USB厌氧反应器概述

ubf厌氧反应器工艺原理ubf厌氧反应器工艺原理，是指一种高效的生物处理技术，利用特殊的反应器和生物处理的微生物群体进行有机物的降解。

本文将从ubf厌氧反应器的定义、结构、工作原理及其应用等方面进行详细介绍。

ubf厌氧反应器是一种集化学、微生物学于一体的技术，用来处理高浓度有机废水，是在厌氧条件下将有机废水进行生化分解，气体转化和营养元素去除的过程。

它依靠微生物在无氧环境下分解有机物质，同时产生少量的生物质和部分甲烷，水中COD、BOD和NH3-N浓度均可以减少。

ubf厌氧反应器包括反应器本体，内部填料、气体吸附器和底部废物排放系统等组成，反应器本体一般选用圆柱形或是立方形。

（1）反应器本体：反应器本体构成了厌氧反应的主体结构，一般采用强、韧、坚固的材料，如高密度聚乙烯、玻璃钢等。

（2）内部填料：填料是ubf厌氧反应器中的重要部分，填料的目的在于增强微生物固附和附生，供电及反应物的分配均发生在填料内部。

填料当前使用的主要有聚合物、石英砂、飞灰和活性炭等。

（3）气体吸附器：气体吸附器能够减少废弃气体的排放，同时增加反应器内的氧气消耗，防止反应体中气气垫的形成，对于增强微生物生长有极大的优势。

（4）底部废物排放系统：底部废物排放系统是ubf厌氧反应器的重要组成部分，废物排除不干净容易造成淤塞，影响反应器的排放效果，因此需要采用底部废物排放系统来清除污泥。

ubf厌氧反应器的工作原理是利用微生物生长代谢能力强的特点，建立良好的微生物附着系统，将废水中的脱氧有机物利用微生物代谢，在厌氧环境下进行有机物去除。

废水经落水管进入反应器内，废水中的小有机分子开始分解，被转化为较大的有机物质，微生物从水中吸收有机物，产生生物质和能量，同时转换成能够自行崩解的化合物。

因此，厌氧反应器的工作环境要求是无氧或者缺氧，并且需要有一定的缓冲液。

ubf厌氧反应器广泛应用于城市生活污水、化工废水、因应急处理而产生的含有高浓度有机物质和氨氮的水质等等领域。

UASB厌氧反应器操作说明书一 UASB厌氧反应器的原理：在UASB厌氧反应器内，厌氧细菌对有机物进行三个步骤的降解：（1）水解、酸化阶段；（2）产氢产乙酸阶段；（3）产甲烷阶段，使污染物质得到去除，并产生沼气和厌氧污泥。

通过UASB内部的三相分离器的作用，实现水、污泥、沼气的分离，污泥回流至UASB底部，沼气经收集后进行沼气利用系统，清水至后续处理。

UASB厌氧反应器的操作说明1开车：认真执行交接班制度，提前5分钟上岗，了解上一班的情况（如UASB进水水温、水量、COD、PH值、NH3-N、SO42-，以及UASB出水水温、COD、PH 值、VFA等，并要上厌氧反应器巡视出水有无异常现象）掌握本班的生产要求，做好班前检查工作，熟悉厌氧塔进水泵的运行情况。

在预处理中废水达到工艺控制参数后，既可开启厌氧泵往UASB进水。

2操作过程：1）在预处理的废水满足厌氧处理所需的进水条件后，启动厌氧泵向UASB反应器进水。

启动厌氧泵之前检查需检查泵是否正常，开启泵后，检查流量计显示，判断废水是否正常输出。

调节泵的出口阀门，将各厌氧反应器的流量调节到规定范围；起用泵前一定要详细检查该泵的运转纪录，确认该泵无异常后方可启用。

2）密切注意厌氧反应器上部出水情况，要注意跑泥现象，防止出水带泥过多，一般小于20%，定期清理溢流堰口的堵塞物，但需注意防止跌落溺水。

3）密切关注厌氧反应器出水的COD、PH值、VFA、温度等指标，防止反应器工艺指标变化过大；4）经常巡视厌氧反应器顶部水面的情况，防止大量气体溢出；5）经常观察水封中的水位，将水封水位控制在一定高度；6）根据需要，每班进行取样送检，并根据化验结果判断厌氧反应器的运行状况。

