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工程实践中提高UASB反应器处理效率研究在工程实践中，从影响UASB运行效果来看，应从以下几方面进行改进，以确保达到理想的处理效果：进水水质；预水解酸化；采用厌氧接触工艺；改进加热系统；与其它工艺相结合。
标签：UASB 处理效果稳定运行随着工业的迅猛发展，有机污水，尤其是高、中浓度的有机污水，成为污染环境的主要因素，UASB作为一项有机污水处理技术，在该领域有着广泛的应用前景。
UASB污水处理技术，即上流式厌氧污泥床污水处理技术，主要用于处理高、中浓度有机污水。
它具有结构简单、处理负荷高、水力停留时间短、能耗低和不需要加装污泥回流装置等特点。
目前，国内已投入运行的UASB装置已达上千座，在高、中浓度污水处理方面发挥了积极的作用，取得了较好的环境效益及社会效益。
同时业内在应用UASB技术处理有机污水方面也做了大量研究工作。
但总的来看，在工程实践中怎样提高UASB反应器处理效率方面，仍经验不多。
1 提高UASB反应器处理效果应注意的问题通过对工程实践的研究分析，可影响UASB运行效果的因素有以下几方面，通过对这些因素的改变能达到更加理想的处理效果。
1.1 对原水水质的调整。
UASB处理废水的原理是利用微生物的新陈代谢，将水中的有机物质消化、分解转化为甲烷和二氧化碳，从而达到净化水质的目的。
微生物对水中有机物的浓度有一定的适应范围，当浓度过高时不能完全分解，而影响处理效果。
因此，在废水进入UASB反应器前，应对原水水质进行调节，使其保持在适应的范围内，从而达到理想的处理效果。
如果忽视进水水质，对原水不加任何调整，直接泵入UASB反应器，那么就会导致出水效果不理想。
在实际应用中应在设备前设置污水调节池，让进水水质符合以下条件：CODcr<10000mg／L，BOD5／CODcr＞0.3，PH值中性左右。
1.2 对原水的水解酸化過程。
在厌氧消化中，根据对有机物的分解程度不同，可将厌氧消化工艺分为甲烷发酵型和酸发酵型两大类型。
UASB反应器在市政污水处理中的结论与建议报告目录一、研究结论 (2)二、政策建议 (4)声明：本文内容来源于公开渠道或根据行业大模型生成，对文中内容的准确性不作任何保证。
本文内容仅供参考，不构成相关领域的建议和依据。
一、研究结论（一）UASB反应器对市政污水的高效处理能力1、高有机物去除率UASB反应器在市政污水处理中展现出了高效的有机物去除能力。
研究结果显示，在处理实际城市污水时，UASB反应器对总化学需氧量（TCOD）和悬浮固体（SS）的去除率分别达到56.1%和77.3%，占到了组合工艺TCOD和SS去除率的70%和81.9%。
这表明，UASB反应器能够有效降低市政污水中的有机物含量，显著改善水质。
2、污泥减量效果显著研究还发现，UASB反应器在污泥减量方面具有显著优势。
通过沉淀池沉淀污泥回流至UASB反应器进行污泥浓缩和稳定，系统剩余污泥的表观产率为0.32kgVSS/kgCOD，与常规活性污泥法相比，剩余污泥减量达到20%～40%。
这不仅减少了污泥处理的成本，还降低了因污泥处理而产生的二次污染风险。
（二）UASB反应器与其他工艺组合的优势1、组合工艺提升处理效果研究采用UASB+MBBR组合工艺对市政污水进行处理，结果显示，在UASB和MBBR水力停留时间为7.7h和10.3h的运行条件下，系统对TCOD和SS的去除率分别达到77.8%和92.5%，出水平均浓度分别为75.7mg/L和17.3mg/L，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）二级排放标准。
这表明，UASB反应器与其他工艺组合使用能够进一步提升市政污水的处理效果。
