污水处理工艺ABR、UASB对比（下）
ABR的构造
ABR反应器在整体性能上相当于一个两相厌氧处理系统。一般认为,两相厌氧工艺通过产酸相和产甲烷相的分离，两大类厌氧菌群可以各自生长在最适宜的环境条件下,有利于充分发挥厌氧菌群的活性,提高系统的处理效果和运行的稳定性。Lettinga教授在预测未来厌氧反应器的发展动向是提出了极具潜力和挑战性的新工艺思想，即分阶段多相厌氧工艺(Staged multi phase anaerobic reactor,简称SMPA)。ABR反应器与单个UASB有显著不同。
1)UASB可近似看作是一种复杂混合型反应器，而ABR是一种复杂混合型水力流态。
2)UASB中酸化和产甲烷两类不同的微生物相交织在一起，各自不能很好的利自身优势。ABR就不同了，它在各个反应室中的微生物相是逐级递变的，两大类厌氧菌群可以各自生长在最适宜的环境条件下。且递变的规律和底物降解过程协调一致,从而确保相应的微生物相拥有最佳的活性,提高系统的处理效果和运行的稳定性。
清华大学的黄永恒认真比较分析了SMPA工艺和ABR反应器的性能特点，认为ABR反应器完美的实现了SMPA工艺的思想要点，是一种很有发展前途的高效厌氧反应器。总的来说，ABR反应器具有构造简单、能耗低、抗冲负荷能力强、处理效率高等一系列优点。当然，ABR反应器也有其不利的方面。首先，为了保证一定的水流和产气上升速度, ABR反应器不能太深。欺,进水如何均匀分布也是一个问题。再有，与单级UASB反应器相比, ABR反应器的第一格不得不承受远大于平均负荷的局部负荷, 这可能会导致处理效率的下降。
折流式厌氧反应器(ABR)工艺是一种新型高效厌氧处理技术，其流态的特殊性决定了其工艺与一般厌氧反应器有较大的区别。本论文内容包括流态分析和工艺特性两大部分。流态试验示踪响应法研究折流式厌氧反应器的流态特性,探讨流态数学模拟的可行方法,结合实际流态情况提出了多个适合于ABR的流态模型，并编制程序确定了流态模型参数。工艺特性试验以工业葡萄糖配制的人工废水为基质，较系统地研究折流式反应器厌氧反应器的工艺特性,内容包括反应器的启动特性，不同负荷条件下的运行特性，反应器对碱度条件控制的试验，改进型复合式ABR的工艺特性等。
论文对颗粒污泥的结构和形成过程做了探讨。结合本次试验结果，论文还对Lettinga的分阶段多相厌氧工艺新思想进行了理论上的分析和实际操作可行性的评价。
论文的主要成果有: (1)ABR的流态可近似看成是多级串联CSTRs，局部流态为完全混合式，总体上则接近于推流式。流态特性决定了ABR的分阶段多相工艺特性。(2)流态特性与反应器的分格数和分格形式相关。导流板折角有利于改善反应器的流态。污泥床的存在与产气搅拌作用使得ABR的流态与清水条件下明不同。Levenspiel死区计算方法对ABR不适用。(3)流态数学模拟应结合实际流态分析进行。对串联CSTRs、近似推流模型G和模型D以及Levenspiel模型的数学分析显示， 模型G最适合于模拟实际运行时的ABR流态。(4)与UASB相比， ABR的启动历时较长。构造上分为5格的ABR工艺性能上优于分格数为3的ABR。(5)ABR在容积负荷低于10kgCOD/(m3.d)的中低负荷下运行稳定,出水COD的去除率优于相当条件下的UASB系统,出水COD常低于100mg/L。系统的总体性能相当于多级串联的UASBs系统,抗冲赖荷能力好。(6)碱度条件是通过pH值影响系统的运行。一般要求ABR沿程最低pH值不低于6.0,最好在6.5以上。(7)填料的加入有助于提高ABR的生物量,并由此提升反应器的性能。(8)ABR的启动驯化过程 是微生物相发育演递成熟的过程，也是一个沿程微生物相自动分离的实现过程。 颗粒污泥的发育成熟与丝状菌在颗粒表面生长繁殖所形成的网络骨架作用密切相关。
反应器特点是:内置竖向导流板,将反应器分隔成串联的几个反应室,每个反应室都是一个相对独立的上流式污泥床(USB)系统，其中的污泥可以是以颗粒化形式或以絮状形式存在。水流由导流板引导上下折流前进，逐个通过反应室内的污泥床层,进水中的底物与微生物充分接触而得以降解去除。
