UASB厭氧反應器的原理及特點

 

1、UASB厭氧反應器的原理
 

升流式厭氧污泥床(UASB)反應器是由Lettinga在七十年代開發(fā)的。廢水被盡可能均勻的引入到UASB厭氧反應器的底部，污水向上通過包含顆粒污泥或絮狀污泥的污泥床。厭氧反應發(fā)生在廢水與污泥顆粒的接觸過程，反應產生的沼氣引起了內部的循環(huán)。附著和沒有附著在污泥上的沼氣向反應器頂部上升，碰擊到三相分離器氣體發(fā)射板，引起附著氣泡的污泥絮體脫氣。氣泡釋放后污泥顆粒將沉淀到污泥床的表面，氣體被收集到反應器頂部的三相分離器的集氣室。一些污泥顆粒會經過分離器縫隙進入沉淀區(qū)。UASB厭氧反應器包括以下幾個部分：進水和配水系統(tǒng)、反應器的池體和三相分離器。

 

在UASB厭氧反應器中最重要的設備是三相分離器，這一設備安裝在反應器的頂部并將反應器分為下部的反應區(qū)和上部的沉淀區(qū)。

 

2、UASB厭氧反應器的選型
 

UASB厭氧反應器的材料，可采用碳鋼、Lipp(或拼裝結構)和混凝土結構。對鋼制結構的反應器需進行保溫處理，鋼池可考慮采用現場4～8mm厚阻燃型聚苯乙烯泡沫板及彩色防護板保溫和裝飾，碳鋼的防腐材料采用環(huán)氧樹脂加玻璃布三層做法。混凝土池不考慮保溫問題。附屬設備如三相分離器、配水系統(tǒng)、走道、扶手、樓梯暫等不考慮。對以上三種結構型式進行了技術經濟比較。

 

當建立兩個或兩個以上反應器時，矩形反應器可以采用共用壁。當建造多個矩形反應器時有其優(yōu)越性。對于大型UASB厭氧反應器建造多個池子的系統(tǒng)是有益的，這可以增加處理系統(tǒng)的適應能力。如果有多個反應池的系統(tǒng)，則可能關閉一個進行維護和修理，而其他單元的反應器繼續(xù)運行。

通過綜合比較，鋼結構和混凝土的投資相差不大，從整體比較來看，拼裝結構或Lipp罐從投資上和年經常費用上均較低。且且具有安裝方便，施工周期短的優(yōu)點。但混凝土使用壽命遠遠高于碳鋼結構池體，且無需考慮保溫問題。目前，我國的UASB厭氧反應器大多以鋼筋混凝土為材料。

 

3、UASB厭氧反應器的特點
 

UASB內厭氧污泥濃度高，平均污泥濃度為20-40gMLVSS/L；

 

有機負荷高，水力停留時間短，例如采用中溫發(fā)酵時，容積負荷一般為5-10kgCOD/（m3.d）左右；

 

無混合攪拌設備，靠發(fā)酵過程中產生的沼氣的上升運動，使污泥床上部的污泥處于懸浮狀態(tài)，對下部的污泥層也有一定程度的攪動；

 

污泥床不設載體，節(jié)省造價及避免因填料發(fā)生堵塞問題；

 

UASB內設三相分離器，通常不設高效澄清池，被沉淀區(qū)分離出來的污泥重新回到污泥床反應區(qū)內，通常可以不設污泥回流設備，運行動力較小。

 

利用有機物厭氧分解過程中酸性發(fā)酵階段的特點，將某些大分子的難降解有機物轉化為易微生物降解的小分子有機物，將大部分不溶性有機物降解為溶解性物質，為后續(xù)好氧處理創(chuàng)造條件。