颗粒对UASB反应器性能的影响：中试和实比规模研究
颗粒对UASB反应器性能的影响：中试和实比规模研究
UASB（（Upflow Anaerobic Sludge Blanket升流式厌氧污泥床反应器）工艺及其它液体和/或气体升流速率较高的工艺要求生物污泥泥具有优异的沉降性能。典型的污泥，这些处理过程使用的
是在无机状况下生长的粒状污泥或厌氧污泥。
在影响粒状污泥的形成和发展方面人们已经做了很多研究，特别是在大多数反应器结构中，众所周知，TSS/COD比值太高，对粒状污泥的形成过程，以及对反应器的性能构成威胁，所以污水进入反应器前要求预先将TSS（悬浮颗粒）去除。
本文集中研究高含量的不同类型的颗粒物质（硅藻士、大麦屑、酵母细胞和好氧污泥）对污泥特性，及在UASB工艺性能方面的影响。我们讨论由西格斯卓越技术建造和运行的中试和实比
规模装置所得出的结论。
看来在受控条件下可以在UASB装置内处理含大量悬浮颗粒的污水而不会对处理过程构成威胁，从而省略了预沉淀步骤，减少了装置的投资和运行费用。
本文完全集中在中试和实比规模装置的实际经验。
介绍
升流式厌氧污泥床(UASB) 反应器发展至今已有二十多年(Lettinga et al, 1980)，对该工艺所依赖的、具有高沉降速度的颗粒或细菌团的发展方面已经做了很多研究。厌氧废水处理、特别是UASB的应用日趋普遍已经在厌氧生物污泥颗粒的基本原理和新型升流式厌氧污泥处理工艺（如厌氧膨胀床床反应器EGSB）领域内提供了一持续性的研究。但是总结对颗粒的形成和生长会有影响的不同参数，我们无法回避这样的情形，即颗粒化是由不同混合机制组成的一个非常繁复的
过程，它的真正机制目前还未被完全搞清楚。
细菌团尺寸达到0.25 mm即为颗粒化。在影响颗粒化的进水参数中，钙认为在细菌的吸附和粘附同时还有污泥的生长方面有着积极的影响(Yu et al., 2001)。300mg/l的钙浓度同4000mg/lCOD 被认为是最佳参数的(Yu et al., 2001)，但是，除非进水含有碳水化合物(Van Langerak et al., 2000)，太高的钙含量会降低特种甲烷菌的活性(SMA)。另一方面，据报道钙在污泥负荷较低时，并不促
进颗粒化(Guiot et al., 1987)。
碳水化合物的存在促进细胞外多糖(EPS)的产生，这增强了细菌的凝聚，并且因此被认为对小颗粒化进程是必须的(Quarmby et al., 1995; Batstone et al., 2001)。与此相反，蛋白质似乎引起细胞脱粒，也许是因为它们的代谢物改变了水的表面张力，这妨碍了细菌凝聚过程(Thaveesri et al., 1994)。据报道表面张力确实在颗粒化进程中扮演着重要的角色。当进水含有碳水化合物，它降低了大量水的表面张力，并增加了污泥的产出，因此引起在外层颗粒边沿带亲水性乙酸菌的污泥颗粒的形成，只同样促进了生物气泡的释放并限制了颗粒上浮的危险(Thaveesri et al, 1995)。
此结果与先前的研究是一致的，在先前的研究里显示了含有碳水化合物的进水与处在外面的产酸菌和处在内部的产甲烷菌引起分层颗粒的形成，与此同时添加具有生长限制的水解/发酵的措
施（如蛋白质）并不显示任何分层模式(Fang, 2000)。从总体上看，低COD/SO4 比率抑制了产甲烷菌污泥，颗粒化由发展减少硫酸盐细菌替代(Yamaguchi et al., 1999).
某些添加剂显示可增加污泥颗粒化：活性碳和特别天然物质(El-Mamouni et al.,1998)及阳离子聚合体(Wirtz et al., 1996)。并且据报道添加Fe2+ 对污泥颗粒化有积极的影响，但在COD去除率和减少SMA方面没有影响(Yu et al., 2000)，从而增加微量金属在污泥活性和颗粒化方面有积极
的效果(Guiot et al, 1988)。
据报道工艺参数在污泥颗粒化方面也扮演着重要作用，我们相信最小每天0.6 gCOD/gVSS的污泥负荷可增强颗粒性能(Hulshoff Pol et al., 1982)。某些作者声称在启动时的初始污泥停留时间(SR T)应当根据污泥种的属性来调节，为颗粒化创造最佳的条件；稀释污泥种要求较短的污泥停留时间(de Zeeuw; 1987)。相反高SRT时间和因此迟缓的颗粒生长显示出有一个更高机械阻力(Pereboom, 1997)。但是其它作者写道决定厌氧污泥颗粒生长的条件很少取决于进水COD的属性(Fang, 2000)。类似地，某些作者相信反应器的设计(UASB 或EGSB)应当在污泥的属性方面仅仅影响轻微(Jeison, 1999)，并且象升流速率和负荷率这类主要工艺参数同样从属于进水属性
(Batstone, 2001)。
不幸的是，在实比规模UASB的起动阶段上面列出的参数只有一小部分可以得到控制。进一步来说，那些只有劣质污泥或干脆没有厌氧的国家在装置的启动开始时，留给颗粒优化的余地甚
至更小。
令人我们感到惊讶的是，在悬浮固体（SS）对颗粒起始和成长期方面的影响方面几乎没有什么研究，只有小量的悬浮固体被报道起到加强Methanosaeta (以前称为Methanothrix)污泥附着性、并且有利于颗粒化(W iegand, 1987)。但是在进水起步阶段太高的进水悬浮固体物成分意味着少量的生物污泥会有大量可用的表面，这导致生物污泥极易冲散(Hulshoff Pol, 1987)。同样在进水有高含量的粘土或小粒悬浮固体物时，预处理是必须的(Van W ambeke et al, 1990; Mennen et al, 1996)。极大部分的进水惰性悬浮固体物占大约10％的进水CODtot，但很大程度上作为相当多的部分取决于COD的属性可以在被控制的条件下处理并设计适当的反应器(西格斯，未发表的结
果)。
但是不仅进水有时某种SS的存在是无法避免，而且在UASB装置里处理某些SS可能是一个相当大的优势，它允许省略预处理，并且避免了常常需要和其它污泥分开排出的初污泥的产生。
本文的目的是要报道厌氧污泥颗粒化的悬浮固体物在中试和实比规模装置的某些经验。
原料与方法
中试试验是在一个25升水量和15升活性量的反应器中完成。反应器由一个直径为15 cm的垂直放置的圆柱体和覆盖的一个三相分离器所组成。在反应器里小粒污泥是从运行于食物处理排水的实比UASB那里取来的，产生的气体由一个气体收集容器测量，在反应器里的实际液体升流速率在0.5到1 m/h之间变化，液体升流速度依靠反应器的排水再循环保持稳定，pH值和温度每天测量。取决于试验要求，进水从二个不同的酿酒厂收集。添加到进水的酵母和好氧剩余污泥从一个酿酒厂取来。储存的进水每周更新，在储存的进水中的悬浮固体靠搅拌保持悬浮。来自于酵母或活性污泥的COD部分逐渐增加；在典型情况下4-8周达到设计负荷。
实比UASB装置是UNITA NKanaerobic? 装置，所有装置带一个好氧后处理，所有反应器在底部和与顶部合成的一个三相分离器处配备有一个进水分配系统，反应器的基本设计相同；升流速率在0.5-1 m/h范围内，同时体积负荷比例变化如在表中所提及。
用于中试试验的酵母流量在45-60°C至少需36小时的时间进行一个热预处理，以使所有酵母细胞非活性化并增加细胞体的溶解性，溶解后的细胞流随后供给到反应器。
结果与讨论
