升流式厌氧反应器（UASB）中废水通过布水装置依次进入底部的污泥层和中上部污泥悬浮区。与其中的厌氧微生物进行反应生成沼气，气、液、固混合液通过上部三相分离器进行分离，污泥回落到污泥悬浮区，分离后废水排出系统，同时回收产生的沼气。注：常规的UASB没有外循环泵（在水力负荷特别低，造成上升流速特别低的情况下，有设置外循环泵的现场）5 g( {& f) G) J) Y& m
) m& e/ Q& k4 h一、UASB反应器的进水条件3 j( A' O, R' o) ~, H4 g
; f5 n5 f% h/ R O& h4 X ~- ^
1、PH值6.0-8.0, x5 e+ Q. y6 O9 ]+ Q" r
; N3 `. W" n' g6 `- s2、营养比例（COD：氨氮：TP）100-500：5：1
2 C% a9 C- Y( s
: n1 Z p7 [* w* i) ?% e0 ~3、进水悬浮物：≤1500mg/L
4 F2 D5 d8 R) Q4 h- _
* V# L6 B# H0 [+ o4、B/C≥0.3/ N4 n6 ^- o) L$ Z& c1 Q
/ l1 n* Q5 C5 S7 O& k, @0 W5、进水氨氮浓度：≤2000mg/L1 o8 s" M* D) X$ j3 u; [. |
+ J% g+ B" O" j: ?
6、进水COD浓度：≥1500mg/L1 Z& X, r# D$ l" V* [
; K$ `! s2 K# J- V) B; w
7、其他有毒物质最大允许值：5 W8 s' P [3 t4 F
( y6 W2 i5 r' z. p5 d( f
除上面提到的细菌中毒之外，在UASB中还有一些形式的中毒。游离H2S－S浓度达到80mg／l时，发生硫化物中毒。如果UASB的进水满足下列条件，则H2S中毒可以避免。1）COD／SO4＞20g／g2）COD／SO4＞15g／g和COD＜30g／l3）COD／SO4＞10g／g和COD＜10g／l4）COD／SO4＞7.5g／g和COD＜5g／l注意：COD与SO42－的比值大于10是理想条件。（规范上给出的硫酸根浓度≤1000mg/L）
5 `! v3 P( o* V( S! A% B
' [- P4 @ g% o; F; x5 K$ G$ Z1 U8 m6 y/ J3 z
二、UASB常用参数及公式
. u5 L5 l! M: V9 L" p+ n+ Z# d- X! u1 [9 R5 q* D
1、当废水可生化性差的时候需要在UASB前端设置水解酸化池。
0 Q4 W6 g5 ]8 h$ V0 L, k
" d1 e1 M: X/ x. L! p" \水解酸化池的容积负荷常用的计算公式：1 x! I/ `' ], h- z3 q8 g1 t
4 X2 h% r/ @" W8 U" ^% }
- s0 B7 S1 J2 u2 Y
6 o% V* N8 S' q# s1 J式中：
5 }1 x# [0 G& X7 W+ s1 a- T; a# W- h1 u
Vs——水解酸化池容积，m³；Q——设计处理量，m³/d；Ns——酸化负荷，kgCOD/（m³·d），（常规取值：10-20）Sa——进水COD，mg/L2、UASB容积负荷8 P) }! t) ~# g" ^- m
, `3 w- b* Q% g2 Y0 LUASB反应器容积负荷常用的计算公式：# m: I7 v/ ?0 [) }
3 K& x# n* u# M; W F8 x) i
f7 x4 C5 ~1 W4 e6 k
- r1 e0 L# m* ?/ V
式中：
9 }1 D4 `. |4 q6 p. L
0 \. l$ h) c) L2 T" }) \" J1 kV——反应器有效容积，m³；Q——设计处理量，m³/d；Nv——容积负荷，kgCOD/（m³·d）S0——进水COD，mg/L
) E: A: z7 |5 A: S# ?
