第三讲污泥床反应器
第三代厌氧反应器
第三代厌氧反应器第三代厌氧反应器上流式污泥床过滤器（UBF）UBF反应器是由上流式污泥床（UASB）和厌氧滤器（AF）构成的复合式反应器。
反应器的下面是高浓度颗粒污泥组成的污泥床，上部是填料及其附着的生物膜组成的滤料层UBF系统的突出优点是反应器上部空间所架设的填料，不但在其表面生长微生物，而且在其空隙截留悬浮微生物，利用原有的无效容积增加了生物总量，防止生物量的突然洗出，且由于填料的存在，夹带污泥的气泡在上升过程中与之碰撞，加速了污泥与气泡的分离，从而降低了污泥的流失。
标准UBF反应器的高径比为6，且填充的反应器上部的1/3体积处。
填料堆置角度不同，对污泥滞留的影响较大，堆置角为40和80时，相应污泥滞留能力为0.95和0.97，但填料厚度对污泥滞留影响不大，厚度依次为5.7cm、11.5cm和23cm时，相应污泥滞留能力为0.88、0.92和0.89.UBF的工艺特点：1、有机负荷高，COD容积负荷为10-60kg/(m3.d)或BOD容积负荷为7-45kg/(m3.d)，COD污泥负荷为0.5-1.5kg/(kg.d)或BOD污泥负荷为0.3-1.2 kg/(kg.d)。
2、可用来处理多种高浓度有机废水，但该反应器适用于处理含溶解性有机物的污水，而不适合含SS较多的有机废水，否则填料层容易堵塞。
3、UBF反应器极大的延长了SRT。
污泥与反应器中的停留时间一般均在100d以上，污泥产量低，污泥产率为0.04-0.15kgVSS/kgCOD或0.07-0.25kgVSS/kgBOD。
4、对水质的适应性高，因为反应器内污泥的浓度高，增强了反应器对不良因素，如有毒物质的适应性，能够高效率、未定的处理高浓度难降解有机废水。
5、填料的存在，加速了污泥与气泡的分离，从而降低了污泥的流失，反应器积累生物量的能力大为增强，反应器的有机负荷更高，反应器上部空间所架设的填料既利用原有的无效容积增加了生物量，又防止生物量的突然洗出，而且对COD有20%左右的去除率膨胀颗粒污泥床（EGSB）EGSB反应器实际上事改进的UASB反应器，区别在于前者具有更高的液体上升流速，使整个颗粒污泥床处于膨胀状态。
升流式厌氧污泥床反应器
2.进水配水系统的设计
UASB反应器进水配水系统有多种形式，进水方式 大致可分为间歇式（脉冲式）、连续流、连续与 间歇相结合等方式 ： ➢ (1)树枝管式配水系统 为了配水均匀一般采用对称布置，各支管出水口 向下距池底约 2Ocm，位于所服务面积的中心。 管口对准的池底所设的反射锥体，使射流向四周 散开，均布于池底，一般出水口直径采用1520mm，每个出水口服务面积为2-4m2。但是在温 度低于20℃或低负荷的情况，产气率较低并且污 泥和进水的混合不充分时，需要较高密度的布水 点。对于城市污水，De Man和Van derLast(1990) 建议1-2m2/ 孔。这种形式的配水系统的特点是比 较简单，只要施工安装正确，配水能够基本达到 均匀分布的要求。
3.2 升流式厌氧污泥 层反应器 （UASB）
一、升流式厌氧污泥层反应器的特 征及构造
➢ 1.特征
➢ 升流式厌氧污泥层(Upflow Anaerobic Sludge Blanket，简称 UASB)反应器是荷兰学者莱廷格 (Lettinga)等人在70年代初开发的，在国外，目前 己广泛用于高浓度有机废水处理，规模较大的容 积达5500m3，每天可产沼气2000m3，COD去除 率达85%。1980年代，北京市环境保护研究所、 清华大学、哈尔滨建筑工业大学开展了UASB的 研究，目前在我国工业废水处理中已得到广泛应 用。UASB反应器工作原理如图所示。
2.构造
反应器主要由下列几部分组成 ➢ 1)进水配水系统，其主要功能是：①将进入反应
器的原废水均匀地分配到反应器整个横断面；并 均匀上升；②起到水力搅拌的作用。这都是反应 器高效运行的关键环节。 ➢ 2)反应区，是升流式厌氧污泥床的主要部位，包 括颗粒污泥区和悬浮污泥区。在反应区内存留大 量厌氧污泥，具有良好凝聚和沉淀性能的污泥在 池底部形成颗粒污泥层。废水从厌氧污泥床底部 流入，与颗粒污泥层中的污泥进行混合接触，污 泥中的微生物分解有机物，同时产生的微小沼气 气泡不断地放出。微小气泡在上升过程中，不断 合并，逐渐形成较大的气泡。在颗粒污泥层上部， 由于沼气的搅动，形成一个污泥浓度较小的悬浮 污泥层。
升流式厌氧污泥床反应器(UASB)概述与发展
升流式厌氧污泥床反应器（UASB）概述与发展目录一、UASB反应器的基本原理 (2)二、UASB反应器的结构特点 (4)三、UASB反应器的性能评价 (6)四、UASB反应器的发展趋势 (8)声明：本文内容来源于公开渠道或根据行业大模型生成，对文中内容的准确性不作任何保证。
本文内容仅供参考，不构成相关领域的建议和依据。
一、UASB反应器的基本原理（一）UASB反应器的工作原理升流式厌氧污泥床反应器（UpflowAnaerobicSludgeBed，简称UASB）是一种利用厌氧微生物在无氧条件下分解有机物，转化为生物气体（以甲烷为主）和无机物的污水处理设施。