酵母的添加
中试试验在进水添加酵母的情况下完成，由酵母引起的COD上升值占60％的酿酒废水起始
表1：带酵母添加剂的试验装置在酿酒废水排水方面的数据
酿酒废水低特定气体产量和相当低的进水COD是由于在废水的储存期间进水COD部分分解。
CODtot负载在开始到25天期间从1逐渐增加到10 gCODtot/m3.d，并且保持在大约13 gCODtot/m3.d，在进水处每当增加酵母会导致污泥冲散增加，但在后来污泥得以稳定和减少。在出水CODtot和特定气体产量保持在同样的范围（未显示），气体产量也显示出了在酵母添加后相当大的增加，这说明酵母增补的COD被生物污泥所吸收。但是当酵母部分增加超过一定值后，观察到所有颗粒的分解及排水CODtot在可溶COD和气体产量保持不变的情况下有所增加。
在观察到污泥脱粒（大约100天），酵母剂量再次减少到大约45％的CODtot，排水CODtot
逐渐减少并且几星期后污泥床再次含有相当多的颗粒分子，这证实了TSS/COD含量有一个限制值，为了保持最佳的污泥颗粒条件这个限定值最好不要超过。可能这个限定值取决于污泥负荷、污泥龄和进水特性；在此领域会进行进一步研究。
取决于污泥颗粒瓦解的危险程度，随着带絮凝剂污泥冲失量的增加，UASB反应器的设计必须随之调节。为了确保UASB处理的最大可靠性，涉及脱粒过程的主要工艺参数必须谨慎控制以最小化污泥流失。
在初级沉淀阶段整个处理工艺提供一个非常重要的优势，特别是以生物转换方式将初级污泥转化为沼气，当来自于初级沉淀池不能挥发作用时这是特别有价值的。一套基于此工艺的实比装置由西格斯卓越技术集团水处理公司正在运行。
好氧污泥的添加
添加了活性污泥的酿酒厂废水中试试验在西格斯卓越技术集团水处理公司的试验室内运行。试验的目的是要确定好氧污泥返回到反应器对颗粒的影响，并且评价这套系统是否能减少厌氧-好氧系统的污泥产量。
中试在低温下进行，模拟条件不利的冬季运行工况。
表2：添加好氧污泥的酿酒厂排水的中时运行
8-15%的比例是基于实比厌氧处理，厌氧处理接着一个好氧处理。处理过程中所有好氧剩余污泥会返回到反应器里。如同酵母添加到进水的中试试验，污泥流失随负载增加而增加，但随后稳定和减少。在几星期内运行达到稳定，并且排水非常令人满意。
开始后几星期，绝大部分颗粒被分解并且COD去除率显著降低。进水含0.2-0.8 毫克/升的非溶解氧，这是由于在进水箱里混合强烈。进水箱的修改使得排水质量得到改进，回到最初值。不幸的是，这部分试验不得不被停止并且在污泥质量的恢复方面没有进行进一步研究。
之后，在同样的反应器做了另一个试验，期间研究了在添加来自于有剩余磷酸铁盐沉淀物的一个活性污泥处理装置的好氧剩余污泥方面的影响。酿酒进水和好氧污泥+FePO4 的混合物添加到沼气反应器里，进水CODtot 在2100 和3250 毫克/升之间变化；体积负荷率保持在8 +/- 2 gCODtot/l.d。几星期后，观察到释放出大部分沉淀铁（见下面的图表）。
即使无法建立详细的物料平衡，分析排水数据显示来自于活性污泥混合物的磷酸铁分解及随后铁与来自于进水硫酸盐还原的硫化物起化学反应。铁硫化铁部分积累在反应器的底部，但也使排水变黑。与此同时磷酸盐也随排水离开反应器，这证实了返回到沼气反应器的好氧污泥不能同时应用于含有磷酸铁的好氧后处理
酿酒厂废水和含有+ FePO4的好氧污泥在UASB反应器处理后的出水中可溶性COD, PO4-P和
Ptot的演变值
大颗粒物的添加
和那些已被证明在控制条件下可消化的如酵母或活性污泥这类小颗粒的悬浮固体的相比，象大麦屑这样的大颗粒物的存在显示对厌氧污泥的颗粒成长受到真正威胁，这现象在酿酒排水实比厌氧的UNITANK anaerobic ? 已经观察到，这套装置的污泥种是来自于一座运行食品工业废水的
UASB装置，运行温度是30-35°C。
A:进水大悬浮固体排放期间最大-最小值
B:进水大悬浮固体物去除后最大-最小值
表3：酿酒排水实比负荷数据
应当注意到如同前面二个试验，在这次试验期间排水COD可溶性保持在60-210 毫克/升的范围内，并且沼气产量在A和B二个阶段保持稳定（数据未显示）。在A阶段反应器较差的性能是因为污泥流失。
大麦屑来自没有筛滤过的废水的经常性意外排放，而没有筛滤过的废水含大量尺寸在0.5到12 mm之间变化的大麦屑和大麦。这些不易被水浸湿的颗粒物表面增进了产甲烷菌的附着，因此干饶了有利于颗粒成长和保持的条件。此外，进水含有其它小颗粒如硅藻土，占进水CODtot悬浮固体物平均总含量的40％。
在几个实比UNITANKanaerobic? 装置的观察中发现无机惰性材料如硅藻土的积累常常会影响颗粒的形成尺寸，并且导致污泥流失的增加。不过其它参数如在污泥下部的水力条件也扮演了一个重要角色，并可以克服硅藻土带来的负面影响。但是大颗粒在污泥质量的影响已经被一个事实证明，那就是一旦这些大颗粒的意外排放得以避免，污泥流失的情况会显著减少（表3中的B 值）。
对一个UASB反应器里污泥流失的观察常常引起许多疑问，污泥流失的影响明显只在排水中可见，即在反应器的顶部。因此我们容易相信问题的来源只位于三相分离装置。但是应该说进水的特性，某些位于反应器底部的沼气反应器的关键工艺参数和水力条件也同样重要。
结论
现在可得出下面的几个结论
在不影响整体工艺并谨慎控制过程的情况下，试验显示添加小颗粒物质到一个UASB (最多可达40%，单位以TSS/COD表示)反应器是可行的。
活性污泥到一个UASB反应器的循环可能导致污泥的脱粒。
此外，当污泥含有磷酸铁时，好氧污泥的循环则不可能实施；厌氧过程会促进磷的释放。
诸如大麦屑之类的大颗粒物质在颗粒污泥方面有许多更显著的影响，可能是由于厌氧菌落不平衡造成颗粒溃散。
UASB的设计提供了省略一个初沉阶段或减少有氧污泥脱水处理的可能性，它具有重要前景，即减少了装置的投资又减少了运行成本。
参考书目
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UASB反应器设计
一、UASB（日处理525吨渗滤液） 1.取值参数 进水量Q=525m3/d=22m3/h 进水COD值S0=12.75g/L 去除率为65% 采用的容积负荷F=6kgCOD/m3·d Y=0.08Gvss/gCOD K d=0.03g/g·d μm=0.35g/g·d(30-35℃) Ks=360mg/L =0.35m3/kgCOD 甲烷产量CH 4 甲烷气密度0.6346kg/m3 甲烷气体含量65% 甲烷含能量50.1KJ/g 反应器容积有效系数E=90% 2．计算过程及校核 /F=525×12.75×0.65/6=725.16m3 反应器的有效液体容积Vn=Q·S 反应器的总液体容积V =Vn/E=669.375/0.9=805.7m3 L 上升流速v取1.0～1.5m/h,取v=1.5m/h 采用两组厌氧UASB反应器，厌氧循环泵，Q=45m3/h，H=16m，N=5.5KW，四台，两用两备。 /v=(45×2+11)/1.5=69.36m2则单个池体直径D=9.4m 单个反应器面积A=Q 总 校核，当一台循环泵开起时v=Q1/A=(45+11)/69.36=0.8m/h，不启动循环泵时v=Q/A=11/69.36=0.16m/h。 考虑到污泥对配水管的堵塞和保证污泥的悬浮，单个池体一台循环泵长期运行，另一台泵间断脉冲启动。 反应器的液体部分高度H L= V L/A=725.16/69.36/2=5.23m,取5.5m 取反应器气体收集高度2m 集气罩上的复盖水深取0.5m，超高取0.5m 则反应器总高度H= H L+2+0.5+0.5=8.5m
