UASB工艺说明
更新时刻：11-08-6 09:10
升流式厌氧污泥床UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed,注：以下简称UASB) 工艺
由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点，作为能够将污水中的污染物转化成再 生淸洁能源——沼气的一项技术。1971年荷兰瓦格宁根(Wagcningen)农业大学拉丁格 (Lettinga)教授通过物理结构设讣，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。使活性污泥停留时刻与废丞停留时刻分离，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宜时，发觉了活性污泥 自身固泄化机制形成的生物聚体结构，即颗粒污泥(granularsludge)»颗粒污泥的显现，不 仅促进了以UASB为代表的第二代厌氧反应器的应用和进展，而且还为第三代厌氧反应器 的产生奠左了基础。
UASB工艺关于不同含固量污水的适应性也强，且其结构、运行操作爱护治理 相
对简单，造价也相对较低，技术差不多成熟，正日益受到污水处理业界的重视，得到广泛 的欢迎和应用。
UASB原理
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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，逐步形成较大的气泡，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，用导宜导出，固液混合液通过反射进入三相 分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐步增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜 壁上的污泥沼着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积存大疑的污泥，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。
稻叫处理
UASB工艺原理图
差不多要求有:
(1) 为污泥絮凝提供有利的物理、化学和力学条件，使厌氧污泥获得并保持良好 的
沉淀性能：
(2) 良好的污泥床常可形成一种相当稳固的生物相，保持特定的微生态环境，能 抗击
较强的扰动力，较大的絮体具有良好的沉淀性能，从而提高设备内的污泥浓度；
(3) 通过在污泥床设备内设置一个沉淀区，使污泥细颗粒在沉淀区的污泥层内进 一
步絮凝和沉淀，然后回流入污泥床内。
UASB工艺机理
UASB内的流态和污泥分布
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UASB内的流态相当复杂，反应区内的流态与产气量和反应区高度相关，一样 来
说，反应区下部污泥层内，由于产气的结果，部分断而通过的气量较多，形成一股上升的 气流，带动部分混合液(指污泥与水)作向上运动。与此同时，这股气、水流周用的介质那 么向下运动，造成逆向混合，这种流态造成水的短流。在远离这股上升气、水流的地点容易 形成死角。在这些死角处也具有一立的产气量，形成污泥和水的缓慢而柔弱的混合，因此说 在污泥层内形成不同程度的混合区，这些混合区的大小与短流程度有关。悬浮层内混合液， 由于气体币的运动带动液体以较高速度上升和下降，形成较强的混合。在产气量较少的情形 下，有时污泥层与悬浮层有明显的界线，而在产气量较多的情形下，那个界而不明显。有关 试验说明，在沉淀区内水流呈推流式，但沉淀区仍旧还有死区和混合区。
UASB内污泥浓度与设备的有机负荷率有关。是处理制糖废水试验时,UASB内污 泥分
布与负荷的关系。从图中可看出污泥层污泥浓度比悬浮层污泥浓度高，悬浮层的上下部 分污泥浓度差较小，说明接近完全混合型流态，反应区内污泥的颁，当有机负荷专门高时污 泥层和悬浮层分界不明显。试验说明，污水通过底部0. 4-0. 6m的髙度，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。在厌氧污泥中，积存有大量髙活性的厌氧污泥是这种设备具有庞大处理能力的要紧 缘故，而这又归于污泥