2、厌氧与好氧阶段协同作用在处理市政污水的试验中，UASB反应器主要负责厌氧阶段的有机物降解，而MBBR反应器则负责好氧阶段的进一步处理。
两者协同作用，不仅提高了有机物的去除率，还实现了氮、磷等污染物的有效去除。
研究结果显示，MBBR反应器内溶解氧为3.5mg/L时，反应器出水氨氮浓度低于1mg/L，对氨氮去除率为97.7%，对总氮（TN）的去除率为22.9%。
UASB厌氧反应器污水处理研究进展摘要：目前UASB厌氧反应器在污水处理中有着广泛的应用，本文主要介绍了UASB厌氧反应器在啤酒废水处理中的研究现状，首先分析了UASB反应器的特点，并对影响其运行的因素进行了探讨，阐述了其在处理啤酒废水时运行管理的要点，最后对其运行中出现的问题及解决措施进行了分析。
关键词：UASB厌氧反应器，污水处理，研究进展引言上流式厌氧污泥床（UASB）反应器，是由荷兰Wageningen农业大学的Lettinga等人在20世纪70年代初研制开发的，用于废水处理时，能利用生物凝聚、结块机能，形成具有良好性能的颗粒污泥，大大提高了污泥浓度，使反应器的负荷和效率有了大幅度提高。
UASB反应器的突出优点为COD负荷可达20kg/（m·d），水利停留时间低于4h，占地面积小，能产生沼气副产品，污泥沉降性能好，稳定且过剩量少，COD去除率均为90%以上，因而该反应器在世界上得到了比较广泛的应用。
一、UASB反应器的特点（一）主要优点：UASB反应器最主要的特点是可以形成高负荷的颗粒污泥。
颗粒污泥具有以下优点：1、颗粒状污泥是由细菌形成的一个微生态系统，其中不同类型的种群组成了共生或互生体系，有利于形成细菌生长的生理生化条件并有利于有机物的降解。
2、颗粒的形成有利于其中的细菌对营养的吸收。
3、颗粒使发酵菌的中间产物的扩散距离大大缩短，对复杂有机物的降解是很重要的。
4、在水质突然变化时（例如pH值、毒性物的浓度等），颗粒污泥能维持一个相对稳定的微环境，使代谢过程继续进行。
（二）主要缺点：1、启动和处理时间长。
出水难以直接达标排放。
2、操作条件复杂，对环境条件及操作的要求比好氧法严格。
二、影响UASB反应器运行的因素（一）微量元素的影响微量元素对所有生物体都有重要作用，生物体内的酶是生化反应的催化剂，微量元素则是酶的辅助因子和激活剂。
有报道列举出对产甲烷菌有激活作用的微量元素有Fe、Co、Ni、Zn、Cu、Mg、Ca等，这些微量元素一方面对生物体的生理生化反应具有重要的作用，另一方面有报道称Ca2+对颗粒污泥的形成有一定的作用。
UASB反应器在有机工业废水处理中的优化方案报告目录一、优化反应器设计与运行参数 (2)二、提高污泥颗粒化效率与稳定性 (5)三、强化处理效果与去除率提升策略 (7)四、降低运行成本与提高经济性 (10)五、加强运行管理与维护保养 (12)声明：本文内容来源于公开渠道或根据行业大模型生成，对文中内容的准确性不作任何保证。
本文内容仅供参考，不构成相关领域的建议和依据。
一、优化反应器设计与运行参数（一）反应器设计的优化1、三相分离器的改进UASB反应器的核心部件之一是三相分离器，其设计直接关系到反应器内气、水、泥三相的有效分离。
为了提高分离效率，应对三相分离器的结构进行优化，如增加其表面积，改善气体通道的设计，以减少气泡的合并和破裂，从而提高沼气收集效率，同时降低污泥的流失率。
2、污泥颗粒化条件的优化污泥颗粒化是提高UASB反应器处理效率的关键。
通过优化进水水质、营养比例、水力负荷等条件，可以促进污泥颗粒的形成和稳定。
例如，适当提高进水中的有机物浓度和B/C比（生化需氧量与化学需氧量的比值），有利于污泥颗粒的快速形成。
3、布水装置的优化布水装置的合理设计对于保证反应器内水流均匀分布至关重要。
应采用多点布水方式，确保进水能够均匀分配到反应器的各个部位，避免局部过流或死区现象的发生。