其工作原理是污水自下而上流经反应器内部的活性污泥床，形成一个专门的厌氧环境。
在这一过程中，微生物与污水中的有机物相互作用，使有机物降解，产生的气体则通过反应器顶部分离并收集。
（二）UASB反应器的结构特点1、反应器上部设置气、固、液三相分离器。
三相分离器是UASB 反应器的关键部件，它负责将气体（沼气）、固体（污泥）和液体（出水）分开，保证出水水质和反应器内污泥量，同时有利于污泥颗粒化。
2、反应器内污泥能形成颗粒污泥。
颗粒污泥是UASB反应器的重要特征，其形成与成熟是保证反应器高效稳定运行的前提。
颗粒污泥中的细菌是成层分布的，外层中占优势的细菌是水解发酵菌，而内层则是产甲烷菌。
3、反应器集生物反应和沉淀分离于一体，结构紧凑。
UASB反应器无需设置填料，节省了费用，提高了容积利用率。
同时，一般也无需设置搅拌设备，上升水流和沼气产生的上升气流起到搅拌的作用。
（三）UASB反应器的运行特性1、高处理效率。
UASB反应器的设计使其在较低的停留时间内就能有效去除污染物，通常其水力停留时间在6到12小时之间，相较于传统的好氧污水处理方法，其处理速度显著提高。
2、适应性强。
UASB反应器能够处理不同浓度和成分的污水，特别是在面对有机废水时，其处理效果更为明显。
上流式厌氧污泥床反应器UASB
上流式厌氧污泥床反应器（UASB）调试计划1. UASB反应器的反应原理UASB反应器可分为两个区域，反应区和气、液、固三相分离区。
在反应区下部，是由沉淀性能良好的污泥（颗粒污泥或絮状污泥），形成厌氧污泥床。
当废水由反应器底部进入反应器后，由于水的向上流动和产生的大量气体上升形成了良好的自然搅拌作用，并使一部分污泥在反应区的污泥床上方形成相对稀薄的污泥悬浮层。
悬浮液进入分离区后，气体首先进入集气室被分离，含有悬浮液的废水进入分离区的沉降室，由于气体已被分离，在沉降室扰动很小，污泥在此沉降，由斜面返回反应区。
2. UASB反应器运行的三个重要前提:（1）反应器内形成沉淀性能良好的颗粒污泥或絮状污泥。
（2）由于产气和进水的均匀分布所形成的良好的自然搅拌作用。
（3）合理的三相分离器使沉淀性能良好污泥能保留在反应区内。
UASB反应器启动运行的四个阶段3.1 第一阶段：UASB启动运行初始阶段：3.1.1 选用接种污泥选用污水厂污泥消化池的消化污泥接种（具有一定的产甲烷活性）。
（1）接种污泥的方法：接种污泥量、接种污泥的浓度（2）方法：将含固80%的接种污泥加水搅拌后，均匀倒入到UASB反应池。
（3）接种污泥量：接种污泥量为UASB反应器的有效容积的30%到50%，最少15%，一般为30%。
接种污泥的填充量不超过UASB反应器的有效容积的60%。
本系统接种污泥量为80m3。
（4）接种污泥的浓度：初启动时，稀型污泥的接种量为20到30kgVSS/m3, 浓度小于40kgVSS/m3的稠型硝化污泥接种量可以略小些。
亦有建议以6-8kgVSS/m3为宜，因为消化污泥一般为絮状体，不宜接种太多，太对了对颗粒污泥不但没有好出，反而不利，种泥即污泥种的意思，种泥太多事没有必要的，颗粒污泥并非是种泥本身形成的，而是以种泥为种子，在提供充足的营养基质下由新繁殖的微生物形成，种泥多了，反而会与初生得颗粒污泥争夺养分，不利于颗粒污泥的形成。
关于UASB的升流式厌氧污泥床反应器详解
关于UASB的升流式厌氧污泥床反应器详解！升流式厌氧污泥床反应器是一种处理污水的厌氧生物方法，又叫升流式厌氧污泥床，英文缩写UASB（Up-flowAnaerobicSludgeBed/Blanket）。
由荷兰Lettinga教授于1977年发明。
污水自下而上通过UASB。
反应器底部有一个高浓度、高活性的污泥床，污水中的大部分有机污染物在此间经过厌氧发酵降解为甲烷和二氧化碳。
一、UASB工艺的主要特点1）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离，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，也无需附设沉淀分离装置；同时反应器内不需投加填料和载体，提高了容积利用率，避免了堵塞问题，具有能耗低、成本低的特点。
2）由产气和进水的均匀分布所形成的良好的自然搅拌作用在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，它可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。
三相分离器的应用避免了辅设沉淀分离装置、脱气装置和回流污泥设备，简化了工艺，节约了投资和运行费用。
4）容积负荷率高对中高浓度有机废水容积负荷可达20kgCOD/(m3•d)，COD去除率均可稳定在80%左右。