反应器的尺寸为Φ9.4×8.5m，有效水深为8.0米，共2个。 3.加热系统，控制渗滤液水温保持在30℃左右。冬季每天加热所需热值为525×103× 4.2×103J×20×1.2= 5.3×108J。（按照每吨水最高提高20摄氏度，热效率83％），经锅炉数据表查询选择额定蒸发量1t/h，蒸汽温度184摄氏度，小时消耗柴油量67kg的燃油燃气锅炉。锅炉自重1.74吨，尺寸为1,850W×1,510L ×2,880H（单元由设备厂家整体提供安装）。 每天去除的COD总量为525×12750×70％×10－3＝4685.63kg/d 沼气产率 0.35m3/kgCOD 每天产生的沼气量 V＝ 4685.63×0.35 ＝1640 m3/d 沼气水封罐V＝141 m3直径6m，高5m 一座钢制防腐 沼气储罐V＝352 m3直径8m，高7m 一座钢制防腐 二、 UASB三相分离器计算书 1.取值参数 进水量Q=525m3/d=22m3/h 进水COD值S0=12.75g/L 共两组UASB反应器，单组处理水量Q=11m3/h 单个反应器三相分离器计算如下： 三相分离器集气罩斜面坡度为60度 池内布置4个集气罩，构成4个分离单元，沼气管流速5.0m/s。 下三角集气罩回流缝的总面积S1=2.66×2+3.91×2=13.14m2 回流缝中混合液上升流速v1=Q/S1=11/13.14=0.84m/h 上三角集气罩回流缝的总面积S2=（6.22×2+9.10×2）×0.325×2=19.92m2
UASB厌氧反应器操作说明书
UASB厌氧反应器操作说明书 一 UASB厌氧反应器的原理： 在UASB厌氧反应器内，厌氧细菌对有机物进行三个步骤的降解：（1）水解、酸化阶段；（2）产氢产乙酸阶段；（3）产甲烷阶段，使污染物质得到去除，并产生沼气和厌氧污泥。 通过UASB内部的三相分离器的作用，实现水、污泥、沼气的分离，污泥回流至UASB底部，沼气经收集后进行沼气利用系统，清水至后续处理。 UASB厌氧反应器的操作说明 1开车： 认真执行交接班制度，提前5分钟上岗，了解上一班的情况（如UASB进水水温、水量、COD、PH值、NH3-N、SO42-，以及UASB出水水温、COD、PH 值、VFA等，并要上厌氧反应器巡视出水有无异常现象）掌握本班的生产要求，做好班前检查工作，熟悉厌氧塔进水泵的运行情况。 在预处理中废水达到工艺控制参数后，既可开启厌氧泵往UASB进水。 2操作过程： 1）在预处理的废水满足厌氧处理所需的进水条件后，启动厌氧泵向UASB反应器进水。启动厌氧泵之前检查需检查泵是否正常，开启泵后，检查流量计显示，判断废水是否正常输出。调节泵的出口阀门，将各厌氧反应器的流量调节到规定范围；起用泵前一定要详细检查该泵的运转纪录，确认该泵无异常后方可启用。2）密切注意厌氧反应器上部出水情况，要注意跑泥现象，防止出水带泥过多，一般小于20%，定期清理溢流堰口的堵塞物，但需注意防止跌落溺水。 3）密切关注厌氧反应器出水的COD、PH值、VFA、温度等指标，防止反应器
工艺指标变化过大； 4）经常巡视厌氧反应器顶部水面的情况，防止大量气体溢出； 5）经常观察水封中的水位，将水封水位控制在一定高度； 6）根据需要，每班进行取样送检，并根据化验结果判断厌氧反应器的运行状况。3停止： 1）当预处理没有足够的废水或预处理水质达不到工艺控制控制要求时，反应器停止进水，待预处理正常后，再恢复进水；但在停水时要密切注意反应器内的温度变化，如温度下降多（超过5℃），再次进水时就先需将反应器的温度升至原正常运行时的温度，防止因温度变化的原因使反应器运行出现问题； 2）当反应器出水带泥过多（SV≥20%要密切关注）或出水水质变差时，减少反应器的进水量或改为间歇进水，防止反应器的深度恶化； 3）当UASB出水VFA大于8或UASB的COD去除率小于50%，适当减少反应器的进水量或改为间歇进水，甚至停止进水，防止反应器的深度恶化。 4、设备使用和维修说明： 1）定期对UASB反应器的拦杆、平台、水封、机泵等设备进行清洗、油漆等保养；清理时要注意正在运转的设备内部不能清理； 2）经常对UASB出水堰进行清理，防止水堰的堵塞；对于清理溢流堰口的时，应在溢流堰口上铺上木板、搭上平台，防止溺水； 1）厌氧进水泵在运行时，需经常检查，并注意水泵的压力变化，以及出口流量变化，防止泵烧坏或泵空转等现象出现； 2）经常检查流量计计数的变化，防止进水量的波动；
UASB厌氧处理技术调试经验总 结
UASB厌氧处理技术调试经验总结在废水的厌氧生物处理过程中，废水中的有机物经大量微生物的共同作用，被最终转化为甲烷、二氧化碳、水、硫化氢和氨。在此过程中，不同的微生物的代谢过程相互影响、制约，形成复杂的生态系统，此生态系统在UASB反应系统中直观表现为颗粒污泥。 有机物在废水中以悬浮物或胶体的形式存在，它们的厌氧降解过程可分为四个阶段。 （1）水解阶段，微生物利用酶将大分子切割成小分子； （2）发酵（或酸化）阶段，小分子有机物被发酵菌利用，在细胞内转化为简单的化合物，这一阶段的主要产物有挥发酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨和硫化氢等； （3）产乙酸阶段，此阶段中上一阶段的产物被进一步转化为乙酸等物质； （4）产甲烷阶段，在此阶段乙酸、氢气、碳酸等被转化为甲烷、二氧化碳。上述四个阶段的进行，大分子有机物被转化为无机物，水质变好，同时微生物得到了生长。 1、UASB升流式厌氧污泥床反应器 升流式厌氧污泥床反应器即UASB其基本特征是在反应器的上部设置气、固、液三相分离器，下部为污泥悬浮层区和污泥床区。污水从底部流入，向上升流至顶部流出，混合液在沉淀区进行固液分离，污泥可自行回流到污泥床区，使污泥床区保持很高的污泥浓度。从构造和功能上划分，UASB反应器主要由进水配水系统、反应区（污泥床区和污泥悬浮层区）、沉淀区、三相分离器、集气排气系统、排泥系统及出水系统和浮渣清除系统组成。其工作的基本原理为：在厌氧状态下，微生物分解有机物产生的沼气在上升过程中产生强烈的搅动，有利于颗粒污泥的形成和维持。废水均匀地进入反应器的底部，污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床，在与污泥颗粒的接触过程中发生厌氧反应，经过反应的混合液上升流动进入三相分离器。沼气泡和附着沼气泡的污泥
UASB反应器的设计计算
第二章啤酒废水处理构筑物设计与计算 第一节格栅的设计计算 一、设计说明 格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在废水渠道的进口处，用于截留较大的悬浮物或漂浮物，主要对水泵起保护作用，另外可减轻后续构筑物的处理负荷。 二、设计参数 取中格栅；栅条间隙d=10mm； = 栅前水深 h=；格栅前渠道超高 h 2 过栅流速v=s； 安装倾角α=45°；设计流量Q=5000m3/d=s 三、设计计算 （一）栅条间隙数(n) =×√(sin45)÷÷÷ = 取n=21条 式中： Q ------------- 设计流量，m3/s α------------- 格栅倾角，取450