虽然在构造上ABR可以看作是多个UASB反应器的简单串联，但工艺上与单个UASB有显著不同。UASB可近似地看作是一种完全混合式反应器，而ABR则更接近于推流式工艺。与Lettinga提出的SMPA工艺对比，可以发现ABR几乎完美地实现了该工艺的思路要点。首先,挡板构造在反应器内形成几个独立的反应室，在每个反应室内驯化培养出与该处的环境条件相适应的微生物群落。例如ABR用以处理葡萄糖为基质的废水时，第一格反应经一段时间的驯化，将形成以酸化菌为主的高效酸化反应区，葡萄糖在此转化为低级脂肪酸（VAF），而其后续反应室将先后完成各类VFA到甲烷的转化。通过热力学分析可知，细菌对丙酸和丁酸降解只有在环境H2分压较低的情况下才能进行，而有机物酸化阶段是H2的主要来源，产甲烷阶段几乎不产生H2。与单个UASB中酸化和产甲烷过程融合进行不同，ABR反应器有独立分隔的酸化反应室，酸化过程产生的H2以产气形式先行排除,因此有利于后续产甲烷阶段中丙酸和丁酸的代谢过程在较低的H2分压环境下顺利进行，避免了丙酸、丁酸过度积累所产生的抑制作用。由此可以看出，在ABR各个反应室中的微生物相是随流程逐级递变的，递变的规律与底物降解过程协调一致,从而.确保相应的微生物相拥有最佳的工作活性。欺,同传统好氧工艺相比,厌氧反应器的一个不足之处是系统出水水质较差，通常需要经过后续处理才能达标排放。而ABR的推流式特性可确保系统拥有更优的出水水质，同时反应器的运行也更加稳定，对冲负荷以及进水中的有毒物质具有更好的缓冲适应能力。值得指出的是，ABR推流式特点也有其不利的一面,在同等的总负荷条件下与单级的UASB相比，ABR反应器的第一格不得不承受远大于平均负荷的局部负荷。以拥有5格反应室的ABR为例，第一格的局部负荷为系统平均负荷的5倍。如何降低局部负荷过载的不利影响还有待于深入探讨。
ABR的工艺特性与其水力特性紧密相关。对于ABR的水力学特性，A.Grobicki、D.C.Stuckey和天津大学的郭静研究表明:ABR反应器在没有回流和搅拌的条件下，混合效果良好,死区百分率低。反应死区可以分为生物死区和水力死区，生物死区来源于污泥所占的体积以及污泥对水力条件的改变；水力死区则可通过改善反应器构造设计而减小。在单个反应室内,水力特性接近于完全混合式，而从整体效果上看,则近似于推流式。由于ABR的水力特性较复杂，二者均未能就其流态提出一个较好的数学模型。
据介绍，ABR反应器运行时污泥床层(常为颗粒污泥)处于流化状态，废水中基质的降解和微生物代谢产物的排除均须经由颗粒污泥表面通过扩散作用完成。试验中ABR的负荷可高达36g COD/L。此外
W.P.Barber和D.C.Stuckey研究了ABR的启动特性,结果表明，固定进水基质浓度而逐步缩短HRT的启动方式优于固定HRT而逐渐增大进水基质浓度的启动方式。另外,ABR对水力负荷冲击响应迅速但恢复却快于浓度负荷冲击。在高水力负荷条件下，反应器内的短流现象是造成污泥流失的主要原因。A.Grobicki和D.C.Stuckey研究了以葡萄糖为基质的ABR在稳定状态和冲击赖荷情况下的运行特性，系统分析了酸化过程以及甲酸、乙酸、丙酸、丁酸等中间产物在不同运行状态下沿流程的分布积累状况。与其它反应器在冲赖荷条件下不同的是，ABR中甲酸并非是很重要的电子受体。此外,无论是在水力或是在浓度负荷冲击下，ABR均表现出良好的稳定性能，因此有可能适用于I业废水处理。S.Nachaiyasit研究 了低温对ABR性能的影响，结果表明在中等负荷条件下，反应器温度由35℃降至25℃对COD去除率无明显影响，当温度进一步降至15℃时，反应器的效率明显下降，要原因是低温降低了细菌的代谢速率，使VFAs的半饱和降解常数Ks增大，同时可溶性细胞代谢产物增加。此外沼气产量减少也降低了基质与微生物的接触效率,但通过合理调整工艺设计，可明显减小低温对厌氧过程的负作用。T.Setiadi等人研究了出水回流对反应器的影响，着重强调了回流比与系统中碱度及pH之间的关系。