具有良好的沉淀性能。
UASB具有髙的容积有机负荷率，其要紧缘故是设备内，专门是污泥层内保有大量 的
厌氧污泥。工艺的稳固性和高效性专门大程度上取决于生成具有优良沉降性能和专门髙甲 烷活性的污泥，专门是颗粒状污泥。与此相反，假如反应区内的污泥以松散的絮凝状体存在, 往往显现污泥上浮流失，使UASB不能在较高的负荷下稳固运行。
依照UASB内污泥形成的形状和达到的COD容积负荷，能够将污泥颗粒化过程大致分为三 个运行期：
(1) 接种启动期：从接种污泥开始到污泥床内的COD容枳负荷达到5kgCOD/m3. d 左
右，此运行期污泥沉降性能一样：
(2) 颗粒污泥形成期：这一运行期的特点是有小颗粒污泥开始显现，当污泥床内 的总
SS量和总VSS量降至最低时本运行期即告终止，这一运行期污泥沉降性能不太好；
(3) 颗粒污泥成熟期：这一运行期的特点是颗粒污泥大量形成，由下至上逐步充 满整
个UASB。当污泥床容积负荷达到16kgCOD/m3. d以上时，能够认为颗粒污泥已培养 成熟。该运行期污泥沉降性专门好。
外设沉淀池防止污泥流失
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在UASB内虽有气液固三相分离器，混合液进入沉淀区前已把气体分离，但由 于
沉淀区内的污泥仍具有较高的产甲烷活性，连续在沉淀区内产气：或者由于冲击负荷及水 质突然变化，可能使反应区内污泥膨胀，结果沉淀区固液分离不佳，发生污泥流失而阻碍了 水质和污泥床中污泥浓度。为了减少出水所带的悬浮物进入水体，外部另设一沉淀池，沉淀 下来的污泥回流到污泥床内。
设宜外部沉淀池的好处是：
(1) 污泥回流可加速污泥的积存，缩短启动周期： (2) 去除悬浮物，改善岀水水质；
(3) 当偶然发生大量漂泥时，提高了可见性，能够及时回收污泥保持工艺的稳固 性： (4) 回流污泥可作进一步分解，可减少剩余污泥量。
UASB设计
更新时刻：08-5-21 14:02
UASB的工艺设汁要紧是运算UASB的容积、产气量、剩余污泥量、营养需求
的平稳量。
UASB的池形状有圆形、方形、矩形。污泥床髙度一样为3 — 8m,多用钢筋混凝上 建
筑。当污水有机物浓度比较髙时，需要的沉淀区与反应区的容积比值小，反应区的而积可 采纳与沉淀区相同的面积和池形。当污水有机物浓度低时，需要的沉淀面积大，为了保证反 应区的一泄髙度，反应区的而积不能太大时，那么可采纳反应区的而积小于沉淀区，即污泥 床上部而积大于下部的池形。
气液固三相分离器是UASB的重要组成部分，它对污泥床的正常运行和获良好的 出水
水质起十分重要的作用，因此设计时应给予专门的重视。依照体会，三相分离器应满足 以下几点要求：
1、 混和液进入沉淀区之关，必须将英中的气泡予以脱出，防止气泡进入沉淀区阻 碍沉
淀：
2、 沉淀器斜壁角度约可大于45度角；
3、 沉淀区的表而水力负荷应在0.7m3/m2.h以下，进入沉淀区前，通过沉淀槽低缝 的
流速不大于2m/m2.h：
4、 处于集气器的液一气界而上的污泥要专门好地使之浸没于水中； 5、 应防止集气器内产生大量泡沫。
第2、3两个条件能够通过适当选择沉淀器的深度一面积比来加以满足。
关于低浓度污水，要紧用表面水力负荷来操纵：关于中等浓度和高浓度污水， 在
极高负荷下，单位横截面上开释的气体体积可能成为一个临界指标。然而直到现在国内外 所取得的成果说明，只要负荷率不超过20kgCOD/m3.d, UASB髙度尚未见到有大于10m的 报道，第三代厌氧反应器除外。
污泥与液体的分离基于污泥絮凝、沉淀和过滤作用。因此在运行操作过程中，应该 尽
可能制造污泥能够形成絮凝沉降的水力条件，使污泥具有良好的絮凝、沉淀性能，不仅关 于分离器的工作是具有重要意义，关于整个有机物去除率更加至关重要。
专门要注意幸免气泡进入沉淀区，要使固——液进入沉淀区之前就与气泡专门好分
离。在气——液表而上形成浮渣能迫使一些气泡进入沉淀区，因此在设计中必须事先就考虑 到：