b ------------- 栅条间隙，取 h ------------- 栅前水深，取 v ------------- 过栅流速，取s ； （二）栅槽总宽度(B) 设计采用宽10 mm 长50 mm ，迎水面为圆形的矩形栅条,即s= B=S ×(n-1)+b ×n =×(21-1)+×21 = m 式中： S -------------- 格条宽度，取 n -------------- 格栅间隙数， b -------------- 栅条间隙，取 （三）进水渠道渐宽部分长度(l 1) 设进水渠道内流速为s,则进水渠道宽B 1=, 渐宽部分展开角1 取为20° 则 l 1= 1 1 2B B tg = =
l进水渠道间宽部位的长度，m L2----------格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位的长度，m B -------------- 栅槽总宽度，m B 1 -------------- 进水渠道宽度，m 1 -------------- 进水渠展开角，度 （四）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（l 2 ） l 2= l 1 /2=2 = （五）过栅水头损失（h 1 ） 取k=3,β=(栅条断面为半圆形的矩形)，v=s h o =β×（S÷b）4/3×V^2÷2÷g×sinα =×÷ 4/3×^2÷2÷×sin45 = m h 1=k×h =3× = m
UASB反应器的原理
UASB反应器的原理 升流式厌氧污泥床(UASB)反应器是由Lettinga在七十年代开发的。图2是UASB反应器及其设备的示意图。废水被尽可能均匀的引入到UASB反应器的底部，污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床。厌氧反应发生在废水与污泥颗粒的接触过程，反应产生的沼气引起了内部的循环。附着和没有附着在污泥上的沼气向反应器顶部上升，碰击到三相分离器气体发射板，引起附着气泡的污泥絮体脱气。气泡释放后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三相分离器的集气室。一些污泥颗粒会经过分离器缝隙进入沉淀区。UASB反应器包括以下几个部分：进水和配水系统、反应器的池体和三相分离器(图2)。如果考虑整个厌氧系统还应该包括沼气收集和利用系统。在UASB反应器中最重要的设备是三相分离器，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。 2、反应器的池体几何形状 第一个生产性的UASB反应器(200m3)和在圣保罗CETESB处理生活污水的中试厂(1 20m3)具有特殊的形状，即上部的(沉淀池的)截面积大于下部反应区的截面积(图3a)。较大表面积的沉淀器的水力负荷较低，有利于保持反应器内的污泥，对于低浓度污水尤为重要。但是对于高浓度污水，有机负荷比水力负荷更重要，因此沉淀池截面没有必要设计为较大的表面积(图3b)。但是实际上不论是在建的或已投入运转的大部分生产规模的UASB反应器，在反应器的反应和沉淀部分是等面积的(图3c所示)。建筑直壁的反应器比斜壁的具有较大(或较小) 沉淀池的反应器在结构上更加有利。因此，以下仅讨论直壁的UASB反应器。 从反应器的形状有矩形和圆形这两种反应器，已大量应用于实际中。圆形反应器具有结构较稳定的优点，同时对于圆形反应器在同样的面积下，其周长比正方形的少12%。所
UASB反应器设计参考
UASB反应器设计参考对于中等浓度和高浓度的有机废水，一般情况下， 有机容积负荷率是限制因素，反应器的容积与废水量、废水浓度和允许的有机物容积负荷去除率有关。设计容积负荷为=15kgCOD/( d),COD 去除率为93％，则UASB反应器有效容为： 式中—设计流量，； —容积负荷，kg/( )； —进水COD浓度，mg/L； —出水COD浓度，mg/L； —容积负荷，kg/( )。 则= 2、UASB反应器的形状和尺寸 据资料，经济的反应器高度一般为4—6m之间，并且在大多数情况下这也是系统优化的运行范围。升流式厌氧污泥床的池形有矩形、方形和圆形。圆形反应器具有结构较稳定的特点，但是建造圆形反应器的三相分离器要比矩形和方形反应器复杂得多，因此本设计选用矩形池。从布水均匀性和经济性考虑，矩形池长宽比在2：1左右较为合适。 设计反应器的有效高度为h=6m，则横截面积S= ㎡ 设池长L约为池宽B的两倍，则可取池长L=25m，宽B=13m。 一般应用时反应器装夜量为70％—90％，本工程设计反应器总高度H=7.5m，其中超高0.5m 。 反应器的总容积V=BLH=25×13×(7.5-0.5)=2275 ，有效容积为1930.4 ，则体积有效系数为84.85％，符合有机负荷要求。 3、水力停留时间（HRT）和水力负荷率（） 对于颗粒污泥，水力负荷=0.1—0.9 ，符合要求 3.6.2.2 进水分配系统的设计 1、布水点设置 进水方式的选择应根据进水浓度及进水流量而定，通常采用的是连续均匀进水方式。布水点的数量可选择一管一点或一管多点的布水方式，布水点数量与处理废水的流量、进水浓度、容积负荷等因素有关。 Lettinga等推荐的UASB反应器进料喷嘴数设置标准见表4.7 由于所取容积负荷为15kgCOD/( d),因此每个点的布水负荷面积大于2 。本次设计池中共设置84个布水点，则每点负荷面积为： ㎡ 表4.7 UASB反应器进料喷嘴数设置标准 污泥性质进水容积负荷/[kgCOD/(m3?d)] 每个进水点负荷面积/m2 密实的絮体污泥度>40kgTSS/m3 <1 1～2 >2 0.5～1
UASB完整计算版52458
UASB工艺设计计算 一、UASB反应器设计说明 (一)工艺简介： UA SB 是升流式厌氧污泥床反应器的简称, 是由荷兰W agen ingen 农业大学教授L et t inga 等人于1972～ 1978 年间开发研制的一项厌氧生物处理计术, 国内对UA SB 反应器的研究是从 20 世纪 80 年代开始的. 由于UA SB 反应器具有工艺结构紧凑,处理能力大, 无机械搅拌装置, 处理效果好及投资省等特点,UA SB 反应器是目前研究最多, 应用日趋广泛的新型污水厌氧处理工艺[ 1 ] 1.UA SB 反应器基本构造如图1 2.UA SB 的工作原理： 如图 1 所示, 废水由反应器的底部进入后, 由于废水以一定的流速自下而上流动以及厌氧过程产生的大量沼气的搅拌作用, 废水与污泥充分混合, 有机质被吸附分解, 所产沼气经由反应器上部三相分离器的集气室排出, 含有悬浮污泥的废水进入三相分离器的沉降区, 由于沼气已从废水中分离, 沉降区不再受沼气搅拌作用的影响. 废水在平稳上升过程中,其中沉淀性能良好的污泥经沉降面返回反应器主体部分, 从而保证了反应器内高的污泥浓度. 含有少量较轻污泥的废水从反应器上方排出. UA SB 反应器中可以形成沉淀性能非常好的颗粒污泥, 能够允许较大的上流速度和很高的容积负荷. UA SB 反应器运行的 3 个重要的前提是: ①