5）污泥产量低与传统好氧工艺相比，污泥产量低,污泥产率一般为0.05kgVSS/kgCOD～0.10kgVSS/kgCOD，仅为活性污泥产泥量的1/5左右。
升流式厌氧污泥床反应器(UASB)设计计算书教案资料
三相分离器 设计
沉淀区的水深
停留时间
设集气罩的水平夹角 取保护高度 设下三角集气罩高度 上三角形顶水深 则有下三角形集气罩底的宽度 设单元三相分离器宽 则下部污泥回流缝宽度
回流缝设计
反应器的长 L
取整反应器的长 上升流速 反应器直径
D 取整反应器直径 上升流速长L宽来自B高H
直径
ø
高
H
矩形池 S
圆形池
矩形池 V
m m m/h m m m/h
m m m m m m2 m2 m3 m3
h h
m3/(m2·h) m3/(m2·h)
m h h
° m m m m m m
7.50 8.00 0.12 6.18 6.00 0.13
8.00 4.00 6.50 6.00 6.50 32.00 28.26 192.00 169.56
。
m³/d
17.66 19.87 0.21 0.19 0.64 16.38 18.43 6.40 5.65 0.11 0.20
0.52 0.91 0.40 1.31 1.80 3.11
0.28 0.25 0.01 0.01 0.02 0.27 9.59
2.28 34.31 38.59
118.80
m3 m2 m m
kgSS/d
23.76 0.01 0.13 1.20
24.75
计算书
计算人：
计算公式/取值依据/说明
常温20～25℃，中温35～40℃，高温50～55℃ pH值宜为6.0～8.0 进水CODcr浓度宜大于1500mg/L
进水中悬浮物含量宜小于1500mg/L 一般在300～700mg/L 一般在25～83mg/L 一般在5～17mg/L 颗粒污泥一般可以达到5.0～6.0，絮状污泥一般取值2.0～3.0 对于有机废水去除率可以达到80%～90% 一般去除率为70%左右。 一般沼气产率为0.3～0.5m3/(去除kgCOD) 一般产率按照0.05～0.1kgVSS/(去除kgCOD)计算 一般在0.6～0.85之间
上流式厌氧污泥床反应器UASB
1、污泥床
❖ 污泥床位于整个 UASB反应器的底部。
❖ 污泥床内具有很高的 污泥生物量，其污泥 浓度(MLSS)一般为 40000~80000mg/L
❖ 污泥床中污泥由高度发展的颗粒污泥组成，其中活 性生物量(或细菌)占70%~80%以上的，正常运行的 UASB中颗粒污泥的粒径一般在0.5~5mm之间，具 有优良的沉降性能，
❖ 在反应过程中，经过水解、发酵、产酸和产气步骤， 复杂的底物被厌氧微生物转化为多种多样的中间产 物，如糖类、有机酸、醇、醛和氢等，并最终转化 为沼气。
❖ 在厌氧消化过程中参与反应的厌氧微生物主 要有以下几种：
❖ 水解—发酵(酸化)细菌：将复杂的聚合底物 水解成各种有机酸、乙醇、糖类、氢和二氧 化碳。
❖ 反应器中所要求的水温较高，最好在35℃ 左右。
六、UASB反应器的控制要点
❖ 在UASB反应器的运行中，其控制要点及常 见问题主要有以下四个方面：
❖ 反应器的启动和颗粒污泥培养 ❖ 反应器污泥流失及解决方法 ❖ 反应器中的酸碱平衡及pH值的控制 ❖ 反应器中硫酸盐、硫化氢的控制技术
1、反应器的启动和颗粒污泥培养
❖ 目前生产性UASB反应器装置所采用的进水 方式:
❖ 间隙式进水、 ❖ 脉冲式进水、 ❖ 连续均匀进水 ❖ 连续进水与间隙回流相结合的进水方式
❖ UASB反应器中一般情况下多采用连续进水 的运行方式，必要时也可采用脉冲式进水和 连续进水与间隙回流相结合的进水方式。采 用后两种进水方式的目的是使反应器内的絮 凝、颗粒污泥经常性地处于均匀混合和颗粒 松散状态，多在反应器的启动初期或反应器 中出现沟流时使用。当反应器运行正常后， 一般不必进行回流，而进行连续进水。
一般平均污泥浓度为30~40g/L，污泥床为 40~80g/L，污泥悬浮层为15~30g/L。 ❖ 反应器中的污泥颗粒化。 颗粒污泥具有生物固体沉降性能好、生物浓度高、 固液分离好的特点，使反应器对不利条件的抗性 增强，是UASB反应器的一个重要特征。
升流式厌氧污泥床反应器在高浓度有机废水处理中的实践研究
升流式厌氧污泥床反应器在高浓度有机废水处理中的实践研究目录一、试验装置与材料的准备 (2)二、试验过程与数据收集 (5)三、试验结果与分析 (8)四、经济效益与环境效益分析 (10)五、试验中存在的问题与改进措施 (12)声明：本文内容来源于公开渠道或根据行业大模型生成，对文中内容的准确性不作任何保证。
本文内容仅供参考，不构成相关领域的建议和依据。
一、试验装置与材料的准备（一）试验装置1、升流式厌氧污泥床反应器（UASB）UASB反应器是一种高效的厌氧反应器，其结构紧凑，集生物反应与沉淀于一体。
反应器主体为不含填料的空容器，但包含高浓度的活性厌氧污泥，污泥层分为污泥床区和污泥悬浮区。
反应器底部设有进水配水系统，确保废水能够均匀分配到整个反应器底部，并具有一定的水力搅拌作用。
