双辽市UASB厌氧反应器基本征

1形成颗粒污泥是ASBR的基本征

  颗粒污泥中厌氧微生物邻近程度远小于絮状体污泥。厌氧消化成功的关键在于反应器中保持多种微生物之间的平衡，别是能够保持低氢分压。从热力学上考虑，产乙酸菌把长链挥发酸转化为乙酸的反应只在氢分压-5低于101.325×10kPa情况下才能发生，这说明利用CO2和H2的产甲烷菌对产乙酸菌关系重大。厌氧颗粒污泥中不同菌种之间邻近的共生关系利于厌氧消化过程的顺利进行，中间产物及H2及时被不同菌种消耗掉可以使反应继续进行，这是颗粒污泥在机理上的优点。絮状体污泥尽管也发生H2及中间产物的转化，但颗粒污泥中的微生物固定在颗粒上，使中间产物所需传送的距离远远要近于离散的絮状污泥。Mecart和Smith发现颗粒污泥与分散的絮状体污泥相比较，前者的氢分压低对。利用速率快，Thide等人对比研究了颗粒污泥与悬浮污泥的情况，结果发现以乙醇为基质时，颗粒污泥较悬浮污泥的基质转化率高75%，以甲酸为基质时，在颗粒污泥中基质转化速率为0.275/min。这充分证明颗粒污泥中厌氧微生物邻近度近于絮状体污泥，可以提高污泥活性。由于在ASBR中形成了颗粒污泥，使，，能够处理高浓度机废水。

在接种成熟的颗粒污泥时，ASBR启动所需时间可以大大缩短，这就克服了普通厌氧法启动慢的缺点。
2ASBR能在常温下处理低浓度废水
 大多数强效厌氧反应器主要为中温消化。ASBR能够在常温时处理废水，温度低时基质去除率低，但ASBR出水中微生物流失量少，使反应器内可保持高的生物量，这可以抵消由于低温造成的基质去除率低的影响。
  低浓度机废水在总污水放量中占很大的比重，甲烷化能力低，采用常规的厌氧消化处理技术难于奏效，好氧生物处理成本昂贵，ASBR能效地处理低浓度机废水。Ndon和Dague[3]1997年研究了ASBR处理CODCr为1000、  800、  600和400mg/L的人工合成废水，当温度为35-15℃、HRT为48h和24h时，各种进水浓度CODcr去除率过了90%，在15℃低温下进水CODcr为600和400mg/L时，ASBR对CODcr的去除率仍然过了85%。同时可以查污水处理工程网更多技术文档。

3影响ASBR的因素
3.1进水时间(tf)与反应时间(tr)之比
ASBR艺过程是一个非稳定过程，反应器中机物浓度是时间的函数。进水结束时达*值，这说明充水时间影响着ASBR的工艺的处理效果。AS-BR工艺分为进水、反应、沉淀和水4个阶段。沉淀和水时间在同一反应中一般固定且时间短，而进水时间与反应时间是工艺的主要参数，其比值影响ASBR艺的处理效率。过去曾人认为快速进水可使相应的反应时间加长，且可提高反应速率。但是当基质浓度过半饱和常数时，反应速率成零级反应，且在ASBR中不能以CODcr去除率作为*指标。快速进水由于产酸菌产生挥发性脂肪酸(VFA)速率高于产甲烷菌消耗机酸的速率，使反应器中大量积累VFA，当负荷大于某一值时，甲烷化能力急剧下降。进水时间长，尽管反应速度慢，但中间产物VFA的及时消耗利于ASBR顺利进行。在低负荷时tf/tr值对反应影响较小，高负荷情况下tf/tr造成的影响大。处理毒害废水时应适当控制tf/tr值。
3.2碱度
ASBR时要求混合液具一定的pH缓冲能力，启动初期颗粒污泥没形成时，对pH值为敏感，一旦pH值低于7.0产不活跃。把pH值调为7.0-7.5时，产明显增加，说明进水碱度对形成的颗粒污泥很关键，别在低温时，混合液粘滞性大，使生物泡附着于污泥上不容易释放，当附着的生物泡越集越多时，容易造成污泥上浮使污泥大量流失。出现这种情况时不应增加污泥负荷，而应加人适当碱度使生物泡释放出来，使沉降性能变好。操作稳定时，适于增大负荷，此时颗粒污泥生长加快，当颗粒污泥形成并稳定一段时间后，操作适当时不易解体。此时碱度可比启动阶段所降低，但要保持足够的碱度，处理以碳水化合物为主的废水时，进水碱度与CODcr之比应大于3。
3.3温度
ASBR能在5～65℃范围内处理多种废水，为在低温和常温下廉价处理废水提供了可能性。但恒温对ASBR保持系统的稳定性重要，不同种群产甲烷菌对生长的温度范围均严格要求，从而需要保持恒温。不论何种原因导致温度的短期突变，均会对厌氧发酵过程产生明显的影响，高温发酵时*为敏感。
4ASBR各阶段所需时间的确定
ASBR时每周期包括4个阶段，依次为进水、反应、沉淀和水阶段。各个阶段的停留时间由操作条件和所需出水水质来决定。一个周期所需*短时间tmin是进水时间扒反应时间tr、沉淀时间ts和出水时间td的和，即
tmin=tf+tr+ts+td(1)
4.1进水时间