反应器内形成沉降性能良好的颗粒污泥或絮状污泥; ②出产气和进水的均匀分布所形成良好的自然搅拌作用; ③设计合理的三相分离器, 能使沉淀性能良好的污泥保留在反应器内 (二)设计作用 UASB，即上流式厌氧污泥床，集生物反应与沉淀于一体，是一种结构紧凑，效率高的厌氧反应器。它的污泥床内生物量多，容积负荷率高，废水在反应器内的水力停留时间较短，因此所需池容大大缩小。设备简单，运行方便，勿需设沉淀池和污泥回流装置，不需充填填料，也不需在反应区内设机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理，且不存在堵塞问题。 (三)设计参数 选用设计资料参数如下： ①参数选取： a)容积负荷（Nv）为：6kgCOD/(m3·d) b)污泥产率为：0.1kgMLSS/kgCOD c)产气率为：0.5m3/kgCOD ②设计水量： Q=1500m3/d=62.5m3/h=0.0174m3/s。 (四)设计计算 1.反应器容积计算： UASB有效容积为V 有效= () V N S Q e S - ? 式中：V 有效 ————反应器有效容积，m3；
浅谈UASB反应器
浅谈UASB反应器 【摘要】论述了UASB反应器的基本原理；论述了三相分离器的构成，形式；论述了颗粒污泥的组成，功能；论述了影响UASB反应器的各种因素；论述了UASB反应器目前的研究现状；论述了UASB反应器的应用实例； 【关键词】 UASB 颗粒污泥三相分离器 UASB（Up Flow Anaerobic Sludge Blanket）反应器是有荷兰Wageningen农业大学的Lettinga等人于1973-1977年间研制成功的。UASB工艺用于废水处理时，能利用生物凝聚、结块机能，形成具有良好性能的颗粒污泥，大大提高了污泥浓度，使反应器的负荷和效率有了大幅度提高。UASB反应器的突出优点为COD负荷可达20Kg/(m*d),水力停留时间低于4h，占地面积小，能产生沼气副产品，污泥沉降性能好，稳定且过剩量少，COD去除率均为90%以上，因而该反应器在世界上得到了比较广泛的应用。【1】 UASB反应器的构成 UASB反应器的主体部分主要分为两个区域，即反应区和三相分离区。其中反应区为UASB的工作主体。在反应区的底部存留大量厌氧污泥，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。【2】 附属设备 1、剩余沼气燃烧器 一般不允许将剩余沼气向空气中排放，以防污染大气。在确有剩余沼气无法利用时，可安装余气燃烧器将其烧掉。燃烧器应装在安全地区，并应在其前安装阀门和阻火器。剩余气体燃烧器，是—种安全装置，要能自动点火和自动灭火。剩余气体燃烧器和消化池盖、或贮气柜之间的距离，一般至少需要15m，并应设置在容易监视的开阔地。 2、保温加热设备 厌氧消化像其他生物处理工艺一样受温度影响很大，厌氧工艺受温度影响更加显著。中温厌氧消化的最优温度范围从30～35℃，可以计算在20℃和10℃的消化速率大约分别是30℃下最大值的35%和12%。所以，加温和保温的重要性是不言而喻的。如果工厂或附近有可利用的废热或者需要从出水中间收效量，则安装热交换器是必要的。
UASB反应器设计说明
UASB反应器设计说明 1）设计作用 UASB反应器是进行废水处理的主要构筑物之一，对高浓度的废水进行厌氧发酵，去除大部分的有机污染物。 （2）设计参数 选用设计资料参数如下： ①参数选取： 容积负荷（Nv）为：6kgCOD/(m3·d) ； 污泥产率为：0.1kgMLSS/kgCOD； 产气率为：0.5m3/kgCOD。 ②设计水质： UASB反应器进出水水质指标如表3-4： 表2-1UASB反应器进出水水质指标 水质指标进水水质(mg/l) 去除率（%）出水水质(mg/l) COD 2572 85 385.8 BOD 1109 85 166.35 SS 150 60 60 ③设计水量： Q = 1200m3/d = 50m3/h = 0.0139m3/s （3）工作原理 UASB，即上流式厌氧污泥床反应器，集生物反应与沉淀于一体，是一种结构紧凑、效率高的厌氧反应器，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。 它的污泥床内生物量多，容积负荷率高，废水在反应器内的水力停留时间较短，因此所需池容大大缩小。设备简单，运行方便，勿需设沉淀池和污泥回流装置，不需充填填料，也不需在反应区内设机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理，且不存在堵塞问题[7]。 （4）设计计算 ①反应器容积计算： UASB有效容积为：
UASB反应器的原理
U A S B反应器的原理升流式厌氧污泥床(UASB)反应器是由Lettinga在七十年代开发的。图2是UASB反应器及其设备的示意图。废水被尽可能均匀的引入到UASB反应器的底部，污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床。厌氧反应发生在废水与污泥颗粒的接触过程，反应产生的沼气引起了内部的循环。附着和没有附着在污泥上的沼气向反应器顶部上升，碰击到三相分离器气体发射板，引起附着气泡的污泥絮体脱气。气泡释放后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三相分离器的集气室。一些污泥颗粒会经过分离器缝隙进入沉淀区。UASB反应器包括以下几个部分：进水和配水系统、反应器的池体和三相分离器(图2)。如果考虑整个厌氧系统还应该包括沼气收集和利用系统。在UASB反应器中最重要的设备是三相分离器，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。 2、反应器的池体几何形状 第一个生产性的UASB反应器(200m3)和在圣保罗CETESB处理生活污水的中试厂(1 20m3)具有特殊的形状，即上部的(沉淀池的)截面积大于下部反应区的截面积(图3a)。较大表面积的沉淀器的水力负荷较低，有利于保持反应器内的污泥，对于低浓度污水尤为重要。但是对于高浓度污水，有机负荷比水力负荷更重要，因此沉淀池截面没有必要设计为较大的表面积(图3b)。但是实际上不论是在建的或已投入运转的大部分生产规模的UASB反应器，在反应器的反应和沉淀部分是等面积的(图3c所示)。建筑直壁的反应器比斜壁的具有较大(或较小)沉淀池的反应器在结构上更加有利。因此，以下仅讨论直壁的UASB反应器。 从反应器的形状有矩形和圆形这两种反应器，已大量应用于实际中。圆形反应器具有结构较稳定的优点，同时对于圆形反应器在同样的面积下，其周长比正方形的少12%。所
UASB反应器的原理
U A S B反应器的原理 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
