关于厌氧废水处理系统

      "厌氧废水处理系统是一种不使用空气或氧气的利用生物学的废水处理系统。它旨在去除废水、泥浆和污泥中的有机污染。厌氧微生物将有机污染物转化为含有甲烷和二氧化碳的“沼气”。"

1.关于UASB厌氧反应器

　   上流式厌氧污泥层技术也称为UASB反应器，是一种用于废水处理的厌氧消化器。UASB反应器是一种产生甲烷的消化器，它采用厌氧工艺，形成一层颗粒污泥，并由厌氧微生物处理。

2.概念与设计

      UASB反应器基于所谓的三相分离器，使反应器能够在高湍流条件下分离气体、水和污泥混合物。这样的设计使得产品更加紧凑、造价较低。

     该反应器具有多个用于分离沼气的气罩。因此，极大的气/水界面极大地减少了湍流，使10 – 15 kg/m3.d的相对较高的负载率成为可能。UASB反应器中的分离只需要1米左右的高度，这样可以有效防止浮选效应，从而防止浮层。

    通常，在UASB反应器的处理过程中，底物首先通过含有高浓度生物质的膨胀污泥床。之后，剩余的底物通过密度较小的生物质，称为污泥层。

    进水通过蠕动泵从反应器底部泵入UASB反应器。进水向上运动并与污泥床中的生物质接触，然后继续向上运动，其余底物再次与污泥床中的生物质作用，与下面的污泥床相比，污泥床的生物质浓度较低。

     污泥床的体积必须足以对从污泥床下层通过通道绕过的废水进行进一步处理。同时，有利于保证出水水质稳定。位于污泥层上方的三相（气-液-固或GLS）分离器用于在处理后将固体颗粒从混合物（气体、液体和固体）中分离出来，从而使液体和气体离开UASB反应器。

处理后的废水由污水收集系统收集，通过分布在整个区域的多个流槽排放到反应器外围的主流槽。产生的沼气可以被用来作为有价值的燃料收集或处理。

  通过调查682家UASB厌氧反应器生产厂商的平均设计规格来看，负荷基本10 kg COD/m3.d。

3. UASB反应器高度和面积

     为减少规划面积和降低土地成本，GLS分离器和进水分配装置等反应器应尽可能高。污泥床的高度应足以最大限度地减少窜流，并确保液体向上流速在最大允许范围内（1.2 – 1.5 m/h）。因此，污泥床的高度至少应在1.5至2.5米左右，因此反应器的高度应限制在4米以内，以便为污泥床、污泥床和三相分离器提供方便的容纳。如标准所述，反应器的最大高度约为8米，但通常使用的适用高度在4.5至6米之间。

此外，污泥床占反应器总体积的30-60%，污泥床占总体积的20-30%，GLS分离器占总体积的15-30%。

4.气液固 (GLS) 分离器

　    这个设计的主要目的是在不借助任何外部能源和控制装置的情况下促进污泥回流。GLS分离器的作用是在气罩内提供足够的气水界面，在气罩外提供足够的沉降面积以控制表面溢流率；底部有足够的开孔以避免由于沉降器中液体的高入口速度引起的湍流，从而允许固体适当地返回反应器。必须适当注意装置的几何形状及其液压系统，以确保GLS分离器的正常工作。

5.厌氧工艺与好氧工艺的比较

功能与应用：

1.啤酒和饮料行业

2.酿酒和发酵工业

3.食品工业

4.纸浆和造纸。

优势：

1.在处理过程中会产生大量有价值的沼气能量，这些能源可以收集起来用于其他用途；

2.与好氧工艺相比，产生的生物固体废物要少得多，因为废水中的大部分能量都转化为气态形式，导致新细胞生长的能量非常少；

3.处理过程的能源需求低；

4.所需的营养更少；

5.系统可以长时间关闭而不会严重恶化；

6.可以有效地处理有机冲击载荷。

劣势：

1.厌氧处理不进行后处理就不能达到地表水排放质量；

2.产生减少的硫化合物，需要在腐蚀、气味和安全方面适当解决；

3.启动周期较长；

4.厌氧过程需要适当的温度范围（15oC至35oC），因此在某些特别寒冷的地区可能不太适用；

5.日常运营、监测人员以及其它的一些配套设备（即pH计、温度计等）的支出成本较大。

6.案例分析

--青海西宁某香精厂

      本案例旨在为香精生产厂排放的废水提出合适的处理技术。该厂排放的工业废水量在 50-70 m3/d 之间，平均值为 60 m3/d。该工厂的主要污染源是清洗容器，因此对管道末端废水进行了处理。

   该厂废水的特点是COD、BOD、TSS和油脂的高值分别为4646、2298、1790和626 mg/l。废水初步沉淀4小时后，COD、BOD、TSS 和油脂分别降低了43%、47%、80%和74%。生产废水的处理选择了活性污泥法、旋转生物接触器（RBC）、上流式厌氧污泥床反应器（UASB）等生物处理工艺。

    根据本案例废水结果证明对于处理此类废水达到了不错的效果。处理后的废水指标完全达到当地排放标准及各类排放指标。

7.结论

      总之，上流式厌氧污泥床 (UASB) 反应器是一种用于废水处理的厌氧消化器。它通常适用于

稀释废水流（3% TSS，粒径>0.75mm）。正如我们之前提到的，以下是反应器的四个主要应用领域：

1.啤酒和饮料行业

2.酿酒和发酵工业

3.食品工业

4.纸浆和造纸

从以往的项目案例来看，这四大领域的项目占到约87%。然而，该技术的应用正在迅速扩大到其它领域，包括：

1.化工、石化工业废水处理；

2.纺织工业废水；

3.垃圾渗滤液；

4.硫循环中的转化和金属的去除。

此外，UASB厌氧反应器也适用于生活废水的处理。

（本文章转载自https://www.iwapublishing.com/news/flow-anaerobic-sludge-blanket-reactor-uasb，仅为水文化传播科普用，按照 CC BY-NC-SA 4.0 许可协议。如需再次利用请标明来源，且勿用于商业用途！）

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