化学工业污水处理与回用设计：上流式厌氧污泥床反应器

上流式厌氧污泥床反应器
6．3．1 化工污水具有浓度高、波动大、毒性高的特点，试验和运行经验表明，进水有机物浓度过高会造成三相分离器沼气分离困难，产生大量泡沫，此外，浓度过高易造成毒性抑制，一般情况下，进水COD浓度不宜大于30000mg/L，当进水有机物浓度过高时可考虑回流稀释。

6．3．2 为保证上流式厌氧污泥床(UASB)反应器运行工况和稳定的处理效果，作出本规定。

6．3．3 研究表明，在有机物浓度较低时，UASB反应器反应区容积计算主要取决于水力停留时间，有机物浓度较高时，反应器容积计算则取决于反应区有机物容积负荷。

6．3．4 反应区表面水力负荷主要影响三相分离器的固液和固气分离效果，水力负荷太大时，悬浮物沉降不好，会造成污泥流失，严重时会破坏污泥床的结构稳定，为保证良好的分离效果，表面水力负荷不宜大于0．5m3/(m2·h)～1．0m3/(m2·h)。

反应器出水回流主要考虑化工污水中某些污染物浓度太高时会对厌氧微生物产生毒性和抑制作用，回流对降低毒性影响有利，但设计时应考虑回流可能引起的反应器内部工况变化，例如表面水力负荷等。

6．3．5 反应区配水系统除保证单位面积进水基本相同外，还兼有搅拌功能，使进水与污泥充分接触混合、反应。

反应器的进水方式可为连续式，为增大配水系统出水口流速，也可以脉冲间歇进水，对高浓度有机污水，由于水力负荷低，采用脉冲进水是一种较好的方法。

配水系统的形式有多管多点式，树枝管式和穿孔管式，国内常采用穿孔管配水系统，孔口直径一般为15mm～25mm，孔口流速不宜小于2m/s，配水管中心距和出水孔距一般为1m～2m，出水点服务面积2m2～5m2，多孔管配水系统可兼作反应器放空管和池底排泥使用。

各种配水系统均应考虑反冲洗或清堵措施。

6．3．6 三相分离器有多种布置形式，设计合理与否直接影响反应器处理效果和运行成败。

三相分离器的设计可分为沉淀区设计、回流缝设计和气液分离设计三个部分，本条对三相分离器的设计提出了要求。

1 沉淀区设计方法与二沉池相似，决定于表面水力负荷，由于沉淀区有少量污泥气产生对固液分离有一定干扰，故表面水力负荷不宜大于1．0m3/(m2·h)。

为取得良好的固液分离效果，沉淀区总水深宜大于1．5m，水力停留时间宜为1．5h～2．0h。

2 沉淀区开缝处进水流速的要求是考虑污泥能顺利回流至反应区，不宜大于
3m/h。

3 沉降斜面的倾角规定目的是使污泥能顺利滑回反应区。

4 进水悬浮物浓度过高或气液界面气体负荷率过低均有可能形成浮渣层，进水中含较高油脂类化合物或气体负荷率过高易形成泡沫层，均不利于污泥气逸出，严重时会引起气体从沉淀区逸出，干扰沉淀区固液分离或堵塞气体管，故气体分离界面气体负荷不宜小于1m3/(m2·h)，一般取1m3/(m2·h)～3m3/(m2·h)。

5 导流体或导流板与集气室斜面重叠部分的宽度是防止气体进入沉淀区要求
确定的。

6．4 厌氧生物滤池
6．4．1 本条规定了厌氧生物滤池滤料容积的确定原则。

工程设计中，滤料容积按容积负荷计算，容积负荷主要决定于污水中有机物种类、浓度、滤料的性能，其他如pH值、水温、营养物及有害物质浓度等，一般情况下，有机物浓度较高、滤料的比表面积和空隙率较高时，可采用较高的容积负荷。

6．4．2 本条要求厌氧生物滤池进水COD浓度在大于8000mg/L时出水应回流。

厌氧生物滤池内厌氧污泥以两种形式存在，其一是固定在填料表面，形成生物膜，其二是在填料间聚集成絮状体，由于升流式厌氧生物滤池在下部布水空间和滤料空隙存在大量悬浮生长的生物絮体，增大了生物量，故升流式厌氧生物滤池在相同的水质和水力停留时间下，COD去除率高于降流式厌氧生物滤池，目前运行的多为升流式厌氧生物滤池。

厌氧生物滤池应用上的问题主要是堵塞问题。

升流式厌氧生物滤池由于维持了悬浮态厌氧污泥的高浓度，且生物固体浓度沿高度而变化，底部生物固体浓度可达顶部的几十倍，进水浓度大时，反应器沿高度有较大的有机物浓度梯度，从而使污泥增殖更加不平衡，此外，在一定的容积负荷下，进水浓度高，上升流速小，易引起底部堵塞，同时较低的上升流速不利于物质的扩散，可能形成局部pH值降低和有害物质的积累。

降流式厌氧生物滤池中微生物主要以生物膜形式存在，生物固体浓度分布比较均匀，同时下向的水流有利于避免堵塞，因此堵塞问题好于升流式厌氧生物滤池。

出水回流能够降低对碱度的需求量，降低进水COD浓度，增大进水量，改善进水水流分布的均匀性。

厌氧生物滤池出水回流时，回流比宜通过试验或参照同类污水运行经验确定。

6．4．3 厌氧生物滤池的填料宜采用轻质、耐腐蚀性、空隙率高、比表面积大、生物易附着的填料，常用的填料有玻璃钢蜂窝、聚苯乙烯蜂窝、聚乙烯斜交错波纹板等。

填料装填高度对滤池处理能力影响较大，因此本条对生物滤池的填料装填高度作出了规定。

6．4．4 本条规定了升流式厌氧生物滤池布水系统的设计。

布水系统主要是保证配水的均匀性，避免配水系统堵塞，设计中可采用穿孔管布水系统，并宜采用可拆卸管路，以便于清通维修。

6．4．5 悬浮物的存在易引起堵塞，故作此规定。

如果进水中的悬浮物浓度较高，应采取预处理措施。