反应器原理

    榆树市UASB厌氧反应器由污泥反应区、液固三相分离器(包括沉淀区)和室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具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机物，把它转化为沼。沼以微小泡形式不断放出，微小泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的泡，在污泥床上部由于沼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，然后穿过水层进入室，集中在室沼，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，然后出污泥床。

预处理
    医院污水进行预处理的主要是去除污水中的固体污物，调节水质水量和消纳粪便，利于后续处理。
1、化粪池
   用于医院污水处理的化粪池主要普通化粪池和沼净化池。普通化粪池和沼净化池的原理是通过沉淀的先将机固体污染物截留，然后通过厌氧微生物的将机物降解。沼净化池处理效率优于普通化粪池。化粪池的沉淀部分和腐化部分的计算容积，应按《建筑给水水》(GBJ15-88)。污水在化粪池中停留时间不宜小于36ｈ。对于污泥处置的污水处理系统，化粪池容积还应包括贮存污泥的容积。
2、预消毒池
    预消毒的是降低污水中病原微生物的含量以减少操作人员受到病原微生物感染的机会。
    (1)传染病医院病人的泄物进行预消毒后入化粪池。
    (2)传染病医院污水在进入污水处理系统前必须预消毒，预消毒池的接触时间不宜小于0.5小时。常用的消毒剂次、过氧乙酸和二氧化氯等，粪便消毒也可采用石灰。
    (3)对于普通综合医院，可不设预消毒池。
    (4)生化处理如采用加氯进行预消毒则需进行脱氯，或采用臭氧进行预消毒。
3、格栅
    在污水处理系统或水泵前宜设置格栅，格栅井与调节池可采用合建的方式。
    (1)传染病医院的格栅应选用自动机械格栅；在普通医院宜选用自动机械格栅(小规模可根据实际情况采用手动格栅)。
    (2)格栅井应密闭，设置通风罩，收集废以进行集中处理；
    (3)栅渣与污水处理产生污泥等一同集中消毒，外运焚烧。消毒可采用巴氏蒸汽消毒或投加石灰等方式。
    (4)设计应遵循《室外水》GBJ 14－87(1997)等关规定。

    UASB工艺近年来在外发展很快，面很宽，在各个行业都，性规模不等。实践证明，它是污水实现资源化的一种技术成熟可行的污水处理工艺，既解决了环境污染问题，又能取得较好的效益，具广阔的空间。

    UASB厌氧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（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利。在污泥层形成的一些体附着在污泥颗粒上，附着和没附着的体向反应器部上升。上升到表面的污泥撞击三相反应器体发射器的底部，引起附着泡的污泥絮体脱。泡释放后污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面，附着和没附着的体被收集到反应器部的三相分离器的集室。UASB厌氧反应器中的厌氧反应过程与其他厌氧生物处理工艺一样，包括水解，酸化，产乙酸和产甲烷等。通过不同的微生物参与底物的转化过程而将底物转化为终产物——沼、水等机物

在厌氧消化反应过程中参与反应的厌氧微生物主要以下几种：

    ① 解—发酵(酸化)细菌，它们将复杂结构的底物水解发酵成各种机酸，乙醇，糖类，氢和二氧化碳；

    ② 乙酸化细菌，它们将*步水解发酵的产物转化为氢、乙酸和二氧化碳；

    ③ 产甲烷菌，它们将简单的底物如乙酸、甲醇和二氧化碳、氢等转化为甲烷 。

基本要求:

    (1)为污泥絮凝提供利的物理、化学和力学条件，使厌氧污泥获得并保持良好的沉淀性能;

    (2)良好的污泥床常可形成一种相当稳定的生物相，保持定的微生态环境，能抵抗较强的扰动力，较大的絮体具良好的沉淀性能，从而提高设备内的污泥浓度;

    (3)通过在污泥床设备内设置一个沉淀区，使污泥细颗粒在沉淀区的污泥层内进一步絮凝和沉淀，然后回流入污泥床内。

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。加以驯化，一般需要3-6个月，如果靠设备自身积累，投产期长可长达1-2年。实践表明，投加少量的载体，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)应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，以使别轻的和细碎污泥跟悬浮物连续地从污泥床出体外，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)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效分解之前，不应随意提高机容积负荷，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，可以逐步增加机容积负荷率;

    (7)为促进污泥颗粒化，反应区内的小空塔速度不可低于1m/d，采用较高的表面水力负荷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。

厌氧生物处理的主要特点哪些?

    ⑴ 能耗较低：因为厌氧生物处理不需要供氧，能源消耗约为好氧活性污泥法的1/10，还能产生具较高热值的甲烷(CH4)。每去除1gCODcr可以产生0.35规准升甲烷或0.7规准升沼。沼的热值为22.7KJ/L,甲烷的热值为39300KJ/m3，一般天然的热值为34300KJ/m3 。

    ⑵ 污泥产量低：因为厌氧微生物的增殖速率比好氧微生物低得多，好氧生物处理系统每处理1kgCODcr产生的污泥量为0.25～0.6kg，而厌氧生物处理系统每处理1kgCODcr产生的污泥量只0.02～0.18kg。

    ⑶可对好氧生物处理系统不能降解的一些大分子机物进行*降解或部分降解。

    ⑷ 厌氧微生物对温度、PH等环境因素的变化更为敏感，管理好厌氧生物处理系统的难度较大。

    ⑸ 水温适应广：好氧处理水温在10～35℃之间，当高温时就需采取降温措施;而厌氧处理水温适应，分低温厌氧(10～30℃)、中温厌氧(30～40℃)和高温厌氧(50～60℃)。

UASB的设计

    UASB的工艺设计主要是计算UASB的容积、产量、剩余污泥量、营养需求的平衡量。UASB的池形状圆形、方形、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。当污水机物浓度低时，需要的沉淀面积大，为了反应区的一定高度，反应区的面积不能太大时，则可采用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。液固三相分离器是UASB的重要组成部分，它对污泥床的正常和获良好的出水水质起十分重要的，因此设计时应给予别的重视。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，必须将其中的泡予以脱出，防止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、处于集器的液一界面上的污泥要很好地使之浸没于水中;

    5、应防止集器内产生大量泡沫。

榆树市UASB厌氧反应器主要优点是:

    1、UASB内污泥浓，平均污泥浓度为20-40gVSS/1;

    2、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、混合搅拌设备，靠发酵过程中产生的沼的上升运动，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，通常可以不设污泥回流设备。

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