3停止：1）当预处理没有足够的废水或预处理水质达不到工艺控制控制要求时，反应器停止进水，待预处理正常后，再恢复进水；但在停水时要密切注意反应器内的温度变化，如温度下降多（超过5℃），再次进水时就先需将反应器的温度升至原正常运行时的温度，防止因温度变化的原因使反应器运行出现问题；2）当反应器出水带泥过多（SV≥20%要密切关注）或出水水质变差时，减少反应器的进水量或改为间歇进水，防止反应器的深度恶化；3）当UASB出水VFA大于8或UASB的COD去除率小于50%，适当减少反应器的进水量或改为间歇进水，甚至停止进水，防止反应器的深度恶化。

uasb反应器的特点
uasb反应器的特点
1、构造简单巧妙
沉淀区设在反应器的顶部，废水由反应器底部进入，向上流过污泥床区与大量的厌氧细菌接触，废水中的有机物被厌氧菌分解成沼气（主要成分为CH4和CO2），废水在升流的过程中夹带着沼气和厌氧菌固体物。

沼气在气室区进行固液分离，处理过的净化水由反应器顶部排走，废水完成了处理的全过程。

沉淀区的大部分污泥可返回污泥床区，可使反应器内保持足够的生物量。

由此可知，整个上半时集生物反应与沉淀于一体，反应器内不设机械搅拌，不装填料，构造较为简单，运行管理方便。

2、反应器内可培养出厌氧颗粒污泥
UASB反应器在处理大多数有机废水时，只要操作方法正确，一般均可在反应器内培养出厌氧颗粒污泥，厌氧颗粒污泥的特性是有很高的去除有机物活性，密度比絮体污泥大，具有良好的沉淀性能，时反应器内可维持很高的生物量。

厌氧处理已经成功地于各种高、中浓度的废水处理中。

虽然中、高浓度的废水在相当程度上得到了解决，但是当污水中含有抑制性物质时，如含有硫酸盐的味精废水在处理上仍有一定的难度。

在厌氧处理领域应用最为广泛的是 UASB 反响器，所以本文重点讨论 UASB 反响器的设计方法。

但是，其与其它的厌氧处理工艺有一定的共同点，例如，流化床和 UASB 都有三相别离器。

而 UASB 和厌氧滤床对于布水的要求是一致的，所以结果也可以作为其他反响器设计。

包含厌氧处理单元的水处理过程普通包括预处理、厌氧处理(包括沼气的采集、处理和利用)、好氧后处理和污泥处理等局部，可以用图 1 所示的流程表示。

普通预处理系统包括粗格栅、细格栅或者水力筛、沉砂池、调节(酸化)池、营养盐和 pH 调控系统。

格栅和沉砂池的目的是去除粗大固体物和无机的可沉固体，这对对于保护各种类型厌氧反响器的布水管免于阻塞是必需的。

当污水中含有砂砾时，例如以薯干为原料的酿酒废水，怎么强调去除砂砾的重要性也无非分。

不可生物降解的固体，在厌氧反响器内积累会占领大量的池容，反响器池容的不断减少最终将导致系统彻底失效。

由于厌氧反响对水质、水量和冲击负荷较为敏感，所以对于工业废水适当尺寸的调节池，对水质、水量的调节是厌氧反响稳定运行的保证。

调节池的作用是均质和均量，普通还可考虑兼有沉淀、混合、加药、中和和预酸化等功能。

在调节池中设有沉淀池时，容积需扣除沉淀区的体积；根据颗粒化和 pH 调节的要求，当废水碱度和营养盐不够需要补充碱度和营养盐(N、P)等；可采用计量泵自动投加酸、碱和药剂，通过调节池水力或者机械搅拌达中和作用。

同时，酸化池或者两相系统是去除和改变，对厌氧过程有抑制作用的物质、改善生物反响条件和可生化性也是厌氧预处理的主要手段，也是厌氧预处理的目的之一。

仅考虑溶解性废水时，普通不需考虑酸化作用。

对于复杂废水，可在调节池中取得一定程度的酸化，但是彻底的酸化是没有必要的，甚至是有害处的。

原理ABR反应器是一种高效新型厌氧反应器,ABR反应器内设置若干竖向导流板,将反应器分隔成串联的几个反应室,每个反应室都可以看作一个相对独立的上流式污泥床系统(简称USB),废水进入反应器后沿导流板上下折流前进,依次通过每个反应室的污泥床,废水中的有机基质通过与微生物充分的接触而得到去除[4]。