反应器上部设有三相分离器，用于完成气、液、固三相的分离。
沼气从上部导出，分离的污泥自动滑落到污泥悬浮层，出水从澄清区流出。
反应器的设计需考虑有效容积、主要部位的尺寸（如高度、直径、长宽比等），以及进水配水系统、出水系统和三相分离器的设计。
2、辅助设备加热设备：用于调节反应器内的水温，以维持适宜的厌氧微生物生长条件。
搅拌设备：虽然UASB反应器内不需要专门的搅拌设备，但可通过上升水流和沼气产生的气流实现搅拌作用。
监测设备：包括温度传感器、pH计、溶解氧仪等，用于实时监测反应器内的环境条件。
控制系统：用于控制加热、搅拌、进水、出水等过程的自动化操作。
（二）试验材料1、高浓度有机废水试验废水应取自实际工业废水，具有较高的有机物浓度（如COD 浓度在600-1200mg/L范围内）。
废水需经过预处理，去除大颗粒杂质和悬浮物，以避免对反应器造成堵塞或影响处理效果。
2、厌氧污泥污泥应取自已经稳定运行的UASB反应器或其他厌氧处理设施，具有较高的沉降性能和活性。
污泥在接种前需进行驯化，以适应试验废水的水质和温度条件。
3、其他化学试剂用于调节废水pH值的化学试剂（如氢氧化钠、盐酸等）。
UASB升流式厌氧污泥床反应器工艺
升流式厌氧污泥床反应器（UASB）1、工作原理废水由反应器的底部均匀引入，污水向上通过包含颗粒污泥和絮凝污泥的污泥床，在与污泥的充分接触过程中，微生物分解废水中的有机物产生沼气引起内部循环，有利于颗粒污泥的形成和维持。
部分气体以气泡的形式附着在污泥颗粒上，附着和没有附着的气体向反应器顶部上升，上升到表面的颗粒碰击气体发射板的底部，引起附着气泡的污泥絮体脱气，气泡释放的同时，污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面，气体被收集到反应器顶部的集气室。
置于集气室单元缝隙之下的挡板的作用是气体反射器和防止沼气进入沉淀区，否则将引起沉淀区的紊动，会阻碍颗粒沉淀，使得包含一些剩余固体和污泥颗粒夫人液体经过分离器缝隙进入沉淀区。
由于分离器的斜壁沉淀区的过流面积沿接近水面的方向逐渐增加，因此上升流速逐渐降低，由于流速降低，污泥絮体易于形成。
积累在三相分离器上的污泥絮体在一定程度上将克服其在斜壁上受的摩擦力，而返回反应区。
三相分离器是UASB反应器最重要的设备，这一设备安装在反应器的顶部并将反应器分为下部的反应区和上部的沉淀区。
三相分离器的目的：尽可能有效地分离从污泥床（层）中产生的沼气，特别在高负荷的情况下。
在气室下面反射板的作用：①防止沼气通过气室之间的缝隙溢出到沉淀区；②有利于减少反应区内高产气量所造成的液体紊动。
2、UASB反应器的构造UASB可分为开敞式和封闭式两种。
开敞式UASB反应器的顶部不加密封，出水水面敞开，主要适用于中低浓度的有机废水；封闭式UASB反应器的顶部加盖密封，主要适用于高浓度有机废水或含较多硫酸盐的有机废水。
UASB反应器断面一般为圆形或矩形，圆形结构一般为钢结构，矩形结构一般为钢筋混凝土结构。
1）布水器即进水配水系统，主要功能：①将废水均匀地分配到整个反应器的底部；②水力搅拌。
2）反应区其中包括污泥床和污泥悬浮层，其污泥多为颗粒污泥，污泥床高度约为反应区总高度的1/3，但其污泥量约占全部污泥量的2/3以上。
生活污水处理上流式厌氧污泥床反应器
生活污水处理上流式厌氧污泥床反应器随着我国城镇化脚步不断加快，城镇化水平越来越高以及水污染防治行动的更加深入，建立全方位全流域的城市污水治理体系的进程势在必行。
提高污水处理效率，加强污水处理厂处理效能和降低污水处理能耗成为当务之急。
污水处理技术的发展趋势是简易、高效率、低能耗。
上流式厌氧污泥床反应器(UASB)作为一种高效的厌氧反应器，有着能耗低、污泥产量小、出水有机物处理效果好等优点，在厌氧处理污水中有着广泛的应用。
以下就简单介绍厌氧膜生物反应器的发展历程、技术优势、影响因素及其在处理低浓度生活污水中的应用和展望。
一、上流式厌氧污泥床反应器的发展历程在20世纪六七十年代，一批新型高效的厌氧反应器研制开发出来，其中UASB(Up-flow Anaerobic Sludge Blanket升流式厌氧污泥反应器)已被广泛用于各种有机废水处理。
八十年代初，荷兰的Lettinga等人就开始了这方面的研究。
UASB结构简单、操作方便、运行费用低廉，在较低浓度和温度的情况下亦可以达到较好的效率。
它是由上流式厌氧生物膜法发展而成的，上流式厌氧生物膜法的填料(特别是下半部填料)容易造成堵塞，在取消了填料层后，运行发现在反应器的相应部位，形成一层厌氧活性污泥层，成为截留，吸附与降解有机物的主要部位。
后来改进为在反应器的上部增加气液固三相分离器。
使处理后的废水、产生的沼气以及污泥有效分离，构成了完整的UASB反应器。
现在UASB反应器广泛应用于高浓度污水的处理。
二、上流式厌氧污泥床反应器的技术优势相对于传统好氧处理生活污水工艺来说，上流式厌氧污泥床反应器主要以下几点优势：①反应器处理能耗小，相对好氧生物处理来说污泥量大大减少。
