UASB工作原理详解

UASB反应器的主体部分是一个无填料的空容器，分为反应区和沉降区两部分。反应区根据污泥的分布情况又可分为污泥悬浮层区和污泥床区。污泥床主要由沉淀和凝聚性能良好的厌氧污泥组成，浓度可达50-100gSS/L或更高。污泥悬浮层主要靠反应过程中产生的气体的上升搅拌作用形成，污泥浓度较低，一般在5-40gSS/L范围内。UASB装置的最大特点在于其上部设置了一个专用的气（沼气）－液（废水）－固（污泥）三相分离器。

当反应器运行时，废水以一定流速从底部布水系统进入反应器，通过污泥床向上流动，料液与污泥中的微生物充分接触并进行生物降解，生成沼气，沼气以微小气泡的形式不断放出。微小气泡在上升过程中将污泥托起，即使在较低负荷下也能看到污泥床有明显膨胀。随着产气量增加，这种搅拌混合作用加强，减少了污泥中夹带的气体释放的阻力，气体便从污泥床内突发性逸出，引起污泥床表面略呈沸腾流化状态。沉淀性能不太好的污泥颗粒或絮体在气体的搅动下，于反应器上部形成悬浮污泥层。气、水、泥混合液上升至三相分离器内，沼气在上升过程中碰到反射板受偏折，穿过水层进入气室，由导管排出反应器。脱气后的混合液进入上部静置的沉淀区，在重力作用下，进一步进行固、液分离，沉降下的污泥通过斜壁返回至反应区内，使反应区内积累大量微生物，澄清的处理水从沉淀区溢流排出。由于在UASB反应器中能培养得到一种具有良好沉降性能和高比产甲烷活性的颗粒厌氧污泥，因而使其具有一定的优越性。

净化单元UASB特点分析

水解在化学上指的是化合物与水进行的一类反应的总称，如酯类物质水解生成醇和有机酸的反应。在废水生物处理中，水解指的是有机物(基质)进入细胞前，在胞外进行的生物化学反应。这一阶段最为典型的特征是生物反应的场所发生在细胞外，微生物通过释放胞外自由酶或连接在细胞外壁上的固定酶来完成生物催化氧化反应(主要包括大分子物质的断链和水溶)。研究表明，自然界的许多物质(如蛋白质、糖类、脂肪等)能在好氧、缺氧或厌氧条件下顺利进行水解。酸化则是一类典型的发酵过程，这一阶段的基本持征是微生物的代谢产物主要为各种有机酸(如乙酸、丙酸、下酸等)。水解菌实际上是一种具有水解能力的发酵细菌，水解是耗能过程，发酵细菌付出能量进行水解的目的，是为了取得能进行发酵的水镕性基质，并通过胞内的生化反应取得能源，同时排除代谢产物（厌氧条件下主要为各种有机酸）。

UASB系统中的的目的主要是将原水中的非溶解态有机物转变为溶解态有机物，特别是工业废水处理，主要是将其中难生物降解物质转变为易生物降解物质，提高废水的可生化性，以利于后续的好氧生物处理。

（3）废水处理工艺说明

1)水解酸化池

水解酸化池的主要功能是均衡水质(COD、pH)和水量，并对来水进行预酸化，去除一部分COD和SS。

2)UASB反应装置

水解酸化池中废水通过污水提升泵提升至UASB反应器进行厌氧消化。UASB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3部分组成。在底部反应区内有大量具有良好的沉淀性能和凝聚性能的厌氧污泥，在下部形成污泥层，废水从厌氧污泥层底部流入，与厌氧污泥充分混合，污泥中的大量厌氧微生物分解废水中的有机物，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层。混合液进入三相分离器后，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。集中在气室的沼气，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，与污泥分离后的上清液从沉淀区溢流堰上部溢出，经出水管道排出废水处理站。

UASB处理系统的剩余污泥用阀门定期排入污泥浓缩池浓缩处理，上清液溢流入集水井，浓缩污泥通过污泥泵打入带式压滤机进行脱水处理，滤液回流入集水井，泥饼外运或填埋处置。

UASB反应器产生的气体经三相分离器分离后进入气室收集，经三相分离器收集的气体被通过一定气体压力的水封罐中释放，水封罐设置一冷凝水出口，气体经阻火器送储气罐后综合利用。