借助于废水流动和沼气上升的作用,反应室中的污泥上下运动,但是由于导流板的阻挡和污泥自身的沉降性能,污泥在水平方向的流速极其缓慢,从而大量的厌氧污泥被截留在反应室中[5,6]。

由此可见,虽然在构造上ABR可以看作是多个UASB的简单串联,但在工艺上与单个UASB有着显著的不同,ABR更接近于推流式工艺[4]。

ABR反应器独特的分格式结构及推流式流态使得每个反应室中可以驯化培养出与流至该反应室中的污水水质、环境条件相适应的微生物群落[4,6],从而导致厌氧反应产酸相和产甲烷相沿程得到分离,使ＡＢＲ反应器在整体性能上相当于一个两相厌氧处理系统[5]。

一般认为,两相厌氧工艺通过产酸相和产甲烷相的分离,两大类厌氧菌群可以各自生长在最适宜的环境条件下,有利于充分发挥厌氧菌群的活性,提高系统的处理效果和运行的稳定性[7]。

2.2开发ABR工艺的理论基础微生态系统理论厌氧处理实际上是借助于不同微生物种群间的协同作用并通过水解酸化(产酸及产乙酸)产甲烷等一系列生物反应将有机无底物转化为无机物的过程(图2)。

在此过程中,不仅各类型的微生物对环境条件的要求不同,而且它们通过对不同底物的利用而形成类似于生态系统中的食物链的营养关系,即微生态系统。

因而,为使厌氧处理系统持续稳定的运行,需创造适合于不同微生物种群生长的环境条件,使反应过程中物质的转化及能量的流动顺利地进行。

因而,两相及多相厌氧反应器(SMPAR,可由一个反应器或多个反应器串联实现,因而它并非特指某个反应器)技术的研究已成为开发新型厌氧反应器技术的生态学基础。

2.3 ABR反应器的类型ABR反应器自从80年代初诞生以来,科研人员为了进一步提高它的性能或者处理某些特别难降解的废水,对它进行了不同形式的优化改造。

升流式厌氧污泥床USAB介绍一、概述（一）功能厌氧生物处理反应器是高浓度有机废水处理的有效工艺，升流式厌氧污泥床（UASB）是厌氧生物处理反应器一种，UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed，简称UASB）由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点，其结构、运行操作维护管理相对简单，造价相对较低，技术成熟，受到污水处理业界的重视，得到广泛的欢迎和应用。

厌氧生物处理法适用于高浓度有机废水，进水BOD最高浓度可达数万mg/L也可适用于低浓度有机废水，如城市污水等。

对于一般有机废水，当水温在30℃时，容积负荷可达10-20kg(COD)/(m3.d)。

目前已广泛用于高浓度有机废水（如工业废水、精细化工、农药、制药、焦化、啤酒、屠宰废水等）、城市污水的处理，COD去除率可达50-80%。

厌氧生物处理反应器主要有：厌氧接触法、厌氧滤池、上流式厌氧污泥床（UASB）、厌氧流化床、颗粒污泥膨胀床（EGSB）等。

UASB反应器是一种运用广泛、设计成熟、高效的厌氧处理装置，据统计，全球及我国在运行的各类厌氧反应器中，UASB厌氧反应器占60%。

升流式厌氧污泥床工艺近年来在国内外发展很快，该工艺既节约了能源，基至可回收能量，又解决了环境污染问题，取得了较好的经济效益和社会效益。

具有广阔的应用前景。

（二）历史上流式厌氧污泥床反应器（UASB反应器）是荷兰学者Lettinga等人在20世纪70年代初开发的。

当时她们在研究上流式厌氧滤池处理土豆加工和甲醇废水时注意到大部分的净化作用和积累得大部分厌氧微生物均在滤池的下部，于是便在滤池底部设置了一个不装填料的空间来积累更多的厌氧微生物量，后来干脆取消了池内的全部填料，并在池顶设置了一个气、固、液三相分离器，一种结构简单、处理效能很高的新型厌氧反应器便诞生了。

由于这种反应器结构简单、不用填料、没有悬浮物堵塞等问题，因此一出现便立即引起了广大废水处理工作者的极大兴趣，并被广泛应用于工业废水和生活污水的处理中。

UASB厌氧反应器工艺原理及特点1、UASB厌氧反应器的原理升流式厌氧污泥床(UASB)反应器是由Lettinga在七十年代开发的。

废水被尽可能均匀的引入到UASB厌氧反应器的底部，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与污泥颗粒的接触过程，反应产生的沼气引起了内部的循环。