UASB反应器的原理 升流式厌氧污泥床(UASB)反应器是由Lettinga在七十年代开发的。图2是UASB反应器及其设备的示意图。废水被尽可能均匀的引入到UASB反应器的底部，污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床。厌氧反应发生在废水与污泥颗粒的接触过程，反应产生的沼气引起了内部的循环。附着和没有附着在污泥上的沼气向反应器顶部上升，碰击到三相分离器气体发射板，引起附着气泡的污泥絮体脱气。气泡释放后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三相分离器的集气室。一些污泥颗粒会经过分离器缝隙进入沉淀区。UAS B反应器包括以下几个部分：进水和配水系统、反应器的池体和三相分离器(图2)。如果考虑整个厌氧系统还应该包括沼气收集和利用系统。在UASB反应器中最重要的设备是三相分离器，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。 2、反应器的池体几何形状 第一个生产性的UASB反应器(200m3)和在圣保罗CETESB处理生活污水的中试厂(120m3)具有特殊的形状，即上部的(沉淀池的)截面积大于下部反应区的截面积(图3a)。较大表面积的沉淀器的水力负荷较低，有利于保持反应器内的污泥，对于低浓度污水尤为重要。但是对于高浓度污水，有机负荷比水力负荷更重要，因此沉淀池截面没有必要设计为较大的表面积(图3b)。但是实际上不论是在建的或已投入运转的大部分生产规模的UASB反应器，在反应器的反应和沉淀部分是等面积的(图3c所示)。建筑直壁的反应器比斜壁的具有较大(或较小)
UASB厌氧反应器的介绍
供应UASB厌氧反应器临沂圣鑫环保 一、工艺技术简介 采用厌氧法处理高浓度有机废水，其优越性逐步得到人们的承认和重视，近年来厌氧技术得到很快发展，UASB厌氧处理工艺设备中上向流厌氧污泥来以其构造简单、处理效率高、效果好、适用范围广、占地面积小、处理成本低、投资省而被大量采用。 二、工艺原理 UASB反应器的上部设置气、固、液三相分离器，下部为污泥悬浮层区和污泥床区，废水由反应器底部均匀泵入污泥床区，与厌氧污泥充分接触反应，有机物被厌氧微生物分解成沼气。液体、气体与固体形成混合液流上升至三相分离器，使三者很好地分离，使80﹪以上的有机物被转化为沼气，完成废水处理过程。其优势主要体现在颗粒污泥的形成使反应器内的污泥浓度大幅度提高，水力停留时间因此大大缩短，从而提高运行效率。 技术优点 (一)可处理高浓度废水，特别是对一些较难降解的大分子有机物有很好的去除效果，而好氧对此效果不明显； （二）不需要供氧，大大降低运行费用，能耗仅为好氧处理工艺的10-15%，且厌氧过程产生可再生能源——沼气； （三）污泥产生量比好氧过程少5～20倍，UASB内污泥浓度高，平均污泥浓度为20－40gVSS/1；不会产生污泥膨胀，剩余污泥量少，污泥易处理； （四）有机负荷率高，水力停留时间短，采用中温发酵时，容积负荷一般为 10-20kgCOD/m3.d左右；反应器容积和系统占地小，投资少。工程实践证明，当污水COD浓度大于4000mg/L时，厌氧处理就比好氧处理更加经济。 （五）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；污泥床不填载体，节省造价及避免因填料发生堵赛问题；
UASB反应器的设计计算
U A S B反应器的设计计算 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
第二章啤酒废水处理构筑物设计与计算 第一节格栅的设计计算 一、设计说明 格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在废水渠道的进口处，用于截留较大的悬浮物或漂浮物，主要对水泵起保护作用，另外可减轻后续构筑物的处理负荷。 二、设计参数 取中格栅；栅条间隙d=10mm； = 栅前水深 h=；格栅前渠道超高 h 2 过栅流速v=s； 安装倾角α=45°；设计流量Q=5000m3/d=s 三、设计计算 （一）栅条间隙数(n) =×√(sin45)÷÷÷ = 取n=21条 式中： Q ------------- 设计流量，m3/s α------------- 格栅倾角，取450
b ------------- 栅条间隙，取 h ------------- 栅前水深，取 v ------------- 过栅流速，取s ； （二）栅槽总宽度(B) 设计采用宽10 mm 长50 mm ，迎水面为圆形的矩形栅条,即s= B=S ×(n-1)+b ×n =×(21-1)+×21 = m 式中： S -------------- 格条宽度，取 n -------------- 格栅间隙数， b -------------- 栅条间隙，取 （三）进水渠道渐宽部分长度(l 1) 设进水渠道内流速为s,则进水渠道宽B 1=, 渐宽部分展开角1 取为20° 则 l 1= 1 1 2B B tg = =
UASB EGSB和IC三种厌氧反应器比较
UASB 、EGSB 和IC 三种厌氧反应器比较 UASB 、EGSB 和IC 是在高负荷有机废水处理中最常见的三种厌氧反应器。 这三种反应器结构不同，处理能力各异，今天我们将这三种厌氧反应器进行详细比较，分别说一说他们的优缺点。 1. 厌氧生物处理的基本原理 厌氧生物处理，就是利用厌氧微生物的代谢特性,将废水中有机物进行还原,同时产生甲烷气体的一种经济而有效的处理技术。废水厌氧生物处理技术（厌氧消化），就是在在无分子氧条件下，通过厌氧微生物的作用，将废水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等。厌氧与好氧过程的根本区别，就是不以分子态氧作为受氢体，而以化合态的氧、碳、硫、氢等作为受氢体。 COD →微生物 CH 4+CO 2+H 2O+H 2S+NH 3+微生物 2. 厌氧处理技术发展历史 3. 三代厌氧反应器的演变
4. 三种厌氧反应器比较 (1) UASB反应器 UASB反应器是第二代厌氧反应器，它的优缺点如下： 优点： ?有机负荷居第二代反应器之首 ?污泥颗粒化使反应器对不利条件抵抗性增强 ?简化工艺，节约投资与运行费用 ?提高容积利用率，避免堵塞问题 缺点： ?内部泥水混合较差不利于微生物和有机物之间的传质 ?当液相和气相上升流速较高时会出现污泥流失，导致运行不稳定 ?水力负荷和反应器有机负荷无法进一步提高 (2) EGSB反应器 EGSB反应器相当于改进型UASB反应器，属于第三代厌氧反应器，它的优缺点如下：优点： ?提高反应器内的液体上升流速, ?颗粒污泥床层充分膨胀
?污水与微生物之间充分接触,加强传质效果 ?避免反应器内死角和短流的产生 ?占地面积较UASB小 缺点： ?反应器较高 ?采用外循环，动力消耗大 (3) IC反应器 IC反应器属于第三代厌氧反应器，它的内部结构相当于两个UASB叠加。 优点： ?内循环结构,利用沼气膨胀做功,无须外加能源,实现内循环污泥回流?实现了“高负荷与污泥流失相分离” ?引入分级处理,并赋予其新的功能 ?抗冲击负荷能力强 ?基建投资省，占地面积少，节能 缺点： ?进水需预处理 ?结构复杂,维护困难 ?出水需后处理
UASB和IC反应器的原理及设计
