01概述

　　1功能

　　厭氧生物處理反應(yīng)器是高濃度有機(jī)廢水處理的有效工藝，升流式厭氧污泥床(UASB)是厭氧生物處理反應(yīng)器一種，UASB(Up-flowAnaerobicSludgeBed，簡(jiǎn)稱(chēng)UASB)由于具有厭氧過(guò)濾及厭氧活性污泥法的雙重特點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)、運(yùn)行操作維護(hù)管理相對(duì)簡(jiǎn)單，造價(jià)相對(duì)較低，技術(shù)成熟，受到污水處理業(yè)界的重視，得到廣泛的歡迎和應(yīng)用。

　　厭氧生物處理法適用于高濃度有機(jī)廢水，進(jìn)水BOD最高濃度可達(dá)數(shù)萬(wàn)mg/L也可適用于低濃度有機(jī)廢水，如城市污水等。對(duì)于一般有機(jī)廢水，當(dāng)水溫在30℃時(shí)，容積負(fù)荷可達(dá)10-20kg(COD)/(m3.d)。目前已廣泛用于高濃度有機(jī)廢水(如工業(yè)廢水、精細(xì)化工、農(nóng)藥、制藥、焦化、啤酒、屠宰廢水等)、城市污水的處理，COD去除率可達(dá)50-80%。

　　厭氧生物處理反應(yīng)器主要有：厭氧接觸法、厭氧濾池、上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧流化床、顆粒污泥膨脹床(EGSB)等。UASB反應(yīng)器是一種運(yùn)用廣泛、設(shè)計(jì)成熟、高效的厭氧處理裝置，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球及我國(guó)在運(yùn)行的各類(lèi)厭氧反應(yīng)器中，UASB厭氧反應(yīng)器占60%。

　　升流式厭氧污泥床工藝近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外發(fā)展很快，該工藝既節(jié)約了能源，基至可回收能量，又解決了環(huán)境污染問(wèn)題，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。具有廣闊的應(yīng)用前景。

　　2歷史

　　上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB反應(yīng)器)是荷蘭學(xué)者Lettinga等人在20世紀(jì)70年代初開(kāi)發(fā)的。當(dāng)時(shí)她們?cè)谘芯可狭魇絽捬鯙V池處理土豆加工和甲醇廢水時(shí)注意到大部分的凈化作用和積累得大部分厭氧微生物均在濾池的下部，于是便在濾池底部設(shè)置了一個(gè)不裝填料的空間來(lái)積累更多的厭氧微生物量，后來(lái)干脆取消了池內(nèi)的全部填料，并在池頂設(shè)置了一個(gè)氣、固、液三相分離器，一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、處理效能很高的新型厭氧反應(yīng)器便誕生了。由于這種反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不用填料、沒(méi)有懸浮物堵塞等問(wèn)題，因此一出現(xiàn)便立即引起了廣大廢水處理工作者的極大興趣，并被廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水和生活污水的處理中。

　　UASB反應(yīng)器在處理各種有機(jī)廢水時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)一般情況下均能形成厭氧顆粒污泥，而厭氧顆粒污泥不僅具有良好的沉降性能，而且具有較高的產(chǎn)甲烷活性。由于UASB反應(yīng)器設(shè)置有三相分離器，使得反應(yīng)器內(nèi)污泥不易流失，所以反應(yīng)器內(nèi)能維持很高的污泥濃度，平均濃度可達(dá)80gSS/L左右。同時(shí)，反應(yīng)器的SRT(污泥停留時(shí)間)很大，HRT(水力停留時(shí)間)很小，這使反應(yīng)器有很高的容積負(fù)荷率和運(yùn)行穩(wěn)定性。

　　2UASB結(jié)構(gòu)

　　UASB反應(yīng)器的構(gòu)造主要由進(jìn)水分配系統(tǒng)、反應(yīng)區(qū)、三相分離器、出水系統(tǒng)、排泥系統(tǒng)組成。另外，根據(jù)不同廢水水質(zhì)，UASB反應(yīng)器的構(gòu)造有所不同，主要可分為敞開(kāi)式和封閉式兩種。

　　廢水由池底進(jìn)入反應(yīng)器，向上流過(guò)由絮狀或顆粒污泥組成的污泥床，隨著廢水與污泥相接觸發(fā)生厭氧反應(yīng)，產(chǎn)生沼氣(主要是甲烷和二氧化碳)引起污泥床擾動(dòng)，通過(guò)反應(yīng)區(qū)經(jīng)氣體分離后的混合液進(jìn)入沉淀區(qū)進(jìn)行固液分離，澄清后的處理過(guò)的水排走，沉淀下來(lái)的微生物固體，即厭氧污泥靠重力沉降返回到反應(yīng)區(qū)，集氣室收集的沼氣由沼氣管排出反應(yīng)器。UASB反應(yīng)器內(nèi)不設(shè)攪拌裝置，上升的水流和產(chǎn)生的沼氣可滿足攪拌要求，反應(yīng)器內(nèi)不需填裝填料，構(gòu)造簡(jiǎn)單，易于操作運(yùn)行，便于維護(hù)管理。由于UASB反應(yīng)器設(shè)置有三相分離器，使得反應(yīng)器內(nèi)污泥不易流失，所以反應(yīng)器內(nèi)能維持很高的污泥濃度。同時(shí)，反應(yīng)器的SRT(污泥停留時(shí)間)大，HRT(水力停留時(shí)間)小，這使反應(yīng)器有很高的容積負(fù)荷率并運(yùn)行穩(wěn)定性。

　　3應(yīng)用特點(diǎn)

　　與好氧處理相比，UASB厭氧處理具有明顯的優(yōu)勢(shì)：

　　(一)可處理高濃度廢水，特別是對(duì)一些較難降解的大分子有機(jī)物有很好的去除效果，而好氧對(duì)此效果不明顯;

　　(二)不需要供氧，大大降低運(yùn)行費(fèi)用，能耗僅為好氧處理工藝的10-15%，且厭氧過(guò)程產(chǎn)生可再生能源——沼氣;

　　(三)污泥產(chǎn)生量比好氧過(guò)程少5～20倍，UASB內(nèi)污泥濃度高，平均污泥濃度為20-40gVSS/1;不會(huì)產(chǎn)生污泥膨脹，剩余污泥量少，污泥易處理;

　　(四)有機(jī)負(fù)荷率高，水力停留時(shí)間短，采用中溫發(fā)酵時(shí)，容積負(fù)荷一般為10-20kgCOD/m3.d左右;反應(yīng)器容積和系統(tǒng)占地小，投資少。工程實(shí)踐證明，當(dāng)污水COD濃度大于4000mg/L時(shí)，厭氧處理就比好氧處理更加經(jīng)濟(jì)。

　　(五)無(wú)混合攪拌設(shè)備，靠發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的沼氣的上升運(yùn)動(dòng)，使污泥床上部的污泥處于懸浮狀態(tài)，對(duì)下部的污泥層也有一定程度的攪動(dòng);污泥床不填載體，節(jié)省造價(jià)及避免因填料發(fā)生堵賽問(wèn)題;

　　(六)操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行方便、易于維護(hù)管理。

　　主要缺點(diǎn)是：

　　(一)進(jìn)水中懸浮物需要適當(dāng)控制，不宜過(guò)高，一般控制在100mg/l以下;

　　(二)污泥床內(nèi)有短流現(xiàn)象，影響處理能力;

　　(三)對(duì)水質(zhì)和負(fù)荷突然變化較敏感，耐沖擊力稍差。