ABR的推流特性使其在处理对细菌有抑制或毒性的物质时具有潜在的优势，关于这方面的实验室研究目前刚刚起步。综上所述，ABR反应器的特点为:结构简单、效率高、处理出水好、运行稳定可靠，适用于各类中低浓度有机废水的处理。
此外，复合式(Hybrid)厌氧反应器，即在反应器内的适当部位增设填料也是目前的一个研究方向。复合式ABR(HABR)一般在反应器内各反应室的上部空间架设填料，一方面利用原有的无效容积增加生物总量，更重要的是由于填料的存在，夹带污泥的气泡在上升过程中与之发生碰撞，加速了污泥与气泡的分离,从而降低了污泥的流失。
厌氧生物处理作为利用厌氧性微生物的代谢特性，在毋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高浓度有机废水，进水BOD最高浓度可达数万mg/I,也可适用于低浓度有机废水,如城市污水等。
厌氧生物处理过程能耗低；有机容积负荷高，一般为5—10kgCOD/m3.d,最高的可达30—50kgCOD/m3.d；剩余污泥量少；厌氧菌对营养需求低、耐毒性强、可降解的有机物分子縞；耐冲击负荷能力强；产出的沼气是一种清洁能源。
在全社会提倡循环经济，关注工业废弃物实施资源化再生利用的今天,厌氧生物处理显然是能够使污水资源化的优选工艺。近年来，污水厌氧处理工艺发展十分迅速，各种新工艺、新方法不断出现，包括有厌氧生物滤池、厌氧接触法、升流式厌氧污泥床、档板式厌氧法、厌氧膨胀床和流化床，以及第三代厌氧工艺EGSB和IC厌氧反应器,发展十分迅速。
升流式厌氧污泥床UASB(Up—flow Anaerobic Sludge Bed)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清洁能源一沼气的一项技术。对于不同含固量污泳的适应性也强，其结构、运行操作维护管理相对简单,造价也相对较低，技术已经成熟,日益受到污水处理业界的重视，得到广泛的欢迎和应用。
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厌氧污泥，賄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，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沼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。
设置外部沉淀池的好处是：
(1)污泥回流可加速污泥的积累,缩短启动周期；
(2)去除悬浮物,改善出水水质；
(3) 当偶尔发生大量漂泥时,提高了可观性,能够及时回收污泥保持工艺的稳定性；
(4)回流污泥可作进一步分解，可减少剩余污泥量。
三相分离器的结构和工作原理
UASB的工艺设计主要是计算UASB的容积、饩量剩余污泥量、营养需求的平衡量。
UASB的池形状有圆形、形矩形。污泥床高度一般为3—8m,多用钢筋混凝土建造。当污水有机物浓度比较高时，需要的沉淀区与反应区的容积比值小，反应区的面积可采用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定高度,反应区的面积不能太大时,则可采反应区的面积小于沉淀区，即污泥床上部面积大于下部的池形。
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，因此设计时应给予特别的重视。根据经验,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，必须将其中的气泡予以脱出，防止气泡进入沉淀区影响沉淀；
2、沉淀器斜壁角度约可大于45度角；
3、沉淀区的表面水力负荷应在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—气界面上的污泥要很好地使之浸没于水中；
5、应防止集气器内产生大量泡沫。
七、UASB的启动
1、污泥的驯化
