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1.UASB厭氧反應(yīng)器的原理
上流式厭氧污泥床(UASB)反應(yīng)器是萊廷加在20世紀(jì)70年代開發(fā)的。廢水盡可能均勻地引入U(xiǎn)ASB厭氧反應(yīng)器底部，并向上通過含有顆粒污泥或絮狀污泥的污泥床。廢水與污泥顆粒接觸過程中發(fā)生厭氧反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)生的沼氣引起內(nèi)循環(huán)。附著和未附著污泥的沼氣上升到反應(yīng)器頂部，撞擊三相分離器的氣體排放板，導(dǎo)致附著有氣泡的污泥絮體脫氣。氣泡釋放后，污泥顆粒會(huì)沉淀在污泥床表面，氣體會(huì)被收集在反應(yīng)器頂部三相分離器的集氣室中。一些污泥顆粒會(huì)通過分離器的間隙進(jìn)入沉淀區(qū)。UASB厭氧反應(yīng)器包括以下幾個(gè)部分:進(jìn)水及配水系統(tǒng)、反應(yīng)器罐體和三相分離器。
UASB厭氧反應(yīng)器中最重要的設(shè)備是安裝在反應(yīng)器頂部的三相分離器，它將反應(yīng)器分成下部反應(yīng)區(qū)和上部沉淀區(qū)。
2.UASB厭氧反應(yīng)器的選擇
UASB厭氧反應(yīng)器可以由碳鋼、Lipp(或組裝結(jié)構(gòu))和混凝土結(jié)構(gòu)制成。鋼結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器需要保溫。鋼池可以用4 ~ 8 mm厚的阻燃聚苯乙烯泡沫板和彩色保護(hù)板保溫裝飾。碳鋼防腐材料采用三層環(huán)氧樹脂和玻璃布?；炷了夭豢紤]保溫。三相分離器、配水系統(tǒng)、走道、扶手、樓梯等輔助設(shè)備暫不考慮。對以上三種結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。
當(dāng)建立兩個(gè)或多個(gè)反應(yīng)器時(shí)，矩形反應(yīng)器可以采用共同的壁。它在建造幾個(gè)矩形反應(yīng)堆時(shí)有優(yōu)勢。建立大型UASB厭氧反應(yīng)器的多池系統(tǒng)有利于提高處理系統(tǒng)的適應(yīng)性。如果系統(tǒng)有多個(gè)反應(yīng)罐，可以關(guān)閉一個(gè)進(jìn)行維護(hù)和修理，同時(shí)其他裝置的反應(yīng)器繼續(xù)運(yùn)行。
綜合比較，鋼結(jié)構(gòu)和混凝土的投資差別不大。從總體比較來看，裝配式結(jié)構(gòu)或Lipp儲(chǔ)罐的投資和年經(jīng)常性費(fèi)用較低。且安裝方便，工期短。但混凝土的使用壽命比碳鋼結(jié)構(gòu)水池要長得多，不需要考慮保溫。目前，UASB厭氧反應(yīng)器在中國大部分是鋼筋混凝土。
3.UASB厭氧反應(yīng)器的特點(diǎn)
UASB厭氧污泥濃度高，平均污泥濃度為20-40克/升；
有機(jī)負(fù)荷高，水力停留時(shí)間短，如采用中溫發(fā)酵時(shí)，容積負(fù)荷一般在5-10 kgcod/(m3·d)左右；
沒有攪拌混合設(shè)備，通過發(fā)酵過程中產(chǎn)生的沼氣上升運(yùn)動(dòng)，懸浮污泥床上部的污泥，并對下部的污泥層進(jìn)行一定程度的攪拌；
污泥床無載體，節(jié)約成本，避免填料堵塞；
UASB設(shè)有三相分離器，通常沒有高效澄清池，從沉淀區(qū)分離出的污泥返回污泥床反應(yīng)區(qū)，通常沒有污泥回流設(shè)備，因此運(yùn)行功率低。
利用有機(jī)物厭氧分解過程中酸發(fā)酵階段的特點(diǎn)，將一些大分子難降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化為微生物容易降解的小有機(jī)物，將大部分不溶性有機(jī)物降解為可溶性物質(zhì)，從而為后續(xù)好氧處理創(chuàng)造條件。
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