简析厌氧反应器的工艺流程

【资料简介】

由于厌氧消化过程中微生物的不断增长或不可降解进水悬浮固体的积累，随着反应器内污泥浓度的增加，出水水质会有所改善，但污泥过高时，污泥将随出水一起冲出反应器。所以，当反应器中的污泥达到一定的高度就需要排泥。应按照事先制定的程序，按规定的时间间隔排放一定数量的污泥(如每周)，污泥的总排放量等于该时期的累积量。比较可靠的方法是确定污泥浓度分布曲线的排泥。

原则上有两种污泥排放方法：①从期望的高度直接排放；②用泵排出污泥。淤泥的排泥高度非常重要，应将低活性污泥排出，并将高活性污泥留在反应器中。通常污泥床底层形成浓污泥，而上层为稀絮状污泥，剩余污泥应从污泥床的上部排出。

当反应器底部的“浓缩”污泥，由于积累颗粒和较小的砂粒活性变低，建议偶尔从反应器底部排泥，这样可以避免或减少反应器内的沙粒积累。1.清水区高度为0.5~1.5m。2.定时排泥可使污泥排出，一般为1~2次。3.需设置污泥液面监控器，可根据污泥面的高度确定排泥时间。4.剩余污泥排泥点应设置在污泥区中上部。5.对于矩形池排泥应沿池内多点布置。6.反应器底部可能存在颗粒物质和较小的砂粒，应考虑下一次排泥的可能性，避免或减少反应器内积聚的砂粒。7.对于一管多孔水管，进水管兼作排泥或放空管。通常将剩余污泥的排放点设在反应器的高度上。但大多数设计人员建议将排泥设备安装在反应器底部附近，在三相分离器下0.5m处也有排泥管道，以排除污泥床上方部分的剩余絮状体污泥，而不会将颗粒污泥排出。UASB反应器排泥系统必须同时考虑上.中、下不同位置设置排泥设备，排泥时要根据实际生产中的具体情况确定排泥地点。对新建的UASB反应器而言，启动过程主要是接种未经驯化的絮状污泥(例如污水处理厂的消化污泥)，并且经过一定时间的启动调试运行，使反应器达到设计负荷，达到对有机物的去除效果，常常伴随着污泥的微粒化，所以又称污泥颗粒。厌氧微生物尤其是甲烷菌生长缓慢，导致厌氧反应器的启动需要较长时间。然而，一旦启动完成，它就会很快地重新启动并停止。

在无现成的厌氧污泥或颗粒污泥的情况下，城市污水处理厂多采用消化污泥。除消化污泥外，可作多种物料作接种，如牛粪、各种粪肥、污水污泥等。有些污垢、泥沙、泥沙、腐殖菌等污物也可用于接种，即使是好氧活性污泥也可用作接种污泥，并同样可培育颗粒污泥。以6~8kgVSS/m3(以反应器总有效容积计算)为宜，最少不少于5kgVSS/m3；接种污泥应不超过反应器体积的60%。对于非颗粒污泥接种污泥，在培养颗粒污泥或沉降性良好的活性污泥中，存在着絮状污泥和细泥从反应器中“洗出”的过程，这是UASB反应器实现颗粒化的前提之一。

这个过程是微生物逐步筛选和进化的过程，反应器中的水力停留时间或上升流速是控制的关键因素。实践证明，在0.4~1.0m/h范围内，若有必要，可采取出水回流的方式，以适当提高反应器内的升流速度。

一般而言，在颗粒污泥培养期内，随出水排出反应器的污泥时，不需要再将其回流到反应器中。考虑UASB初始起动和粒化过程，从负载角度可以分为三个阶段。第一阶段：也就是起步阶段，这个阶段是低负荷阶段[2kgCOD/(m3·d)]。第二阶段：即反应器负荷上升到启动阶段2~5kgCOD/(m3·d)。此阶段污泥的洗出量增加，大部分为细絮状污泥。事实上，这一阶段是在反应器中选择较重的污泥颗粒和分散的.絮状污泥，这样在该阶段结束时留下的污泥中就开始产生颗粒污泥或保留沉淀性能好的污泥。因此5kgCOD/(m3·d)左右是反应器中以颗粒污泥和絮状污泥为主的一个重要分界。第三阶段：此阶段指的反应器的负荷超过5kgCOD/(m3·d)。这时，絮状污泥迅速减少，而颗粒污泥的形成却在反应器中没有絮状污泥存在。在反应器负荷大于5kgCOD/(m3·d)时，由于不断形成颗粒污泥，反应器的大部分负荷可超过20kgCOD/(m3·d)。尽管反应器运行在小于5kgCOD/(m3·d)时，系统中可能形成颗粒污泥，但反应器的污泥特性是以絮状污泥为主。UASB反应器的工艺特点是UASB反应器在不对载体进行吸附的情况下形成具有良好沉降性能的粒状污泥，并保持反应器中高浓度的微生物；从而可承受较高的COD负荷(可达到30~50kgCOD/(m3·d)以上),COD去除率达到90%以上。但好氧生物处理，效果好氧纯生物流化床。另外，深井曝气等工艺COD负荷仅10kgCOD/(m3·d),COD去除率为70%~80%。