UASB厭氧反應(yīng)器的原理及特點(diǎn)
1、UASB厭氧反應(yīng)器的原理
升流式厭氧污泥床(UASB)反應(yīng)器是由Lettinga在七十年代開發(fā)的。廢水被盡可能均勻的引入到UASB厭氧反應(yīng)器的底部，污水向上通過包含顆粒污泥或絮狀污泥的污泥床。厭氧反應(yīng)發(fā)生在廢水與污泥顆粒的接觸過程，反應(yīng)產(chǎn)生的沼氣引起了內(nèi)部的循環(huán)。附著和沒有附著在污泥上的沼氣向反應(yīng)器頂部上升，碰擊到三相分離器氣體發(fā)射板，引起附著氣泡的污泥絮體脫氣。氣泡釋放后污泥顆粒將沉淀到污泥床的表面，氣體被收集到反應(yīng)器頂部的三相分離器的集氣室。一些污泥顆粒會經(jīng)過分離器縫隙進(jìn)入沉淀區(qū)。UASB厭氧反應(yīng)器包括以下幾個(gè)部分：進(jìn)水和配水系統(tǒng)、反應(yīng)器的池體和三相分離器。
在UASB厭氧反應(yīng)器中最重要的設(shè)備是三相分離器，這一設(shè)備安裝在反應(yīng)器的頂部并將反應(yīng)器分為下部的反應(yīng)區(qū)和上部的沉淀區(qū)。
2、UASB厭氧反應(yīng)器的選型
UASB厭氧反應(yīng)器的材料，可采用碳鋼、Lipp(或拼裝結(jié)構(gòu))和混凝土結(jié)構(gòu)。對鋼制結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器需進(jìn)行保溫處理，鋼池可考慮采用現(xiàn)場4～8mm厚阻燃型聚苯乙烯泡沫板及彩色防護(hù)板保溫和裝飾，碳鋼的防腐材料采用環(huán)氧樹脂加玻璃布三層做法。混凝土池不考慮保溫問題。附屬設(shè)備如三相分離器、配水系統(tǒng)、走道、扶手、樓梯暫等不考慮。對以上三種結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。
當(dāng)建立兩個(gè)或兩個(gè)以上反應(yīng)器時(shí)，矩形反應(yīng)器可以采用共用壁。當(dāng)建造多個(gè)矩形反應(yīng)器時(shí)有其優(yōu)越性。對于大型UASB厭氧反應(yīng)器建造多個(gè)池子的系統(tǒng)是有益的，這可以增加處理系統(tǒng)的適應(yīng)能力。如果有多個(gè)反應(yīng)池的系統(tǒng)，則可能關(guān)閉一個(gè)進(jìn)行維護(hù)和修理，而其他單元的反應(yīng)器繼續(xù)運(yùn)行。
通過綜合比較，鋼結(jié)構(gòu)和混凝土的投資相差不大，從整體比較來看，拼裝結(jié)構(gòu)或Lipp罐從投資上和年經(jīng)常費(fèi)用上均較低。且且具有安裝方便，施工周期短的優(yōu)點(diǎn)。但混凝土使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于碳鋼結(jié)構(gòu)池體，且無需考慮保溫問題。目前，我國的UASB厭氧反應(yīng)器大多以鋼筋混凝土為材料。
3、UASB厭氧反應(yīng)器的特點(diǎn)
UASB內(nèi)厭氧污泥濃度高，平均污泥濃度為20-40gMLVSS/L；
有機(jī)負(fù)荷高，水力停留時(shí)間短，例如采用中溫發(fā)酵時(shí)，容積負(fù)荷一般為5-10kgCOD/（m3.d）左右；
無混合攪拌設(shè)備，靠發(fā)酵過程中產(chǎn)生的沼氣的上升運(yùn)動，使污泥床上部的污泥處于懸浮狀態(tài)，對下部的污泥層也有一定程度的攪動；
污泥床不設(shè)載體，節(jié)省造價(jià)及避免因填料發(fā)生堵塞問題；
UASB內(nèi)設(shè)三相分離器，通常不設(shè)高效澄清池，被沉淀區(qū)分離出來的污泥重新回到污泥床反應(yīng)區(qū)內(nèi)，通常可以不設(shè)污泥回流設(shè)備，運(yùn)行動力較小。
利用有機(jī)物厭氧分解過程中酸性發(fā)酵階段的特點(diǎn)，將某些大分子的難降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易微生物降解的小分子有機(jī)物，將大部分不溶性有機(jī)物降解為溶解性物質(zhì)，為后續(xù)好氧處理創(chuàng)造條件。