$ o0 @- `# F% p/ L7 Q2 Y容积负荷取值范围：
7 b2 S9 l/ L1 A+ W4 }' e; C, _' H5 k' i5 i# d4 w4 l1 M/ A8 m4 g/ J
7 r4 {1 [# a5 H( [ h8 K) K9 ^, K% x9 g0 u7 l* |: u9 [5 d( Z. k7 S9 c( {
除上面提到的细菌中毒之外，在UASB中还有一些形式的中毒。游离H2S－S浓度达到80mg／l时，发生硫化物中毒。如果UASB的进水满足下列条件，则H2S中毒可以避免。1）COD／SO4＞20g／g2）COD／SO4＞15g／g和COD＜30g／l3）COD／SO4＞10g／g和COD＜10g／l4）COD／SO4＞7.5g／g和COD＜5g／l注意：COD与SO42－的比值大于10是理想条件。（规范上给出的硫酸根浓度≤1000mg/L）$ z6 I' p% M+ a. r( \$ J: t& Y
( E$ ^. { t# `, \* Z3 K4 K2 _
' d" r. N9 A# N
! K5 a9 l7 C# F2 H+ C; X3、布水装置- z9 \# a2 u+ X/ c* u
9 W3 m/ E, k# L9 T* i多点布水，进水管负荷，见下表
4 E8 \6 j9 v4 s/ l1 X% M
5 `$ N) m' t+ F2 z8 Z1 m% W
2 \2 X" y8 I' ?5 r4 w4 X% N1 ~+ d. k. \; v7 w
4、其他常用参数：; E# g( i( K6 O' v+ V8 E
1 Q" A; N; |8 j5 e: X
有效水深：5-8m；
. j& x! h2 \, N L
5 ^7 T* ?: R; f" J上升流速：＜0.8m/h。（如果是絮状污泥的话，建议取更低的上升流速）；
0 T0 n! o, J0 E1 N+ m& J# _5 S7 n3 Q6 Q' O- B- K( _
大阻力穿孔管布水，过孔流速：＞2.0m/s，穿孔管直径应大于100mm；
9 w- E* b$ k- U; \! Z$ ]7 Y
( q7 c+ u+ N; s2 R穿孔布水管与池底距离：200mm；
9 z" s' u5 y, m) H& ~
" F3 o8 A" Q# a! m3 w4 h. w4 E沉淀区表面负荷不大于0.8m³/（㎡·h）；
# Q4 l4 k/ I2 S1 ~6 t6 E4 a. S7 T
沉淀区总水深应大于1.0m；
7 o/ M3 p! S: T; h" _( |1 s$ G2 P( {+ z+ V5 N
出水堰口负荷不大于1.7L/（S·m），即：6.12m³/（h·m）；* N. a% P, m- r) h, D$ [! m
# G; @1 e7 o' m$ T: \* y6 ?
UASB污泥产率为：0.05-0.10kgVSS/kgCOD；
F2 u8 Z x1 C9 `- J7 f3 y
+ X6 H8 ~! D m1 r" F) H0 qUASB宜采用重力多点排泥；& n8 y% u) M: o9 a7 p# w+ t( [
4 f8 L$ o- a9 ^( H7 y7 H7 gUASB排泥点宜设在污泥区中上部和底部，中上部排泥点宜设在三相分离器下0.5-1.5m；
* q7 y& `8 x+ q; q! w0 R2 b! x1 v) E7 S: r8 A; A5 I2 O
5、UASB沼气产率及计算公式
: q% S) x4 m! ]; c2 p C, w+ E8 T
/ k8 ?8 b3 k2 F {0 j! L% {, D
/ ^; G% ]! a5 e$ }
9 G! D. F3 g& G式中：# t% ]8 b, t+ g" d
+ X" X, c' [5 f+ d$ \8 O) R5 i5 O F- k
Qa——沼气产量，Nm³/d；Q——设计处理量，m³/d；η——沼气产率，Nm³/kgCOD（常用取值范围：0.45-0.50 Nm³/kgCOD）；S0——进水COD，mg/LSe——出水COD，mg/L( C; j' \+ N- l6 V
# ~7 t+ j' C5 U8 b. Z! T3 x: g
三、UASB启动( P5 ^9 P+ i& l9 m9 c0 ?