UASB设备启动的难点是获得大量沉降性能良好的厌氧颗粒污泥。最好的办法加以驯化，一般需要3—6个月,如果靠设备自身积累，投产期最长可长达1—2年。实践表明,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出的污泥可以不予回流，以使特别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累，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；
(4)最初污泥负荷率一般在0.1—0.2kgCOD/kgTSS.d左右比较合适；
(5)污水中原来存在的和厌氧分解出来的多种挥发酸未能有效分解之前,不应随意提高有机容积负荷,这需要跟踪观察和水样化验；
(6)可降解的COD去除率达到70—80%左右时，可以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1m/d,采用较高的表面水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。
八、UASB工艺的优缺点
UASB的主要优点是:
1、UASB内污泥浓度高，平均污泥浓度为20—40gVSS/L；
2、有机负荷高，水力停留时间短，采用中温发酵时,容积负荷一般为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,节省造价及避免因填料发生堵赛问题；
5、UASB内设三相分离器,通常不设沉淀池，被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内，通常可以怀设污泥回流设备。
主要缺点是:
1、进水中悬浮物需要适当控制，不宜过高，一般控制在100mg/以下；
2、污泥床内有短流现象，影响处理能力；
3、对水质和负荷突然变化较敏感，耐冲击劫稍差。
声明：本文转自网络，如有侵权，请联系作者删除。
ABR反应器在整体性能上相当于一个两相厌氧处理系统。一般认为,两相厌氧工艺通过产酸相和产甲烷相的分离，两大类厌氧菌群可以各自生长在最适宜的环境条件下,有利于充分发挥厌氧菌群的活性,提高系统的处理效果和运行的稳定性。Lettinga教授在预测未来厌氧反应器的发展动向是提出了极具潜力和挑战性的新工艺思想，即分阶段多相厌氧工艺(Staged multi phase anaerobic reactor,简称SMPA)。ABR反应器与单个UASB有显著不同。
1)UASB可近似看作是一种复杂混合型反应器，而ABR是一种复杂混合型水力流态。
2)UASB中酸化和产甲烷两类不同的微生物相交织在一起，各自不能很好的利自身优势。ABR就不同了，它在各个反应室中的微生物相是逐级递变的，两大类厌氧菌群可以各自生长在最适宜的环境条件下。且递变的规律和底物降解过程协调一致,从而确保相应的微生物相拥有最佳的活性,提高系统的处理效果和运行的稳定性。
清华大学的黄永恒认真比较分析了SMPA工艺和ABR反应器的性能特点，认为ABR反应器完美的实现了SMPA工艺的思想要点，是一种很有发展前途的高效厌氧反应器。总的来说，ABR反应器具有构造简单、能耗低、抗冲负荷能力强、处理效率高等一系列优点。当然，ABR反应器也有其不利的方面。首先，为了保证一定的水流和产气上升速度, ABR反应器不能太深。欺,进水如何均匀分布也是一个问题。再有，与单级UASB反应器相比, ABR反应器的第一格不得不承受远大于平均负荷的局部负荷, 这可能会导致处理效率的下降。
折流式厌氧反应器(ABR)工艺是一种新型高效厌氧处理技术，其流态的特殊性决定了其工艺与一般厌氧反应器有较大的区别。本论文内容包括流态分析和工艺特性两大部分。流态试验示踪响应法研究折流式厌氧反应器的流态特性,探讨流态数学模拟的可行方法,结合实际流态情况提出了多个适合于ABR的流态模型，并编制程序确定了流态模型参数。工艺特性试验以工业葡萄糖配制的人工废水为基质，较系统地研究折流式反应器厌氧反应器的工艺特性,内容包括反应器的启动特性，不同负荷条件下的运行特性，反应器对碱度条件控制的试验，改进型复合式ABR的工艺特性等。