②厌氧处理能够产沼气，能环境保护、能源回收利用有机结合。
有较好的环境效益。
③处理成本相对好氧要低，有较好的经济效益。
不考虑产生的沼气带来的效益情况下，厌氧处理的成本只有厌氧处理的1/3。
④厌氧处理负荷高，占地少。
上流式厌氧污泥床反应器UASB反应器
胞外聚合物假说
通过扫描电镜观察发现，颗粒污泥中某
些细菌会分泌出胞外聚合物，而胞外聚
合物为共生细菌间提供生成各种生物键
的条件。
微生物细胞连在一起形成微生物菌落的
层状结构，在此基础上细菌进一步生长
形成颗粒污泥。
开普敦假说(1987)
颗粒化取决于以H2为唯一能源、能产生
除半胱氨酸外的其所有氨基酸的微生物
聚集在一起的颗粒, 亚单位之间呈半透
明状态, 在光学显微镜下其界限明显可
见, 颗粒的边缘不整齐, 整体呈桑箕状,
称做成的初生颗粒, 一般结构
较疏松, 亚单位之间呈半透明状态, 颗粒
表面无统一的基质膜包围, 边缘不整齐。
随着初生颖粒内细菌的生长和黑色金属
容积
有机负荷的控制
甲烷菌的数量和活性是UASB效率的主要限
制因素。负荷过高，反应器内水解菌和产酸
菌增多，反应器内pH降低，产甲烷菌受到抑
制。
❖ 在启动阶段，一次增加的负荷不宜过高，在
低负荷阶段提负荷可以稍快，超过
0.1kgCOD/kgSS·d后每次负荷提高量为
20%~30%,在每一阶段要运行20天甚至更长
形成过程
影响因素
UASB中污泥的特性
UASB的有机负荷率与污泥浓度有关,
试验表明，污水通过底部0.4~0.6m的高
度，已有90％的有机物被转化。由此可
见厌氧污泥具有极高的活性，改变了长
期以来认为厌氧处理过程进行缓慢的概
念。
工艺的稳定性和高效性很大程度上取
决于生成具有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
应器高效运行的关键之一。
UASB采用的进水方式大多为间歇式进水，
工艺方法——厌氧生物反应器及其原理
工艺方法——厌氧生物反应器及其原理工艺简介1、升流式厌氧污泥床反应器（UASB）UASB是（Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket）的英文缩写。
名叫上流式厌氧污泥床反应器，是一种处理污水的厌氧生物方法，又叫升流式厌氧污泥床。
由荷兰Lettinga教授于1977年发明。
UASB由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。
在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。
要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。
沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。
沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。
2、厌氧颗粒污泥膨胀床反应器（EGSB）EGSB（Expanded Granular Sludge Blanket Reactor），中文名膨胀颗粒污泥床，是第三代厌氧反应器，于20世纪90年代初由荷兰Wageingen农业大学的Lettinga等人率先开发的。
其构造与UASB反应器有相似之处，可以分为进水配水系统、反应区、三相分离区和出水渠系统。
与UASB反应器不同之处是，EGSB 反应器设有专门的出水回流系统。
EGSB反应器一般为圆柱状塔形，特点是具有很大的高径比，一般可达3-5，生产装置反应器的高度可达15-20米。
颗粒污泥的膨胀床改善了废水中有机物与微生物之间的接触，强化了传质效果，提高了反应器的生化反应速度，从而大大提高了反应器的处理效能。
上流式污泥床厌氧(UASB)反应器的改造及旋流内循环(EIC)厌氧反应器初探
上流式污泥床厌氧（UASB）反应器的改造及 旋流内循环（EIC）厌氧反应器初探陈 协江西省科学院 330029E-mail：Chenxie701@摘 要：本文针对上流式污泥床厌氧反应器UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed)的问题，在UASB改造中，开展了改进IC( Inner-Circulation)的研究。
主要特点为利用旋流技术，改善了布水和循环效率。
在多个企业多种形式工业运行中，针对发现的问题，主要利用气泡的聚并和破裂产生的“聚式”流态化原理，改善了颗粒污泥生长和生存的物理环境；改进设计了内循环厌氧反应器的三相前端处理器。
简述了旋流内循环厌氧反应器的研究现状。
关键词：上流式污泥床厌氧反应器， 内循环反应器，旋流技术，“聚式”流态化，旋流内循环厌氧反应器一、引言以高效、低成本为特征的现代废水处理技术首先当推先进的厌氧生物处理技术，厌氧生物反应器是其中发展最为迅速的一个领域。