附着和没有附着在污泥上的沼气向反应器顶部上升，碰击到三相分离器气体发射板，引起附着气泡的污泥絮体脱气。

气泡释放后污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面，气体被收集到反应器顶部的三相分离器的集气室。

一些污泥颗粒会经过分离器缝隙进入沉淀区。

UASB厌氧反应器包括以下几个部分:进水和配水系统、反应器的池体和三相分离器。

在UASB厌氧反应器中最重要的设备是三相分离器，这一设备安装在反应器的顶部并将反应器分为下部的反应区和上部的沉淀区。

2、UASB厌氧反应器的选型UASB厌氧反应器的材料，可采用碳钢、Lipp(或拼装结构)和混凝土结构。

对钢制结构的反应器需进行保温处理，钢池可考虑采用现场4~8mm厚阻燃型聚苯乙烯泡沫板及彩色防护板保温和装饰，碳钢的防腐材料采用环氧树脂加玻璃布三层做法。

混凝土池不考虑保温问题。

附属设备如三相分离器、配水系统、走道、扶手、楼梯暂等不考虑。

对以上三种结构型式进行了技术经济比较。

当建立两个或两个以上反应器时，矩形反应器可以采用共用壁。

当建造多个矩形反应器时有其优越性。

对于大型UASB厌氧反应器建造多个池子的系统是有益的，这可以增加处理系统的适应能力。

如果有多个反应池的系统，则可能关闭一个进行维护和修理，而其他单元的反应器继续运行。

通过综合比较，钢结构和混凝土的投资相差不大，从整体比较来看，拼装结构或Lipp罐从投资上和年经常费用上均较低。

且且具有安装方便，施工周期短的优点。

但混凝土使用寿命远远高于碳钢结构池体，且无需考虑保温问题。

目前，我国的UASB厌氧反应器大多以钢筋混凝土为材料。

3、UASB厌氧反应器的特点UASB内厌氧污泥浓度高，平均污泥浓度为20-40gMLVSS/L;有机负荷高，水力停留时间短，例如采用中温发酵时，容积负荷一般为5-10kgCOD/(m3.d)左右;无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生的沼气的上升运动，使污泥床上部的污泥处于悬浮状态，对下部的污泥层也有一定程度的搅动;污泥床不设载体，节省造价及避免因填料发生堵塞问题;UASB内设三相分离器，通常不设高效澄清池，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，运行动力较小。

UASB反应器设计说明1）设计作用UASB反应器是进行废水处理的主要构筑物之一，对高浓度的废水进行厌氧发酵，去除大部分的有机污染物。

（2）设计参数选用设计资料参数如下：①参数选取：容积负荷（Nv）为：6kgCOD/（m3-d）；污泥产率为：0.1kgMLSS/kgCOD ；产气率为：0.5m3/kgCOD。

②设计水质：UASB反应器进出水水质指标如表3-4：表2-1UASB反应器进出水水质指标水质指标进水水质（mg/l）去除率（%）出水水质（mg/l）COD 2572 85 385.8BOD 1109 85 166.35SS 150 60 60③设计水量：Q = 1200m3/d = 50m3/h = 0.0139m3/s（3）工作原理UASB，即上流式厌氧污泥床反应器，集生物反应与沉淀于一体，是一种结构紧凑、效率高的厌氧反应器，由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。

在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有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有机物，把它转化为沼气。

沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气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，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，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，并在重力作用下沉降。

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，然后排出污泥床。

它的污泥床内生物量多，容积负荷率高，废水在反应器内的水力停留时间较短，因此所需池容大大缩小。

设备简单，运行方便，勿需设沉淀池和污泥回流装置，不需充填填料，也不需在反应区内设机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理，且不存在堵塞问题［7］。

UASB厌氧反应器在高cod废水处理中的应用今天我们介绍的是UASB厌氧反应器在高cod废水处理中的应用，对于我们生产部人员来说，这些专业的技术术语我们不能深入了解，但是人就是活到老，学到老，不断充实自我，不断提高，相信在以后的工作中会有所帮助。