论文对颗粒污泥的结构和形成过程做了探讨。结合本次试验结果，论文还对Lettinga的分阶段多相厌氧工艺新思想进行了理论上的分析和实际操作可行性的评价。
论文的主要成果有: (1)ABR的流态可近似看成是多级串联CSTRs，局部流态为完全混合式，总体上则接近于推流式。流态特性决定了ABR的分阶段多相工艺特性。(2)流态特性与反应器的分格数和分格形式相关。导流板折角有利于改善反应器的流态。污泥床的存在与产气搅拌作用使得ABR的流态与清水条件下明不同。Levenspiel死区计算方法对ABR不适用。(3)流态数学模拟应结合实际流态分析进行。对串联CSTRs、近似推流模型G和模型D以及Levenspiel模型的数学分析显示， 模型G最适合于模拟实际运行时的ABR流态。(4)与UASB相比， ABR的启动历时较长。构造上分为5格的ABR工艺性能上优于分格数为3的ABR。(5)ABR在容积负荷低于10kgCOD/(m3.d)的中低负荷下运行稳定,出水COD的去除率优于相当条件下的UASB系统,出水COD常低于100mg/L。系统的总体性能相当于多级串联的UASBs系统,抗冲赖荷能力好。(6)碱度条件是通过pH值影响系统的运行。一般要求ABR沿程最低pH值不低于6.0,最好在6.5以上。(7)填料的加入有助于提高ABR的生物量,并由此提升反应器的性能。(8)ABR的启动驯化过程 是微生物相发育演递成熟的过程，也是一个沿程微生物相自动分离的实现过程。 颗粒污泥的发育成熟与丝状菌在颗粒表面生长繁殖所形成的网络骨架作用密切相关。
反应器特点是:内置竖向导流板,将反应器分隔成串联的几个反应室,每个反应室都是一个相对独立的上流式污泥床(USB)系统，其中的污泥可以是以颗粒化形式或以絮状形式存在。水流由导流板引导上下折流前进，逐个通过反应室内的污泥床层,进水中的底物与微生物充分接触而得以降解去除。
虽然在构造上ABR可以看作是多个UASB反应器的简单串联，但工艺上与单个UASB有显著不同。UASB可近似地看作是一种完全混合式反应器，而ABR则更接近于推流式工艺。与Lettinga提出的SMPA工艺对比，可以发现ABR几乎完美地实现了该工艺的思路要点。首先,挡板构造在反应器内形成几个独立的反应室，在每个反应室内驯化培养出与该处的环境条件相适应的微生物群落。例如ABR用以处理葡萄糖为基质的废水时，第一格反应经一段时间的驯化，将形成以酸化菌为主的高效酸化反应区，葡萄糖在此转化为低级脂肪酸（VAF），而其后续反应室将先后完成各类VFA到甲烷的转化。通过热力学分析可知，细菌对丙酸和丁酸降解只有在环境H2分压较低的情况下才能进行，而有机物酸化阶段是H2的主要来源，产甲烷阶段几乎不产生H2。与单个UASB中酸化和产甲烷过程融合进行不同，ABR反应器有独立分隔的酸化反应室，酸化过程产生的H2以产气形式先行排除,因此有利于后续产甲烷阶段中丙酸和丁酸的代谢过程在较低的H2分压环境下顺利进行，避免了丙酸、丁酸过度积累所产生的抑制作用。由此可以看出，在ABR各个反应室中的微生物相是随流程逐级递变的，递变的规律与底物降解过程协调一致,从而.确保相应的微生物相拥有最佳的工作活性。欺,同传统好氧工艺相比,厌氧反应器的一个不足之处是系统出水水质较差，通常需要经过后续处理才能达标排放。而ABR的推流式特性可确保系统拥有更优的出水水质，同时反应器的运行也更加稳定，对冲负荷以及进水中的有毒物质具有更好的缓冲适应能力。值得指出的是，ABR推流式特点也有其不利的一面,在同等的总负荷条件下与单级的UASB相比，ABR反应器的第一格不得不承受远大于平均负荷的局部负荷。以拥有5格反应室的ABR为例，第一格的局部负荷为系统平均负荷的5倍。如何降低局部负荷过载的不利影响还有待于深入探讨。
ABR的工艺特性与其水力特性紧密相关。对于ABR的水力学特性，A.Grobicki、D.C.Stuckey和天津大学的郭静研究表明:ABR反应器在没有回流和搅拌的条件下，混合效果良好,死区百分率低。反应死区可以分为生物死区和水力死区，生物死区来源于污泥所占的体积以及污泥对水力条件的改变；水力死区则可通过改善反应器构造设计而减小。在单个反应室内,水力特性接近于完全混合式，而从整体效果上看,则近似于推流式。由于ABR的水力特性较复杂，二者均未能就其流态提出一个较好的数学模型。