同时，布水装置的材料和结构设计应耐腐蚀、耐磨损，以适应长期运行的需要。
（二）运行参数的优化1、进水条件的控制UASB反应器的进水条件对其运行效果具有重要影响。
应严格控制进水的pH值、营养比例、悬浮物浓度等参数，以确保反应器内的微生物能够正常生长和代谢。
例如，进水pH值应控制在6.0-8.0之间，营养比例（COD：氨氮：TP）应保持在100-500：5：1的范围内。
2、容积负荷的调整容积负荷是反映UASB反应器处理能力的重要指标。
应根据进水水质和处理要求，合理调整反应器的容积负荷。
在启动阶段，应采用较低的容积负荷，逐步增加至设计负荷，以避免对反应器造成过大的冲击。
水解酸化-UASB-SBR
该工艺流程如图1，已在绵阳和成都2家印染厂应用成功，在运行过程中，用高浓度、高碱度的煮炼和丝光废水取代清水加碱的脱硫除尘用水，达到以废治废的效果；采用调节池和酸化池共建，既保证了调节池容量的足够大，解决了印染废水多变化的难题，又节约占地和投资；由SBR排出的剩余污泥不是直接排放，而是返回了调节酸化池，在进入UASB反应池以厌氧消化后再排放，这种污泥回流处理方式可使污泥基本实现稳定，易脱水，不发臭，可直接用作肥料，处理效果见表2。
表2 水解酸化—UASB—SBR工艺处理效果
指标ρ(COD)／(mg·L-1) ρ(BOD)／(mg·L-1) ρ(SS)／(mg·L-1) 色度／倍
进水2500-4500 600-1000 400-600 100-600
出水80-150 30-40 20-70 50-60。
UASB-SBR生化系统处理制药废水的能力提升研究[摘要] 采用水解酸化-UASB-SBR工艺处理金黄色素生产废水，污水系统运行初期进水COD：2500～7800 mg/L。
后期由于控制污水排放量，原水COD达到6000~17000mg/L，虽然水量减少了，但是原水浓度偏高，对生化系统的正常运行造成了压力，经过近半年的调整运行，污水处理系统逐步正常稳定化，能保证达标处理污水。
[关键词] 制药废水；UASB；SBRAbstract: Hydrolytic Acidification-UASB-SBR process was used to treat wastewater produced in the process of producing aluminon . The COD in the influent was 2500～7800 mg/L. Late due to control sewage discharge, COD reaches 6000~ 17000mg / L, while the decrease of water, but the water concentration is too high, the biochemical system normal operation caused by the pressure, after nearly half a year of operation, sewage treatment system gradually normal stabilization, can guarantee the compliance of sewage treatmentKey words: pharmaceutical wastewater；up-flow anaerobic sludge blanket；sequencing batch reactor本文主要介绍水解酸化-UASB-SBR工艺在处理金黄色素生产废水中的应用以及后期污水水量及COD变化调整运行参数的运行情况跟踪分析。
