UASB工艺在污水处理中的应用

UASB工艺在污水处理中的应用

摘要：目前，UASB工艺已普遍形成了颗粒污泥，这使得厌氧UASB工艺迅

速得到了推广和普及，该技术在我国已得到了实际的推广应用。UASB反应器是目前应用最为广泛的高速厌氧反应器，该技术在国内外已经发展成为厌氧处理的主流技术之一。本文从UASB反应器的基本构成和工作原理及工艺特点入手，并重点介绍了UASB工艺在水处理中的应用和UASB处理效果的影响因素和改良探讨，最后对UASB工艺的应用研究现状及发展趋势进行了展望。

关键字：UASB 颗粒污泥废水处理改良

Abstract:Recently,UASB process has generally been the formation of

granular sludge, which makes the the anaerobic UASB process quickly and the popularization of the technology in China has been the actual promotion applications. UASB reactor is currently the most widely used high-speed anaerobic reactor, the technology at home and abroad has grown to become one of the mainstream technology of anaerobic treatment. Start from the basic structure and working principle of the UASB reactor and process characteristics, and focuses on the the UASB process applications in water treatment and UASB treatment effect influencing factors and improved explore last UASB process research status and development trend prospect.

Key words :UASB Granular sludge Wastewater treatment improvement 正文

一.UASB反应器的基本构成和工作原理

1.UASB反应器的基本构成

UASB反应器的主体部分主要分为两个区域，即反应区和三相分离区.其中反应区为UASB 反应器的工作主体.UASB反应器构造图如下所示：

①.污泥床

内部具有很高的污泥生物量，污泥床中的污泥由活性生物量占70%～80% 以上的高度发展的颗粒污泥组成.，具有优良的沉降性能，颗粒污泥中的生物相组成比较复杂, 主要是杆菌、球菌和丝状菌等..污泥床的容积一般占整UASB反应器容积的30% 左右，但对UASB反应器的整体处理效率起着极为重要的作用，对反应器中有机物的降解量占到整个反应器全部降解量的70%～90%.

②.污泥悬浮层

占据整个UASB反应器容积的70%左右，由高度絮凝的污泥组成, 一般为非颗粒状污泥, 其沉降要明显小于颗粒污泥的沉速，靠来自污泥床中上升的气泡使此层污泥得到良好的混合.

污泥悬浮层中絮凝污泥的浓度呈自下而上逐渐减小的分布状态.这一层污泥担负着整个UASB反应器有机物降解量10%～30%.

③.沉淀区

其作用是使由于水流的夹带作用而随上升水流进入出水区的固体颗粒(主要是污泥悬浮层

中的絮凝性污泥) 在沉淀区沉淀下来, 并沿沉淀区底部的斜壁滑下而重新回到反应区内( 包括污泥床和污泥悬浮层) , 以保证反应器中污泥不致流失而同时保证污泥床中污泥的浓度.，沉淀区的另一个作用是可以通过合理调整沉淀区的水位高度来保证整个反应器集气室的有效空间高度而防止集气空间的破坏.

④.三相分离器

主要作用是将气体(反应过程中产生的沼气)、固体(反应器中的污泥) 和液体(被处理的废水) 等三相加以分离.，将沼气引入集气室, 将处理出水引入出水区, 将固体颗粒导入反应区.，相当于传统污水处理工艺中的二次沉淀池, 并同时具有污泥回流的功能.，因而三相分离器的合理设计是保证其正常运行的一个重要内容.

2.UASB反应器的工作原理

废水由反应器的底部进入后, 由于废水以一定的流速自下而上流动以及厌氧过程产生的大

量沼气的搅拌作用, 废水与污泥充分混合, 有机质被吸附分解, 所产沼气经由反应器上部

三相分离器的集气室排出, 含有悬浮污泥的废水进入三相分离器的沉降区, 由于沼气已从废水中分离, 沉降区不再受沼气搅拌作用的影响. 废水在平稳上升过程中, 其中沉淀性能良

好的污泥经沉降面返回反应器主体部分, 从而保证了反应器内高的污泥浓度.，含有少量较轻污泥的废水从反应器上方排出..。

二．UASB反应器的工艺特点

⑴利用微生物细胞固定化技术-污泥颗粒化

UASB反应器利用微生物细胞固定化技术-污泥颗粒化实现了水力停留时间和污泥停留时间的分享，从而延长了污泥泥龄，保持了高浓度的污泥.颗粒厌氧污泥具有良好的沉降性能和高比产甲烷活性，且相对密度比人工载体小，靠产生的气体来实现污泥与基质的充分接触，节省了搅拌和回流污泥的设备和能耗并无需附设沉淀分享装置.同时反应器内不需投加填料和载体，提高了容积利用率.

(2)由产气和进水的均匀分布所形成的良好的自然搅拌用

在UASB反应器中,由产气和进水形成的上升液流和上窜气泡对反应区内的污泥颗粒产生

重要的分级作用.这种作用不仅影响污泥颗粒化进程,同时还对形成的颗粒污泥的质量有很大的影响.同时这种搅拌作用实现了污泥与基质的充分接触.

(3)设计合理的三相分离器的应用

三相分离器是UASB反应器中最重要的设备.三相分离器的应用省却了辅助脱气装置,能收集从反应区产生的沼气,同时使分离器上的悬浮物沉淀下来,使沉淀性能良好的污泥能保留在反应器内.

三.工艺在水处理中的应用

1.UASB工艺在啤酒废水处理中的应用

①.啤酒生产废水的产生与特点

啤酒生产过程需处理的排水主要为麦糟废水，糖化、发酵、灌装等车问所排的废液，设备与管道洗涤水，地面冲洗水及来自生活办公区的生活污水等.废水的主要成分有淀粉、蛋白质、酵母菌残体、酒花残渣、残余啤酒、少量酒精及洗涤用碱等，主要污染因子为COD、BOD 和ss等，属于中高浓度有机废水.

②.处理工艺

啤酒生产过程中各工序通常为问歇排水，水量不等，且COD和pH值波动大，一般宜混合后处理.针对啤酒废水BOD ／COD比值较高(一般为0．5～0．7)、毒性较小的特点，国内外一般采用生化处理工艺，而UASB因具有高效、节能、污泥产量小、占地少、停产后再启动容易等特点，其与好氧串联组合的处理工艺已在啤酒废水处理中得到了广泛应用，工艺流程如下图所示.

③.工艺特点

⑴采用UASB+好氧工艺处理啤酒生产废水，调试稳定后UASB对COD的去除率>85％，整个系统每去除1 kgCOD电耗为0．30—0．35 kW ·h，水处理费用较低.

⑵在实际调试启动与运行管理中，主要应控制好UASB的容积负荷、进水pH值和温度，防止超