5 ]. |+ ?& [$ r9 {
1、以絮状污泥启动1 ~5 w9 u; P* @0 |9 P
; x6 R) b4 U- `2 L. d
絮状污泥接种量为：20-30kgVSS/m³；! R! U6 u3 p- K9 f( }- h
) h; E; N' {5 A$ r2 Y
启动负荷不大于1kgCOD/（m³·d）；0 u/ [: K; o. G v1 p
4 r, ?1 j4 _8 A+ |: h
上升流速不大于0.2m/h；
) V- `7 N2 t; p
8 c' ^" O9 P$ b% I# J, w进水浓度宜为：5000mg/L；
4 U# {) F/ ?1 f+ q' h) X1 |
) Y: W) L; l1 S/ K2 Y6 e' l加热时，每日温升2℃，使UASB达到设计温度；
, i+ L6 E' Q7 n4 C# p" ?+ I* x8 p6 ^1 P- Z" Y$ r
出水COD去除率达到80%以上，或出水VFA低于200mg/L后可逐步提高容积负荷；2 I/ X6 c8 t- R$ m1 ~7 \6 Y
% N) g5 z6 u- z
容积负荷每次提升为设计负荷的20%-30%；: Y: @9 j. Y7 v" o
0 d; }/ N- L w& K8 b! j( w
进水水力负荷（可认为是上升流速）过低时可采用出水回流，提高反应器的上升流速，加快污泥颗粒化和优良菌种的选择进度；' P; b( D1 K A7 F3 |0 m% V" S
( v: @/ q4 s) S) v: b6 T. Z
2、以颗粒污泥启动
) W4 k# N6 O6 b' _8 u. L' y* o/ h9 \4 A; ^7 h: o1 A2 b; y, P" Q
颗粒污泥接种量为：10-20kgVSS/m³；/ o" q* o# L" f
) y( I r2 U0 r* w K启动负荷宜为：3kgCOD/（m³·d）
9 ~5 }4 I, @' e) f. u2 D0 d7 B. H
% k$ V. x% F! V& I$ }处理废水与接种污泥废水性质完全不同时，宜在第一周保持初始污泥负荷低于最大设计负荷的50%' |! z: @6 H4 T* F) Z# q" Q7 w( A
3 l% e3 p0 H4 |
四、UASB运行控制
& R, I8 q+ R5 Z- d( [/ N
8 d0 f; I) t& N4 a1、UASB中碱度（ALK）（以碳酸钙计）不低于2000mg/L，也有提出在1000-5000mg/L；7 z2 i+ ?6 K2 l) e7 W. J
& q8 g4 E* _4 g5 J
2、UASB中挥发性脂肪酸（VFA）不高于200mg/L，也有提出在50-2500mg/L；$ r% g& c" M6 W0 U/ [: E
& @& S) U/ z0 y* F% R- L$ p
3、有提出VFA/ALK应保持在0.3以下时，但是有时候就算超出以上数据，厌氧塔也可正常运行；" J4 J) a3 u6 [ l% m
! n( y# i* t8 I( O4、启动和运行时，UASB反应器内PH宜为6.8-7.5（也有提出在6.0-8.0）；$ P3 H4 A6 S" Y$ w9 a" d/ N) @
4 `6 `1 o: [: E1 s |* S1 S5、UASB反应区污泥浓度不低于3万mg/L；
2 W! }( y, a* Z! n
* b$ d8 e' B9 E+ b# _7 i6、UASB污泥层应维持在三相分离器下0.5-1.5m；
* u) i& |4 O4 c' o" N m8 }9 K4 w9 f& P& h& }. b- c$ `8 K
7、UASB宜维持稳定的反应温度；9 ~: C |0 r. A. _
v9 X4 p5 @* i5 E0 h# Z) K8、有资料提出钙离子浓度在80-150mg/L时有利于颗粒污泥的形成；
: v+ f4 o" Z3 z8 Q' X* Q/ f5 F) v6 j
- I' l, \+ S5 i% D9、如果有检测条件，可以对进水微量元素进行检测，进而适当的补充微量元素，以利于产甲烷菌的繁殖及活性的提高，主要的微量元素有：铁、钴、镍等。, \. l* f# ^7 e: B# O. ~
+ R; A2 O7 l% w |
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