目录 UASB反应器1 一、UASB原理1 二、UASB反应器的构成2 1、三相分离器的原理3 2、进水和配水系统的要求3 三、UASB反应器的主要设备4 1、反应器的池体4 2、三相分离器的设计8 3、进水分配系统10 四、其他设计考虑14 1、配水管道设计14 2、出水系统的设计15 3、排泥系统的设计15 4、浮渣清除方法的考虑16 5、防腐措施16 五、附属设备17 1、剩余沼气燃烧器17 2、保温加热设备17 3、监控设备17 IC反应器18 一、IC反应器的原理18 二、IC反应器的设计20 1、COD容积负荷的确定20 2、三相分离器20 3、配水系统20 4、循环系统21 5、高径比的控制21 6、其他22
UASB反应器 一、UASB原理 UASB反应器废水被尽可能均匀的引入反应器的底部，污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床。厌氧反应发生在废水和污泥颗粒接触的过程。在厌氧状态下产生的沼气（主要是甲烷和二氧化碳）引起了内部的循环，这对于颗粒污泥的形成和维持有利。在污泥层形成的一些气体附着在污泥颗粒上，附着和没有附着的气体向反应器顶部上升。上升到表面的污泥撞击三相反应器气体发射器的底部，引起附着气泡的污泥絮体脱气。气泡释放后污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面，附着和没有附着的气体被收集到反应器顶部的三相分离器的集气室。置于极其使单元缝隙之下的挡板的作用为气体发射器和防止沼气气泡进入沉淀区，否则将引起沉淀区的絮动，会阻碍颗粒沉淀。包含一些剩余固体和污泥颗粒的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在接近水面时增加，因此上升流速在接近排放点降低。由于流速降低污泥絮体在沉淀区可以絮凝和沉淀。累积在三相分离器上的污泥絮体在一定程度上将超过其保持在斜壁上的摩擦力，其将滑回反应区，这部分污泥又将与进水有机物发生反应。
UASB反应器地设计计算
第二章 啤酒废水处理构筑物设计与计算 第一节 格栅的设计计算 一、设计说明 格栅由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在废水渠道的进口处，用于截留较大的悬浮物或漂浮物，主要对水泵起保护作用，另外可减轻后续构筑物的处理负荷。 二、设计参数 取中格栅；栅条间隙d=10mm ； 栅前水深 h=0.4m ；格栅前渠道超高 h 2=0.3m 过栅流速v=0.6m/s ； 安装倾角α=45°；设计流量Q=5000m 3/d=0.058m 3/s （一）栅条间隙数(n) n = =0.058×√(sin45)÷0.01÷0.4÷0.6 =20.32 取n=21条 式中： Q ------------- 设计流量，m 3/s α------------- 格栅倾角，取450
b ------------- 栅条间隙，取0.01m h ------------- 栅前水深，取0.4m v ------------- 过栅流速，取0.6m/s ； （二）栅槽总宽度(B) 设计采用宽10 mm 长50 mm ，迎水面为圆形的矩形栅条,即s=0.01m B=S ×(n-1)+b ×n =0.01×(21-1)+0.01×21 =0.41 m 式中： S -------------- 格条宽度，取0.01m n -------------- 格栅间隙数， b -------------- 栅条间隙，取0.01m （三）进水渠道渐宽部分长度(l 1) 设进水渠道内流速为0.5m/s,则进水渠道宽B 1=0.17m, 渐宽部分展开角1a 取为20° 则 l 1=1 1 2B B tg a -′ =(0.41-0.17)÷2÷tg20 =0.32 式中： l1-----------进水渠道间宽部位的长度，m L2----------格栅槽与出水渠道连接处的渐窄部位的长度，m B -------------- 栅槽总宽度，m B 1 -------------- 进水渠道宽度，m 1a -------------- 进水渠展开角，度 （四）栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度（l 2） l 2= l 1/2=0.32/2 =0.16m （五）过栅水头损失（h 1）
厌氧UASB反应器原理设计
厌氧UASB反应器原理设计总结 一、UASB原理 UASB反应器废水被尽可能均匀的引入反应器的底部，污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床。厌氧反应发生在废水和污泥颗粒接触的过程。在厌氧状态下产生的沼气(主要是甲烷和二氧化碳)引起了内部的循环，这对于颗粒污泥的形成和维持有利。在污泥层形成的一些气体附着在污泥颗粒上，附着和没有附着的气体向反应器顶部上升。上升到表面的污泥撞击三相反应器气体发射器的底部，引起附着气泡的污泥絮体脱气。气泡释放后污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面，附着和没有附着的气体被收集到反应器顶部的三相分离器的集气室。置于极其使单元缝隙之下的挡板的作用为气体发射器和防止沼气气泡进入沉淀区，否则将引起沉淀区的絮动，会阻碍颗粒沉淀。包含一些剩余固体和污泥颗粒的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在接近水面时增加，因此上升流速在接近排放点降低。由于流速降低污泥絮体在沉淀区可以絮凝和沉淀。累积在三相分离器上的污泥絮体在一定程度上将超过其保持在斜壁上的摩擦力，其将滑回反应区，这部分污泥又将与进水有机物发生反应。 二、UASB反应器的构成 UASB反应器包括以下几个部分：进水和配水系统、反应器的池体和三相分离器。 在UASB反应器中最重要的设备是三相分离器，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。为了在沉淀器中取得对上升流中污泥絮体/颗粒的满意的沉淀效果，三相分离器第一个主要的目的就是尽可能有效地分离从污泥床/层中产生的沼气，特别是在高负荷的情况下，在集气室下面反射板的作用是防止沼气通过集气室之间的缝隙逸出到沉淀室，另外挡板还有利于减少反应室内高产气量所造成的液体絮动。反应器的设计应该是只要污泥层没有膨胀到沉淀器，污泥颗粒或絮状污泥就能滑回到反应室(应该认识到有时污泥层膨胀到沉淀器中不是一件坏事。相反，存在于沉淀器内的膨胀的泥层将网捕分散的污泥颗粒/絮体，同时它还对可生物降解的溶解性COD起到一定的去除作用)。只一方面，存在一定可供污泥层膨胀的自由空间，以防止重的污泥在暂时性的有机或水力负荷冲击下流失是很重要的。水力和有机(产气率)负荷率两者都会影响到污泥层以及污泥床的膨胀。UASB系统原理是在形成沉降性能良好的污泥凝絮体的基础上，并结合在反应器内设置污泥沉淀系统使气、液、固三相得到分离。形成和保持沉淀性能良好的污泥(其可以是絮状污泥或颗粒型污泥)是UASB系统良好运行的根本点。 1、三相分离器的原理 在UASB反应器中的三相分离器(GLS)是UASB反应器最有特点和最重要的装置。它同时具有两个功能：①能收集从分离器下的反应室产生的沼气;②使得在分离器之上的悬浮物沉淀下来。对上述两种功能均要求三相分离器的设计避免沼气气泡上升到沉淀区，如其上升到表面将引起出水混浊.降低沉淀效率，并且损失了所产生的沼气。设计三相分离器的原则是：