进水时间由进水体积和进水速度决定，同时须考虑毒害物质的抑制影响进水速度视进水水质而定。进水体积由设计的HRT机负荷及预定的沉淀征确定。进水时间由下式求出：
tf=Vf/Qf(2)式中：Vf--进水体积，L;Qf--进水速度，L/h。
4.2反应时间
反应所需时间由废水水质和浓度、污染物的降解速率、所需出水水质、生物固体浓度和水温等因素决定。反应器中混合液体积从进水开始不断增加，直到进水结束达*值门预定反应器总效体积人进水时反应器中基质浓度不断增加，而反应阶段反应器中基质浓度不断减少，这表明ASBR是间歇进行的非稳态厌氧生物处理过程人SBR反应器在时间上为推流式反应器，在空间上为完混合式反应器。从另一个角度出发，可以认为进水阶段为完混合反应，反应阶段为推流式反应。
采用莫诺德动力学方程来描述反应器中基质浓度的变化情况时，基质去除率是按一级反应进行的：
dS/dt=-KXS/Ks+S(3)
式中：S--基质浓度，mg/L;X--污泥浓度，mg/L;K--*比基质利用速率，l/d;Ks--半饱和常数，mg/L。由于在厌氧反应器ASBR中污泥产率很低，同时反应器中保持高污泥浓度，从而可以认为在进水阶段和反应阶段污泥量的变化可忽略不计，进水阶段完混合时的物料平衡为下式：S/dt=Q/[(Vmin+Vf)](S0-S)-KXS/Ks+S(4)
式中：Vf为某时打共进水体积，为时间的函数。
联合(4)式和(5)式可得出进水结束时的基质浓度，通常采用迭代法可解出，开始进水时间为t时的基质浓度由下式给出：
S=(反应器中基质量)t/(反应器中混合液总体积)t(6)
在时间为t+△t时基质浓度为：式中：
St---时间为t时的基质浓度，mg/L;
Vt----时间为t时的反应器中总体积，L;
△t---计算时取得时间间隔;
Vmin--进水开始时反应器中混合液体积，L。在△t足够小时，t+△t时的基质浓度可认为与时间为t时基质浓度几乎相等把St代人(7)式可预测在进水结束时的基质浓度Sf，结合式(3)可取出反应所需时间如下tr=Ks/KX[ln(Sf/Se+(Sf-Se)/Ks(8)式中：Se---设计的出水基质浓度，mg/L。
4.3沉淀时间
沉淀阶段停止搅拌，为理想的静止沉淀。沉淀所需时间是污泥沉淀速度出所需水体积Vd及反应器横截面积(A)的函数，即ts=Vd/vA(9)但沉淀时间不宜过长，通常为10一30min。沉淀时间过长时继续产出的生物使已沉降的污泥重新悬浮起来。混合液悬浮固体浓度MLSS，进料量与污泥量之比(F/M)是影响污泥沉淀速率及出水浓度的重要因素。
4.4节水时间
水所需时间由所放水的体积及出水流量Qd决定，通常为了保持反应器中混合液恒定体积，水体积等于该周期进水体积，水时间可由下式得出：d=Vd/Qd(10)