UASB反应器对印染废水的处理1 引言近年来，由于化纤织物的发展和印染后整理技术的进步，使大量PVA浆料、新型助剂等难生化降解的有机物进入印染废水，这给生化处理增加了难度.而水解酸化的目的是针对印染废水中这类可生化性很差的一些高分子物质，期望它们在厌氧段转化为小分子物质，从而改善废水的可生化性，为后续处理创造条件.UASB反应器(Up-flow Anaerobic Sludge Blanket)作为第二代废水厌氧生物处理的典型工艺，具有结构紧凑、处理能力大(有机负荷高)、无机械搅拌装置、处理效果好及占地小等优点，与传统的厌氧生物处理工艺相比，实现了水力停留时间(HRT)与污泥停留时间(SRT)的有效分离，是目前研究较多、应用日趋广泛的新型废水厌氧处理设备.为此，某印染废水处理厂采用UASB作为水解酸化池，稳定运行后发现其不仅具有传统水解酸化的作用，废水通过UASB还具有脱氮效能且排泥量很少，2012年每吨水的污泥产量仅为376 g(含水率80%)，大大小于奚旦立等研究发现的4000 g · t-1(含水率80%)的平均水平.为阐明该UASB如何脱氮并实现低污泥产量，本研究利用454高通量测序技术对UASB 中水解酸化污泥进行微生物的菌群结构分析，以期从微观方面解释这种现象并为以后此类废水的处理提供参考.2 材料与方法2.1 工艺概况江苏某工业园区污水处理厂以处理印染废水为主，约占总处理水量90%以上，处理水量约为12000 m3 · d-1左右，采用“UASB +好氧池+接触氧化池”为主体的二级生化处理工艺.经多年的实际运行，大量监测数据表明，该工艺处理效果良好，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)一级A标准.2010—2012年污水处理厂进出水水质情况如表 1所示，工艺流程见图 1.表1 2010—2012年污水处理厂进出水水质情况图 1 工艺流程图2.2 水解酸化通过投加稀硫酸调节废水的pH值，使后续生化反应池内的微生物在正常环境下生存，以保证衔接工序高效稳定地运行.UASB可降解部分有机污染物、截流与消化回流剩余污泥和SS，减小后续处理的有机负荷.UASB反应池的外形尺寸为16 m×16 m×14 m(长×宽×高)，为钢筋混凝土结构，共2座，有效水深8.5 m，三相分离区3.0 m，布水区1.5 m，超高0.5 m，水力停留时间8.0 h.系统稳定运行后，废水通过UASB反应池，其污染物的去除率如表 2所示.表2 UASB中污染物去除率2.3 实验方法污泥样品取自于现场稳定运行的UASB中，用无菌采样袋装盛并密封带回实验室，利用实时荧光定量PCR并委托上海欧易公司采用454高通量测序技术对污泥样品的微生物群落进行分析，实验流程如下.2.3.1 DNA提取使用OMEGA 公司的E.Z.N.A Soil DNA试剂盒抽提基因组DNA，并用1%琼脂糖凝胶电泳检测抽提的基因组DNA完整性.2.3.2 PCR扩增按指定测序区域，合成带有5′454 A、B接头-特异引物3′的融合引物，PCR采用TransGen TransStart Fastpfu DNA Polymerase AP221-02，PCR仪为ABI GeneAmp 9700 型;每个样品3个重复，将同一样品的PCR产物混合后用 2%琼脂糖凝胶电泳检测，使用AxyPrepDNA凝胶回收试剂盒(AXYGEN公司)切胶回收PCR产物，Tris-HCl洗脱;2%琼脂糖电泳检测.2.3.3 荧光定量参照电泳初步定量结果，将PCR产物用QuantiFluorTM -ST蓝色荧光定量系统(Promega 公司)进行检测定量，之后按照每个样品的测序量要求，进行相应比例的混合. emPCR和Roche Genome Sequencer FLX +上机测序所用试剂分别为Roche GS FLX Titanium emPCR Kits(Lib-L)和Roche GS FLX+ Sequencing Method Manual_XLR70 kit.2.3.4 生物信息学分析去除序列末端的后引物和接头序列、多碱基N、poly