原因，而这又归于污泥具良好的沉淀性能。

UASB具高的容积机负荷率，其主要原因是设备内，别是污泥层内保大量的厌氧污泥。工艺的稳定性和强效性很大程度上取决于生成具优良沉降性能和很高甲烷活性的污泥，尤其是颗粒状污泥。与此相反，如果反应区内的污泥以松散的絮凝状体存在，往往出现污泥上浮流失，使UASB不能在较高的负荷下稳定。

根据UASB内污泥形成的形态和达到的COD容积负荷，可以将污泥颗粒化过程大致分为三个期:

(1)接种启动期:从接种污泥开始到污泥床内的COD容积负荷达到5kgCOD/m3.d左右，此期污泥沉降性能一般;

(2)颗粒污泥形成期:这一期的点是小颗粒污泥开始出现，当污泥床内的总SS量和总VSS量降至时本期即告结束，这一期污泥沉降性能不太好;

(3)颗粒污泥成熟期:这一期的点是颗粒污泥大量形成，由下为上逐步充满整个UASB。当污泥床容积负荷达到16kgCOD/m3.d以上时，可以认为颗粒污泥已培养成熟。该期污泥沉降性很好。

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