1971年荷兰瓦格宁根（Wageningen）农业大学拉丁格（Lettinga）教授通过物理结构设计，利用重力场对不同密度物质作用的差异，发明了三相分离器。
使活性污泥停留时间与废水停留时间分离，形成了上流式厌氧污泥床（UASB）反应器的雏型。
1974年荷兰CSM公司在其6m3反应器处理甜菜制糖废水时，发现了活性污泥自身固定化机制形成的生物聚体结构，即颗粒污泥（granular sludge）。
颗粒污泥的出现，不仅促进了以UASB为代表的第二代厌氧反应器的应用和发展，而且还为第三代厌氧反应器的诞生奠定了基础。
原典型的UASB反应器工作原理概念和工作状态模型存在三方面问题：A、高度问题，污泥床高度对反应区的水流影响较大，如太厚会加大沟流和短流；B、增加截面积的放大方式，在大规模反应器中难以实现均匀布水；C、三相分离器的稳定操作较为困难。
20世纪80年代中后期到90年代，针对上述缺陷，国际上以厌氧膨胀颗粒污泥床（EGSB）、内循环反应器（IC）、升流式厌氧污泥床过滤器（UBF）、厌氧折流板反应器（ABR）为代表的第三代厌氧反应器相继出现。
膨胀颗粒污泥床（EGSB反应器）---污水处理技术
膨胀颗粒污泥床（EGSB反应器）---污水处理技术膨胀颗粒污泥床（EGSB反应器）简介膨胀颗粒污泥床(EGSB)是在UASB反应器的基础上发展起来的第三代厌氧生物反应器。
从某种意义上说．是对UASB反应器进行了几方面改进：①通过改进进水布水系统．提高液体表面上升流速及产生沼气的搅动等因素；②设汁较大的高径比；③增了出水再循环来提高反应器内液体上升流速。
这些改进使反应器内的液体上升流速远远高于UASB反应器，高的液体上升流速消除了死区，获得更好的泥水混合效果。
在UASB反应器内，污泥床或多或少像是静止床，而在EGSB 反应器内却是完全混合的。
能克服UASB反应器中的短流、混合效果差及污泥流失等不足，同时使颗粒污泥床充分膨胀，加强污水和微生物之问的接触。
由于这种独特的技术优势，使EGSB适用于多种有机污水的处理，且能获得较高的负荷率，所产生的气体也更多。
EGSB反应器工艺原理图1 EGSB反应器构造EGSB反应器主要是由进水系统、反应区、三相分离器和沉淀区等部分组成，如图1所示。
污水从底部配水系统进入反应器，根据载体流态化原理，很高的上升流速使废水与EGSB反应器中的颗粒污泥充分接触。
当有机废水及其所产生的沼气自下而上地流过颗粒污泥床层时，污泥床层与液体间会出现相对运动，导致床层不同高度呈现出不同的工作状态；在反应器内的底物、各类中间产物以及各类微生物间的相互作用，通过一系列复杂的生物化学反应，形成一个复杂的微生物生态系统，机物被降解，同时产生气体。
在此条件下，一方而可保证进水基质与污泥颗粒的充分接触和混合，加速生化反应进程；另一方而有利于减轻或消除静态床(如UASB)中常见的底部负荷过重的状况，从而增加了反应器对有机负荷的承受能力。
三相分离器的作用首先是使混合液脱气，生成的沼气进入气室后排出反应器，脱气后的混合液在沉淀区进一步进行同液分离，污泥沉淀后返回反应区，澄清的出水流出反应器。
为了维持较大的上升流速，保障颗粒污泥床充分膨胀，EGSB反应器增加了出水再循环部分。
EGSB反应器使用说明书知识讲解
E G S B反应器使用说明书目录1、EGSB反应器介绍 (1)2、EGSB厌氧工艺原理 (1)3、EGSB反应器特点 (1)4、EGSB反应器启动运行 (2)1）菌种驯化 (2)2）颗粒污泥培养 (2)3）负荷提高 (3)3）试运行 (3)5、EGSB反应器主要参数控制 (3)1）反应器有机负荷 (3)2）上流速度 (4)3）环境因素的控制 (4)6、影响EGSB反应器的环境因素 (4)1）温度及温度的波动 (4)2）PH值范围及PH缓冲能力 (5)3）营养物与微量元素 (5)EGSB反应器使用说明书1、EGSB反应器介绍EGSB即膨胀颗粒污泥床反应器，系第三代厌氧反应器，反应器中颗粒污泥床处于部分或全部“膨胀化”的状态。
为了提高上流速度，EGSB反应器采用较大的高度—直径比和大的回流比。
在高的上流速度和产气的搅动下，废水与颗粒污泥间的接触更充分。
由于良好的混合传质作用，EGSB反应器内所有的活性的细菌，包括颗粒污泥内部的细菌都能得到来自废水的有机物，也就是说，在EGSB内更多微生物参与了水处理过程。
因此可允许废水在反应器中有很短的水力停留时间。
2、EGSB厌氧工艺原理厌氧消化过程可划分为四个相对独立但密不可分的步骤：水解阶段、酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。
第一组微生物，酸化细菌完成厌氧消化过程的前两个步骤，即水解和酸化。
它们通过胞外酶将聚合物如蛋白质、脂肪和碳水化合物水解为能进入细胞内部的小分子物质，在细胞内部氧化降解而形成二氧化碳(CO2)、氢(H2)和主要产物－挥发性脂肪酸(VFA)。