A/T尾巴及低质量碱基;去除所得序列的barcode标签序列、前引物序列;丢弃长度短于200 bp、模糊碱基数>0、序列平均质量低于25的序列;提取非重复序列，与Silva数据库(http://www.arb-silva.de/)中已比对的(16S/18S，SSU)核糖体序列数据进行比对，去杂后生成分类操作单元;采用Mothur(/wiki/Classify.seqs)软件将OTU中全部序列与Silva数据库进行比对，找出最相近且可信度达80%以上的种属信息.为了获得每个 OTU 的分类学信息，将 97%相似水平下每个 OTU 中的所有序列进行一致性分析，找出同一个 OTU 中的不同序列的最近祖先的种属信息作为该 OTU 的种属信息.3 结果与分析3.1 微生物群落的多样性分析3.1.1 微生物的丰度和多样性指数通过对Chao指数(/wiki/Chao)和Ace指数(/wiki/Ace)的计算可以统计出UASB中微生物群落的丰度估计，结果见表 3.通过对Shannon指数(/wiki/Shannon)和Simpson指数(/wiki/Simpson)指数的计算可以统计出UASB中的微生物群落的多样性估计，结果见表 4.式中，Schao1为估计的OTU数，即Chao指数;Sobs为实际观测到的OTU数;N1为只含有一条序列的OTU数目;N2为只含有两条序列的OTU数目;SACE 为ACE指数;Srare为含有少于10条(包含10条)序列的OUT数目;Sabund为含有多于10条序列的OUT数目;abund为“优势”OUT的阀值，默认为10;Ni为含有i条序列的OUT数目;Dsimpson为Simpson指数;Hshannon 为Shannon指数;N为所有的序列数.表3 样品的丰度估计量表4 样品的多样性估计量Boon等研究发现，生活废水、造纸废水、印染废水的菌群Shannon指数分别为2.70、2.68、 2.45.Miura等对城市污水的细菌群落结构进行了研究，其Shannon指数在3.25~4.00之间.因此，从表 3和表 4可见，该印染废水处理系统中细菌具有较高多样性，同时，根据生态学中的多样性导致稳定性原理，UASB反应器中的微生物菌种呈多样性分布有利于稳定产酸，并为后续微生物提供丰富的有效碳源.3.1.2 Good′s Coverage指数和稀释性曲线通过Good′s Coverage指数(/wiki/Coverage)的计算(公式(9))结果可以看出，样品的Good′s Coverage指数都较高(表 5)，表示样品中序列被测出的概率较高.从图 2可以看出，样品的稀释性曲线已经渐渐趋向较平坦，证明此次测序的数据量是合理的，继续测序不会再产生较多新的OTU.式中，N1 为只含有一条序列的OUT数目，N为抽样中出现的总序列数目.表5 Good′s Coverage指数计算结果图 2 样品稀释性曲线3.2 测序结果样品有效序列和优化序列分别为11707和8491，通过分类学分析，UASB中微生物共有435种，在门的分布比例主要为变形菌门30.36%，拟杆菌门25.59%、绿弯菌门19.34%、厚壁菌门12.35%、互养菌门6.46%、螺旋体门1.58%和浮霉菌门1.15%等.通过454高通量测序，在属的水平上的优势菌群组成鉴定结果如表 6所示.可以看出，在UASB反应池的优势菌属中并未发现含有产甲烷菌，说明厌氧消化很好地停留在了水解酸化阶段.表6 优势菌属及其比例任南琪等研究发现，脱硫橄榄样菌属(Desulfobacula)属于δ变形菌纲(Deltaproteobacteria)的脱硫杆菌科(Desulfobacteraceae)，可氧化各种芳香族化合物(包括芳香族硫氢甲苯)为CO2，它在缺氧的环境中可以利用硫酸盐和硫作为电子受体并以有机化合物作为电子供体，属于完全氧化型SRB(Sulfate-reducing bacteria)，可以通过TCA 途径或乙酰辅酶A途径将乙酸反向氧化至CO2和H2O.