5结语

ASBR同其它厌氧反应器比较如下点：
①ASBR能形成颗粒污泥，同UASB和AF相比，在反应器底部不需要复杂且昂贵的配水系统，也不需要复杂的三组分离器。
②ASBR在动力学上突出的优越性，F/M值高低交替变化，既了反应阶段的高去除率，又了沉淀阶段的良好沉淀效果。
③ASBR能够在较大的温度范围内(5～65℃)，可在低温和常温下处理各种高浓度、低浓度和种机废水。

双辽市UASB厌氧反应器基本征

一阶段：UASB启动初始阶段：

选用接种污泥：

选用污水污泥消化池的消化污泥接种(具一定的产甲烷活性)。

接种污泥的方法：接种污泥量、接种污泥的浓度

方法：将含固80%的接种污泥加水搅拌后，均匀倒入到UASB反应池。

接种污泥量：接种污泥量为UASB反应器的效容积的30%到50%，少15%，一般为30%。接种污泥的填充量不过UASB反应器的效容积的60%。本系统接种污泥量为80m3。

接种污泥的浓度：

初启动时，稀型污泥的接种量为20到30kg VSS/m3, 浓度小于40 kg VSS/m3的稠型硝化污泥接种量可以略小些。

亦建议以6-8kgVSS/m3为宜，因为消化污泥一般为絮状体，不宜接种太多，太对了对颗粒污泥不但没好出，反而不利，种泥即污泥种的意思，种泥太多事没必要的，颗粒污泥并非是种泥本身形成的，而是以种泥为种子，在提供充足的营养基质下由新繁殖的微生物形成，种泥多了，反而会与初生得颗粒污泥争夺养分，不利于颗粒污泥的形成 。

接种污泥时的水质

配制低浓度的废水利于颗粒污泥的形成，但浓度也应当足够维持良好的细菌生长条件，因此，初始配水低CODcr浓度为2000mg/L，然后逐步提高机负荷直到可降解的CODcr去除率达到80%为止。

当进水CODcr浓时，可采用稀释水进水,调节到适宜的CODcr浓度值。

二阶段(初始阶段)(估计30天)

初始阶段是指反应器负荷低于2kgCODcr/m3˙d的阶段，此阶段反应器的负荷由0.1kgCODcr/m3˙ d开始，逐步分多次提升到2kgCOD/m3˙d。

开始采用间歇进水，污泥负荷宜控制在0.05-0.2kgCODcr/(KgVss˙d),当接种污泥逐渐适应废水后，污泥逐渐具除去机物的能力，当CODcr去除率达到80%，或出水机酸浓度低于200-300mg/L,可以提升进水负荷大约为0.5kgCODcr/m3˙ d，此时进水间歇进水改为连续进水。

提升CODcr浓度规准为:当可生物降解的CODcr去除率达到80%后方可提高，直到达2kgCOD/m3˙d为初始阶段。

在这段中，少量的非常细小的分散污泥带出，其主要原因是水的上流速度和逐渐产生的少量沼。

初始阶段，每日测定进,出水流量、pH、CODcr、ALK、VFA、SS等项目，经测定结果判断，若出水VFA<3mmol/l，VFA/ALK=0.3以下，表示UASB系统正常。

三阶段：颗粒污泥出现期(预计25天)

结束初期启动后，污泥已适应废水性质并具一定除去机物的能力，这时应及时提升污泥负荷为0.25kgCODcr/kgVSS˙d或进水容积负荷2.0 kgCODcr/m3˙d，使微生物获得足够的营养。

反应器的机负荷由2kgCOD/m3˙ d到3.0kgCOD/m3˙d的阶段

此阶段的反应负荷由2kgCOD/m3˙d开始，每次0.1kgCOD/m3˙d机负荷提升，也可以每次负荷增加20%，每次操作所需时间长短不同，时可长达两周，时仅几天，经过多次重复操作可达到设计指标。

但提升机负荷的规准与监测项目判断正常的方法同初始阶段。

在这段中，由于提升水量大，COD浓，产量和上流速度的增加引起污泥膨胀，污泥量带出量多，大多为细小非分散的污泥或部分絮状污泥。这种污泥的带出，利于颗粒化污泥的形成

  山东明基设备有限公司以上好的产品、完善的，精益 求精、开拓进取的务实精神于广大用户，我们愿意真诚对待每一用户。明基以促进水处理行业的发展，，努力为广大用户奉献技术、质量过硬的产品和至诚至信的，在充满机遇与挑战的。水处理行业，明基将以科技创新为动力，以创建*的企业为目标，为我的水处理行业贡献自己的力量！