第二组微生物，产氢产乙酸菌在酸化过程中把上述产物转化为乙酸盐、氢及二氧化碳。
第三组微生物是产甲烷菌，它们将乙酸盐或氢和二氧化碳转化为甲烷。
3、EGSB反应器特点1）BOD去除率高（90%～95%）；运行稳定，构造简单。
2）更易形成颗粒污泥且分布均匀，污泥床内生物量多（可达60g/l）；非常适用于中高浓度有机废水处理。
污水处理中的流动床反应器技术介绍
生态修复与治理
流动床反应器技术还可应用于湖 泊、河流等水体的生态修复与治 理，通过去除水体中的有机物和 营养盐，改善水体质量、恢复生
态平衡。
02
CATALOGUE
流动床反应器工作原理
反应器原理
流动床反应器是一种高效、环保的污水处理技术，其原理是通过在反应 器中添加一种或多种生物载体，使污水在流经反应器时与生物载体充分 接触，从而实现有机污染物的降解和去除。
反应器的尺寸应根据处理规模和处理 要求进行合理设计，以确保处理效果 和运行稳定性。
反应器的结构应保证污水在其中的流 速均匀，避免死角和短流，同时要便 于生物载体的添加、更换和清洗。
材质的选择应考虑耐腐蚀、耐磨损、 无毒无害等要求，以确保反应器的长 期稳定运行。
反应器操作流程
流动床反应器的操作流程主要包括预处 理、反应器启动、正常运行和日常维护 等阶段。
02
通过筛选具有高效降解能力的菌种，提高反应器的处理效率。
资源回收与利用
03
探索将处理过程中产生的副产物进行回收利用，实现资源的循
环利用，降低处理成本。
未来发展趋势与展望
集成化与模块化发展
将多个反应器集成在一起，形成模块化、标准化的处理单元，便 于组合与扩展。
智能化与自动化
借助先进的信息技术，实现反应器的远程监控、自动控制和智能管 理，提高运行效率。
。
对未来研究的建议
进一步研究流动床反应器技术的 反应机理和微生物生态学特性， 为技术的优化和改进提供理论支
持。
探索流动床反应器技术在不同水 质、不同工艺条件下的应用效果 和优化方案，提高技术的适应性
和处理效率。
加强流动床反应器技术的研发力 度，开发更加高效、低能耗、环 保的污水处理技术，推动行业的
第三讲污泥床反应器1【精品课件】
第三讲污泥床反应器1【精品课件】文档模板范本：第三讲污泥床反应器1【精品课件】一、反应原理和特点污泥床反应器是一种用于水处理和废物处理的生物反应器。
其原理是将水或者废物与微生物接触，利用微生物将水中有机和无机物转化为有机物和无害的废物。
污泥床反应器具有反应效率高、操作简便、处理能力强等特点。
二、容器设计和污泥操作污泥床反应器的容器普通采用圆形或者方形的混合式结构。
污泥床反应器中的污泥需要定期清理，以免对反应器的效果产生影响。
清理时需注意操作规范，避免造成二次污染。
三、操作参数和影响因素污泥床反应器的操作参数包括温度、pH值、氧气、微生物代谢等。
影响因素除了环境因素外，还包括污水质量、水流量、床层高度、环境温度等。
根据不同的操作参数和影响因素，可以调整污泥床反应器的反应效果。
四、操作流程和注意事项污泥床反应器的操作流程包括进水、反应、排水和清理。
在实际操作中，需要注意掌握操作流程，避免操作失误导致反应器失效。
同时，还需要进行日常维护和保养，保持反应器的正常运行。
五、附件列表本文档所涉及的附件如下：1. 污泥床反应器容器设计图纸；2. 污泥床反应器操作参数表格；3. 污泥床反应器操作流程图；4. 污泥床反应器清理记录表格。
六、法律名词及注释本文档所涉及的法律名词及注释如下：1. 废物处理：按照国家有关法律规定，对废品进行有序处理的行为；2. 环境污染：指人类活动造成的，对自然环境所作出的不利影响；3. 污染源：污染物排放的来源，如生活污水、工业废水等。
七、实际执行中可能遇到的艰难及解决办法在实际执行过程中，可能会遇到如下艰难：1. 污泥床反应器反应效果下降；解决办法：检查污泥床反应器的操作参数和影响因素，调整合适的反应条件；2. 反应器发生故障；解决办法：即将住手操作，检查反应器内部情况，修理或者更换损坏的部件；3. 操作人员违规操作；解决办法：加强对操作人员的培训和管理，确保操作规范。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
好氧颗粒污泥培养方案
Morgenroth采用厌氧颗粒污泥培养中的水力筛分法，以碳源为 基质在USB反应器内培养出好氧颗粒污泥，其颗粒尺度可达 1～3mm，具有优良的沉淀性能。但由于曝气池中O2的供给是 限制因素，当颗粒变大后其平均活性并不高(内部大量污泥处 于厌氧状态)，且随着运行时间的延长，污泥活性可能进一步 退化。
厌氧颗粒污泥
好氧颗粒污泥
1991年Mishillla等最早发现了AGS，并第一次报道了利用连续流 好氧上流式污泥床反应器(Aerobic Upflow Sludge Blanket， AUSB)培养出AGS。人们从这一研究成果开始了对AGS颗粒化 的研究历程。而国内学者对AGS的研究始于1995年，相对滞后 于国外的研究。