杆状脱硫菌属(Desulforhabdus)也是属于δ变形杆菌纲(Deltaproteobacteria)的硫酸盐还原菌，可利用脂肪酸并将其完全氧化成CO2.Levilinea和长绳菌属(Longilinea)同属于绿弯菌门的厌氧绳菌纲(Anaerolineae)，目前对它们的研究较少.曹新垲等对工业废水中的萘进行高效生物处理时发现，微生物群落中含有Levilinea和Longilinea，证明此两种属菌类对于染料中的萘有一定的去除作用.Thauera属细菌是β变形菌纲(Betaproteobacteria)下的一类革兰氏阴性细菌，大都为杆状且具有反硝化能力.广泛存在于各种类型的废水处理装置中并具有多种芳香族污染物降解能力的重要功能类群且已知的Thauera属细菌则都是反硝化菌.Paludibacter属于拟杆菌门的紫单胞菌科(Porphyromonadaceae)，为中温厌氧型且能发酵多种单糖和二糖产丙酸、乙酸和少量丁酸.Tepidimicrobium属于梭菌纲(Clostridia)的梭菌科(Clostridiaceae)，Slobodkin等发现它中度嗜热，属于厌氧细菌;Phitsuwan等发现它能够分解纤维素和木聚糖.类芽孢杆菌(Paenibacillus)的细胞呈杆状，能从各种糖上产酸，有的种还能够分解不同的多糖.李欣等某污水处理厂活性污泥采用双层平板基内培养法筛选得到一株兼性产淀粉酶菌株，经过鉴定为类芽胞杆菌属.梭菌属(Clostridium)属于厚壁菌门(Firmicutes)，Rhee等将剩余污泥用厚壁菌门(Firmicutes)的梭菌属(Clostridium)进行发酵，可以实现污泥减量化和挥发酸的生产，是UASB中起到产酸和污泥减量作用的主要菌种之一.从表 2中可以看出，印染废水通过UASB反应池，B/C可以从进水时的0.30提高到0.42，SS和色度去除率分别达到70%和76%，并且在此印染废水处理工艺中，废水通过UASB反应池，NH+4-N与TN也有33%和40%左右的去除效率.这是因为在前端投加了稀H2SO4调节pH，UASB中硫酸盐抑制了产甲烷菌的生长，使整个反应器更好地停留在了水解酸化阶段，脱硫橄榄样菌属(Desulfobacula)和杆状脱硫菌属(Desulforhabdus)能够氧化废水中的乙酸、芳香族等有机物为CO2并将SO2-4还原成S2-;Paludibacter、 Tepidimicrobium、Paenibacillus能够分解废水中的多糖等物质，Levilinea和长绳菌属(Longilinea)能够去除染料中的萘，Thauera属能够去除印染废水中所含的少量芳香烃污染物.梭菌属(Clostridium)可能是此印染废水具有低污泥产量的主要原因.不可忽视的是，氨氮在通过UASB后有一定程度的去除，在门的水平下浮霉菌门占1.15%，且厌氧的浮霉菌门大部分都为厌氧氨氧化菌，由此可以推测出是通过厌氧氨氧化作用来去除的.但进水中硝酸盐与亚硝酸盐的含量很低，且通过高通量测序在属的水平上并未发现目前已知的几种以亚硝酸盐为电子受体的厌氧氨氧化菌，如C and idatus Brocadia、C and idatus Kuenenia、C and idatus Scalindua、C and idatus Jettenia等.因此，可能发生的是硫酸盐型厌氧氨氧化反应，能够以氨为电子供体，以硫酸盐为电子受体，将两种基质转化为氮气和单质硫.虽然目前对硫酸盐型厌氧氨氧化的研究较少，并不能确定到种属的水平上，但我们可以推测在进水无硝态氮与亚硝态氮的情况下，稀硫酸的存在可以发生硫酸盐型厌氧氨氧化从而去除进水中的部分氨氮.具体参见污水宝商城资料或更多相关技术文档。