UASB厌氧反应器的结构和原理
UASB厌氧反应器的结构和原理 IC和UASB是厌氧反应器中最常见的两种结构形式。在之前的文章中，我们详细介绍了厌氧反应器-IC的结构，今天我们就来讲一讲UASB的结构和原理。 1. UASB厌氧反应器的原理 在UASB反应器中，废水被尽可能均匀的引入反应器的底部，污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床。厌氧反应发生在废水和污泥颗粒接触的过程中。在厌氧状态下产生的沼气(主要是甲烷和二氧化碳)引起了内部的循环，这有利于颗粒污泥的形成和维持。 在污泥层形成的一些气体附着在污泥颗粒上，向反应器顶部上升，上升到表面的污泥撞击三相分离器气体发射板的底部，引起附着气泡的污泥絮体脱气。气泡释放后污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面，而气体则被收集到三相分离器的集气室。
在集气室单元缝隙之下设置挡板（气体反射器），其作用是为了防止沼气气泡进入沉淀区，否则将引起沉淀区的紊动，而阻碍颗粒沉淀。包含一些剩余固体和污泥颗粒的液体经过分离器缝隙进入沉淀区。 由于三相分离器斜壁沉淀区的过流面积在接近水面时增加，因此上升流速在接近排放点降低。同时随着流速降低，污泥絮体在沉淀区可以絮凝和沉淀。累积在三相分离器上的污泥絮体在一定程度上将超过其保持在斜壁上的摩擦力，而滑回反应区，这部分污泥又将与进水有机物发生反应。 2. UASB反应器的构成 USAB反应器包括进水和配水系统、反应器的池体和三相分离器。如果考虑整个厌氧系统，还应该包括沼气收集和利用系统。但是由于沼气利用的途径和目标不确定，其利用系统也有很大的差别。 在USAB反应器中最重要的设备是三相分离器，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。为了在沉淀器中取得对上升流中污泥絮体颗粒的沉淀效果，三相分离器最主要的目的就是尽可能有效地分离从污泥床中产生的沼气。
UASB和IC反应器异同比较
UASB和IC反应器异同比较及应用 摘要：本文扼要介绍了UASB和IC反应器的概念和其工作原理及基本构造，并通过列举应用实例详细比较了两者的异同点，最后总结了UASB和IC工艺的特点及前景。 关键词：UASB；IC；比较；啤酒废水 Similarities and differences of USAB and IC Abstract: This article succinctly introduced UASB and IC’s concept and its principle of work and the fundamental construction, and through enumerated the application example to compare both similarities and differences spot in detail, finally summarized UASB and IC’s craft characteristic and the prospect. Key words: UASB; IC; compare; beer waste water 1.UASB和IC反应器工艺原理 1.1 UASB反应器 1.1.1 UASB简介 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，英文缩写UASB，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。因水流和气泡的搅动，污泥床之上有一个污泥悬浮层。反应器上部有设有三相分离器，用以分离消化气、消化液和污泥颗粒。消化气自反应器顶部导出；污泥颗粒自动滑落沉降至反应器底部的污泥床；消化液从澄清区出水。 UASB 负荷能力很大，适用于高浓度有机废水的处理。运行良好的UASB有很高的有机污染物去除率，不需要搅拌，能适应较大幅度的负荷冲击、温度和pH变化。 1.1.2 UASB构造 UASB构造上的特点是集生物反应与沉淀于一体，是一种结构紧凑的厌氧反应器。反应器主要由进水配水系统，反应区，三相分离器，气室，处理水排除系统这几个部分组成。
UASB反应器
污水处理设备篇：为您详细解析UASB反应器 环保人才网发布时间: 2016-4-14 21:42:16 文章来源:水博网 厌氧生物处理反应器是高浓度有机废水处理的有效工艺，升流式厌氧污泥床（UASB）是厌氧生物处理反应器一种，UASB(Up-flowAnaerobicSludgeBed，简称UASB）由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点，其结构、运行操作维护管理相对简单，造价相对较低，技术成熟，受到污水处理业界的重视，得到广泛的欢迎和应用。 厌氧生物处理法适用于高浓度有机废水，进水BOD最高浓度可达数万mg/L也可适用于低浓度有机废水，如城市污水等。对于一般有机废水，当水温在30℃时，容积负荷可达10-20kg(COD)/(m3.d)。目前已广泛用于高浓度有机废水（如工业废水、精细化工、农药、制药、焦化、啤酒、屠宰废水等）、城市污水的处理，COD去除率可达50-80%。 厌氧生物处理反应器主要有：厌氧接触法、厌氧滤池、上流式厌氧污泥床（UASB）、厌氧流化床、颗粒污泥膨胀床（EGSB）等。UASB反应器是一种运用广泛、设计成熟、高效的厌氧处理装置，据统计，全球及我国在运行的各类厌氧反应器中，UASB厌氧反应器占60%。 升流式厌氧污泥床工艺近年来在国内外发展很快，该工艺既节约了能源，基至可回收能量，又解决了环境污染问题，取得了较好的经济效益和社会效益。具有广阔的应用前景。 上流式厌氧污泥床反应器（UASB反应器）是荷兰学者Lettinga等人在20世纪70年代初开发的。当时她们在研究上流式厌氧滤池处理土豆加工和甲醇废水时注意到大部分的净化作用和积累得大部分厌氧微生物均在滤池的下部，于是便在滤池底部设置了一个不装填料的空间来积累更多的厌氧微生物量，后来干脆取消了池内的全部填料，并在池顶设置了一个气、固、液三相分离器，一种结构简单、处理效能很高的新型厌氧反应器便诞生了。由于这种反应器结构简单、不用填料、没有悬浮物堵塞等问题，因此一出现便立即引起了广大废水处理工作者的极大兴趣，并被广泛应用于工业废水和生活污水的处理中。 UASB反应器在处理各种有机废水时，反应器内一般情况下均能形成厌氧颗粒污泥，而厌氧颗粒污泥不仅具有良好的沉降性能，而且具有较高的产甲烷活性。由于UASB反应器设置有三相分离器，使得反应器内污泥不易流失，所以反应器内能维持很高的污泥浓度，平均浓度可达80gSS/L左右。同时，反应器的SRT（污泥停留时间）很大，HRT（水力停留时间）很小，这使反应器有很高的容积负荷率和运行稳定性。 UASB结构 UASB反应器的构造主要由进水分配系统、反应区、三相分离器、出水系统、排泥系统组成。另外，根据不同废水水质，UASB反应器的构造有所不同，主要可分为敞开式和封闭式两种。