据介绍，ABR反应器运行时污泥床层(常为颗粒污泥)处于流化状态，废水中基质的降解和微生物代谢产物的排除均须经由颗粒污泥表面通过扩散作用完成。试验中ABR的负荷可高达36g COD/L。此外
W.P.Barber和D.C.Stuckey研究了ABR的启动特性,结果表明，固定进水基质浓度而逐步缩短HRT的启动方式优于固定HRT而逐渐增大进水基质浓度的启动方式。另外,ABR对水力负荷冲击响应迅速但恢复却快于浓度负荷冲击。在高水力负荷条件下，反应器内的短流现象是造成污泥流失的主要原因。A.Grobicki和D.C.Stuckey研究了以葡萄糖为基质的ABR在稳定状态和冲击赖荷情况下的运行特性，系统分析了酸化过程以及甲酸、乙酸、丙酸、丁酸等中间产物在不同运行状态下沿流程的分布积累状况。与其它反应器在冲赖荷条件下不同的是，ABR中甲酸并非是很重要的电子受体。此外,无论是在水力或是在浓度负荷冲击下，ABR均表现出良好的稳定性能，因此有可能适用于I业废水处理。S.Nachaiyasit研究 了低温对ABR性能的影响，结果表明在中等负荷条件下，反应器温度由35℃降至25℃对COD去除率无明显影响，当温度进一步降至15℃时，反应器的效率明显下降，要原因是低温降低了细菌的代谢速率，使VFAs的半饱和降解常数Ks增大，同时可溶性细胞代谢产物增加。此外沼气产量减少也降低了基质与微生物的接触效率,但通过合理调整工艺设计，可明显减小低温对厌氧过程的负作用。T.Setiadi等人研究了出水回流对反应器的影响，着重强调了回流比与系统中碱度及pH之间的关系。
ABR的推流特性使其在处理对细菌有抑制或毒性的物质时具有潜在的优势，关于这方面的实验室研究目前刚刚起步。综上所述，ABR反应器的特点为:结构简单、效率高、处理出水好、运行稳定可靠，适用于各类中低浓度有机废水的处理。
此外，复合式(Hybrid)厌氧反应器，即在反应器内的适当部位增设填料也是目前的一个研究方向。复合式ABR(HABR)一般在反应器内各反应室的上部空间架设填料，一方面利用原有的无效容积增加生物总量，更重要的是由于填料的存在，夹带污泥的气泡在上升过程中与之发生碰撞，加速了污泥与气泡的分离,从而降低了污泥的流失。
厌氧生物处理作为利用厌氧性微生物的代谢特性，在毋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高浓度有机废水，进水BOD最高浓度可达数万mg/I,也可适用于低浓度有机废水,如城市污水等。
厌氧生物处理过程能耗低；有机容积负荷高，一般为5—10kgCOD/m3.d,最高的可达30—50kgCOD/m3.d；剩余污泥量少；厌氧菌对营养需求低、耐毒性强、可降解的有机物分子縞；耐冲击负荷能力强；产出的沼气是一种清洁能源。
在全社会提倡循环经济，关注工业废弃物实施资源化再生利用的今天,厌氧生物处理显然是能够使污水资源化的优选工艺。近年来，污水厌氧处理工艺发展十分迅速，各种新工艺、新方法不断出现，包括有厌氧生物滤池、厌氧接触法、升流式厌氧污泥床、档板式厌氧法、厌氧膨胀床和流化床，以及第三代厌氧工艺EGSB和IC厌氧反应器,发展十分迅速。
升流式厌氧污泥床UASB(Up—flow Anaerobic Sludge Bed)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清洁能源一沼气的一项技术。对于不同含固量污泳的适应性也强，其结构、运行操作维护管理相对简单,造价也相对较低，技术已经成熟,日益受到污水处理业界的重视，得到广泛的欢迎和应用。
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厌氧污泥，賄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，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沼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。