(1) 采纳适当的技术措施，尽可能幸免浮渣的形成条件，防范浮渣层的形成： (2) 必须要有冲散浮渣的设施或装置，在污泥反应区一旦显现浮渣的情形下，能 够及
时破坏浮渣层的形成，或能够及时排除浮渣。
如上所述，UASB中污水与污泥的混合是靠上升的水流和发酵过程中产生的气泡来 完
成的。因此，一样采纳多点进水，使进水平均地分布在床断而上，其中的关键是要平均—— 匀速.匀虽:。
UASB容积的运算一样按有机物容积负荷或水力停留时刻进行。设讣时可通过试验 决
泄参数或参考同类业的设计和运行参数。
UASB启动
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1、污泥驯化
UASB设备启动的难点是获得大疑沉降性能良好的厌氧颗粒污泥。最好的方法加以 驯
化，一样需要3-6个月，假如靠设备自身积存，投产期最长可长达1-2年。实践说明，投加 少量的载体，有利于厌氧菌的附着，促进初期颗粒污泥的形成：比重大的絮状污泥比轻的易 于颗粒化：比甲烷活性高的厌氧污泥可缩短启动期。 2、启动操作要点
(1) 最好一次投加足够量的接种污泥：
(2) 启动初期从污泥床流岀的污泥能够不予回流，以使专门轻的和细碎污泥跟悬 浮
物连续地从污泥床排出体外，使较重的活性污泥在床内积存，并促进其增殖逐步达到颗粒 化：
(3) 启动开始废水COD浓度较低时，未必就能让污泥颗粒化速度加快： ⑷最初污泥负荷率一样在0.1-0.2kgCOD/kgTSS.d左右比较合适；
(5) 污水中原先存在的和厌氧分解出来的多种挥发酸未能有效分解之前，不应随 意
提髙有机容积负荷，这需要跟踪观看和水样化验：
⑹ 可降解的COD去除率达到70-80%左右时，能够逐步增加有机容积负荷率； (7)为促进污泥颗粒化，反应区内的最小空塔速度不可低于lm/d,采纳较髙的表 而水力
负荷有利于小颗粒污泥与污泥絮凝分开，使小颗粒污泥凝并为大颗粒。
UASB工艺优缺点
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1UASB要紧优点是:
1、UASB内污泥浓度髙，平均污泥浓度为20-40gVSS/l：
2、有机负荷高，水力停留时刻短，采纳中温发酵时，容积负荷一样为10kgCOD/m3.d
左右:
3、 无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生的沼气的上升运动，使污泥床上部的污泥 处于
悬浮状态，对下部的污泥层也有一定程度的搅动：
4、 污泥床不填载体，节约造价及幸免因鯉发生堵赛问题：
5、 UASB内设三相分离器，通常不设沉淀池，被沉淀区分离岀来的污泥重新回到 污泥
床反应区内，通常能够不设污泥回流设备。 2要紧缺点是：
1、 进水中悬浮物需要适当操纵，不宜过高，一样操纵在100mg/l以下； 2、 污泥床内有短流现象，阻碍处理能力： 3、 对水质和负荷突然变化较敏锐，耐冲击力稍差
总结
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UASB内厌氧污泥浓度髙，平均污泥浓度为20-40gMLVSS/L；且有机负荷高, 水力
停留时刻短，例如采纳中温发酵时，容积负荷一样为lOkgCOD/ (m3.d)左右：无混合 搅拌设备，靠发酵过程中产生的沼气的上升运动，使污泥床上部的污泥处于悬浮状态，对下 部的污泥层也有一立程度的搅动：污泥床不设载体，肖约造价及幸免因鯉发生堵塞问题: UASB内设三相分离器，通常不设沉淀池，被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区 内，通常能够不设污泥回流设备，运行动力较小。这些差不多上UASB的要紧特点。
厌氧生物处理是利用厌氧性微生物的代谢特性，在不需提供外源能量的条件下，以 被
还原有机物作为受氢体，同时产生有能源价值的甲烷气体。厌氧生物处理法不仅适用于髙 浓度有机废水,也可适用于低浓度有机她，如都市污水等，进水COD浓度范畴为几百至 几万亳克升。
在全社会提倡循环经济，关注业废弃物实施资源化再生利用的今天，厌氧生物处 理明
显是能够使污水资源化的优选工艺。