③碱度．进水碱度应保持在750一1000mg／L之间； ④废水性质，易于形成颗粒污泥是含碳水机负荷不宜过高，一般以
0.1-0.3kgCOD／(kgVSS·d)为宜。随着颗粒污泥的逐渐形成， 有机负荷可以逐步提高。水力负荷要维持生物淘洗强度，洗 出流速0.4-1.0m/s 。
厌氧颗粒污泥的培养方案
一、培养过程：低浓度高水力，启动形成成床 二、加快措施：GAC、膨润土
脉冲进水、洗出流速0.4-1.0m/s 三、接种污泥：消化污泥、活性污泥、底泥
下水道污泥、粪肥 四、接种量：10-20kgVSS/M3
3、好氧颗粒污泥培养条件
适当的污泥负荷 适当的搅拌方式和强度 满足对铁\钴\镍等微量元素的需求 足够的碱度 控制水力停留时间、溶解氧、曝气量 反硝化条件
目前 好氧颗粒污泥多用于脱氮除磷研究 。
二、颗粒污泥培养
1、颗粒污泥形成机理 晶核假说 电中和作用 胞外多聚物架桥作用
2、厌氧颗粒污泥培养条件
颗粒污泥的培养和形成的过程，许多因素对其都有影响。其 中主要有：
①温度，以中温或高温为宜；
②接种污泥的质量与数量，可以以絮状的消化污泥或活性污 泥作为种泥，如有条件采用已培养成的颗粒污泥作为种泥， 可大大地缩短培养时间；
可形成颗粒污泥的微生物不仅仅局限于甲烷菌，人们观察到酸化 菌、硝化菌、反硝化菌及好氧异养菌也能形成颗粒污泥。好氧颗 粒污泥主要由杆菌组成，无丝状菌。
好氧颗粒污泥(Aerobic Granular Sludge，AGS)是通过微生物自 凝聚作用形成的颗粒状活性污泥，与普通活性污泥相比，它具有 不易发生污泥膨胀、抗冲击能力强、能承受高有机负荷，集不同 性质的微生物（好氧、兼氧和厌氧微生物）于一体等特点，近年 的研究成果表明AGS能用于处理高浓度有机废水、高含盐度废水 及许多工业废水。
好氧颗粒污泥
好氧颗粒污泥废水处理技术最早由慕尼黑工业大学摩根罗斯 （Morgenroth）教授于1997年提出，是新兴的废水生物处理技 术，在提高生物量浓度、增加有效容积处理率方面有较大优势。 它的形态不同于以往印象中的活性污泥，淡黄色“小米”式的形 态让人耳目一新。目前好氧颗粒污泥技术研究小组主要集中在荷 兰、德国、新加坡以及国内俞汉青、竺建荣教授课题组组。
在上升流SBR中微生物会经历高基质浓度期与饥饿期不断交替 的变化，从而引起微生物表面特性的变化，再在上升流态的水 力剪切的作用下，就会逐渐形成颗粒污泥。周期性的好氧饥饿 段触发了微生物的聚集，进一步增强细胞间的相互作用，从而 形成较致密的微生物聚集体，这在颗粒化过程中是关键的一步。
在SBR系统中采用缩短沉降时间可截留住那些具有较高沉速的生 物颗粒，培养出的颗粒污泥 可达3.3 mm(也有仅为0.3～0.5 mm 的)，其中几乎不含丝状菌，全部由杆菌组成。颗粒化不是由微
第三讲污泥床反应器
( a)有载体生物膜颗粒; ( b)好氧颗粒污泥; ( c)厌氧颗粒污泥
所谓污泥颗粒化是指反应 器中的污泥形态发生了变 化，由絮状污泥变为密实、 边缘圆滑的颗粒。颗粒污 泥的粒径一般为0.5—4mm。 这样污泥床内可维持很高 的污泥浓度。
活性污泥形态 黄褐色絮绒颗粒状 尺寸：0.02~0.2mm 比表面积：
左图形象地表明了在人工配制的模拟废水系统
中，好氧颗粒污泥的进化过程。图a为取自污
水厂的新鲜活性污泥,从外观上看主要由絮状微
生物组成，在显微镜下观察，可以发现该污泥
20~100cm2/ml 含水率：99％以上，
含固小于１％
比重：1.002~1.006
厌氧颗粒污泥
1972年荷兰Lettinga首先在UASB中观察到污泥颗粒化现象
厌氧颗粒污泥一般呈球形或椭球形，其颜色呈灰黑或褐黑色，肉眼 可观察到颗粒表面包裹着灰白色的生物膜。
颗粒污泥的比重一般为1.01~1.05左右，粒径为0.5~3mm（最大可 达5mm），污泥指数（SVI）一般在10~20ml/gSS之间（与颗粒的 大小有关），沉降速度多在5~10mm/s之间。
成熟的颗粒污泥其VSS/SS值一般为70%~80%。颗粒污泥一般含有 如碳酸钙这样的无机盐晶体以及纤维、沙粒等，还含有多种金属离 子。颗粒污泥中的碳、氢、氮的含量大致分别为40%~50%、7%和 10%左右。 Hushoff Pol等分为三种：球形颗粒污泥：杆菌颗粒污泥，1-3mm； 松散球形颗粒污泥：丝菌颗粒污泥，1-5mm；紧密球状颗粒污泥： 甲烷八叠球菌，0.1-0.5mm。
生物种类决定的，而是与操作条件有关，曝气池中的搅动强度或
混合程度及曝气产生 的剪切力对颗粒污泥的形成都有较大影响。
好氧颗粒污泥的形成机制目前还不完全清楚。在SBR反应器中， DO保持在0.7～1.0 mg/L时运行一个月可基本完成颗粒化，且 COD、NH3-N、TN去除率高达95%、95%、60%，颗粒中无丝 状菌，SVI为80～100 mL/ g，SS为4～4.5 g/L。好氧颗粒污泥在 显微镜和曝气状态下都可观察到，其活性即使在DO＜1 mg/L时 也很高，有机物和氨氮负荷可达1.5kgCOD/(m3·d)和0.18kgNH3N/(m3·d)。