设置外部沉淀池的好处是：
(1)污泥回流可加速污泥的积累,缩短启动周期；
(2)去除悬浮物,改善出水水质；
(3) 当偶尔发生大量漂泥时,提高了可观性,能够及时回收污泥保持工艺的稳定性；
(4)回流污泥可作进一步分解，可减少剩余污泥量。
三相分离器的结构和工作原理
UASB的工艺设计主要是计算UASB的容积、饩量剩余污泥量、营养需求的平衡量。
UASB的池形状有圆形、形矩形。污泥床高度一般为3—8m,多用钢筋混凝土建造。当污水有机物浓度比较高时，需要的沉淀区与反应区的容积比值小，反应区的面积可采用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定高度,反应区的面积不能太大时,则可采反应区的面积小于沉淀区，即污泥床上部面积大于下部的池形。
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，因此设计时应给予特别的重视。根据经验,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，必须将其中的气泡予以脱出，防止气泡进入沉淀区影响沉淀；
2、沉淀器斜壁角度约可大于45度角；
3、沉淀区的表面水力负荷应在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—气界面上的污泥要很好地使之浸没于水中；
5、应防止集气器内产生大量泡沫。
七、UASB的启动
1、污泥的驯化
UASB设备启动的难点是获得大量沉降性能良好的厌氧颗粒污泥。最好的办法加以驯化，一般需要3—6个月,如果靠设备自身积累，投产期最长可长达1—2年。实践表明,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出的污泥可以不予回流，以使特别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累，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；
(4)最初污泥负荷率一般在0.1—0.2kgCOD/kgTSS.d左右比较合适；
(5)污水中原来存在的和厌氧分解出来的多种挥发酸未能有效分解之前,不应随意提高有机容积负荷,这需要跟踪观察和水样化验；
(6)可降解的COD去除率达到70—80%左右时，可以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1m/d,采用较高的表面水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。
八、UASB工艺的优缺点
UASB的主要优点是:
1、UASB内污泥浓度高，平均污泥浓度为20—40gVSS/L；
2、有机负荷高，水力停留时间短，采用中温发酵时,容积负荷一般为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,节省造价及避免因填料发生堵赛问题；
5、UASB内设三相分离器,通常不设沉淀池，被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内，通常可以怀设污泥回流设备。
主要缺点是:
1、进水中悬浮物需要适当控制，不宜过高，一般控制在100mg/以下；
2、污泥床内有短流现象，影响处理能力；
3、对水质和负荷突然变化较敏感，耐冲击劫稍差。
声明：本文转自网络，如有侵权，请联系作者删除。
同类文章排行
- 垃圾填埋场和垃圾中转站除臭
- 中航海复合微生物除臭剂
- SHS-01石化工业疑难除臭吸收剂
- 新型微生物蚊蝇驱避剂系列
- 大型养殖场除臭
- 大蒜加工车间臭味净化剂
- 除臭清新空气净化复合微生物菌剂系列
- 企业厂区车间，办公，宿舍空气净化
- 清洗大蒜水臭味生物纤维净水剂
关注公众微信号 
移动端，扫扫更精彩