首先，UASB反应器的基本特征是不用吸附载体，就能形成沉降性能良好的粒状污泥，保持反应器内高浓度的微物，因而可以承受较高的COD负荷(可高达30~50kgCOD/(m3.d)以上)，COD去除率可达90%以上。

而好氧生物处理中，效果最好的好氧纯生物流化床。

深井曝气等工艺COD负荷也只有10kgCOD/(m3.d)左右，COD去除率为70%~80%。

与其他厌氧生物反应器相比，UASB在高cod废水处理中的特点如下。

1、构造简单巧妙：沉淀区设在反应器的顶部，废水由反应器底部进入，向上流过污泥床区与大量的厌氧细菌接触，废水中的有机物被厌氧菌分解成沼气(主要成分为CH4和CO2)，废水在升流的过程中夹带着沼气和厌氧菌固体物。

沼气在气室区进行固液分离，处理过的净化水由反应器顶部排走，废水完成了处理的全过程。

沉淀区的大部分污泥可返回污泥床区，可使反应器内保持足够的生物量。

由此可知，整个上半时集生物反应与沉淀于一体，反应器内不设机械搅拌，不装填料，构造较为简单，运行管理方便。

2、反应器内可培养出厌氧颗粒污泥：UASB反应器在处理大多数有机废水时，只要操作方法正确，一般均可在反应器内培养出厌氧颗粒污泥，厌氧颗粒污泥的特性是有很高的去除有机物活性，密度比絮体污泥大，具有良好的沉淀性能，时反应器内可维持很高的生物量。

3、实现了污泥泥龄(SRT)与水力停留时间(HRT)的分离：由于在反应器内能维持很高的生物量，污泥泥龄很长，废水在反应器内的HRT较短，时SRT大于HRT，因而反应器具有很高的容积负荷率和很好的运行稳定性，这是现代厌氧反应器与传统厌氧反应器的最大区别。

4、UASB反应器对各类废水有很大的适应性：UASB反应器不仅可以出来高浓度有机废水，如酒精、糖蜜、柠檬酸等生产废水，也可以出来中等浓度有机废水，如啤酒、屠宰、软饮料等生产废水，并且可以出来低浓度有机废水，如生活污水、城市污水等。

用途与介绍UASB 上升式厌氧污泥床（Up flow Anaerobic Sludge BlanketExpanded Granular Sludge Bed，UASB），由荷兰 Lettinga 教授于 1977 年发明的第二代厌 氧反应器，通过 40 余年的发展，UASB 厌氧反应器已经成为运用最为广泛，技 术最为成熟的厌氧反应器。

到目前为 止，UASB 上升式厌氧污泥床技术已成 功应用于造纸、食品加工、酒类酿造、 垃圾渗滤液、柠檬酸及医药化工等诸多 行业的废水处理中。

图 1：某污水厂工程 UASB 实体型号说明UASB — ∕结构和工作原理有效水深（m） 池体内径（m） 上升式厌氧污泥床UASB 上升式厌氧污泥床基本构造如图 2所示，它有配水系统、污泥反应区、三相分离器、沉淀区、出水系统、沼气收集系统组成。

废水自底部进入，通过配水系统尽可能均匀的图 2：UASB 构造示意图将废水分布于反应器底部，废水自下而上通过UASB 反应器。

反应器底部有一个高浓度、高活性的污泥床，污水中的大部分有机污染物在此间经过厌氧发酵降解为甲烷和二氧化碳。

废水从污泥床底部流入，与颗粒污泥混合接触，污泥中的微生物分解有机物，同时产生的微小沼气气泡不断放出。

微小气泡上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，部分附着在颗粒污泥上。

在颗粒污泥层的 上部，因水流和气泡的搅动，由于沼气的搅动，形成一个污泥浓度较小的悬浮污泥 层，可进一步分解有机物。

气、固、液混合体逐渐上升经三相分离器后，其沼气进入 气室，污泥在沉淀区进行沉淀，并经回流缝回流到污泥床。

经沉淀澄清后的废水作为 处理水排出反应器。

工艺技术特点：UASB 上升式厌氧污泥床的结构和工作原理决定了其在控制厌氧处理影响因素方 面比其它反应器具有如下特点：1、污泥床内生物量多，折合浓度计算可达 20~30g/L； 2、容积负荷率相对较高，在中温发酵条件下，一般 10kgCODcr/m3?d 左右，废水在 反应器内的水力停留时间较短，因此所需池容大大缩小。