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近三十多年来，我国社会经济的高速发展，由此也带来了环境污染问题，特别是在水资源环境问题上。
例如工业污水成分复杂，其主要成分为生产用料、生产副产品以及生产剩余物，废水中常常含有农药、重金属及放射物等有毒物质，对人类及环境都有很大危害。
城市污水中含有大量的有机物及病菌、病毒，处置不当会威胁人类的健康。
畜禽养殖场废水除排水量大、有机质浓度高、氮磷营养元素含量高等，污水中还常伴有消毒水、残留的兽药以及各种人畜共患病原体等污染物，处理难度大。
水资源的各种类型的点源污染，如工业废水、城镇生活污水、集中式畜禽养殖废水等大量产生，这类污水中含有大量的有机物、氮、磷等物质，且不同区域水质水量变化较大，如不经有效处理直接排放，不仅会引起水体富营养化，也会进一步导致地下水水质受到影响[3]，进而影响我国的水生态环境安全[1-2]。
目前处理有机污水的方法主要有物化法（混凝沉淀、吸附、膜分离和化学氧化法等）、人工湿地法和生物法（活性污泥法、生物膜法、好氧氧化、厌氧消化）。
然而人工湿地占地面积大且处理效果受环境温度影响较大、膜分离工艺具有投资运行成本高的缺点。
厌氧消化技术是一种利用厌氧微生物将有机物降解转化为生物甲烷的生化过程，其具有占地面积小、有机物去除效率高且可获取生物甲烷的特点，已成为处理高浓度有机废水的主要工艺。
1970年，荷兰瓦赫宁根农业大学Lettinga教授发明了处理高浓度有机废水的UASB反应器[4]，在该反应器中首次增加了三相分离器，使反应器厌氧污泥龄大大提高，进而提高了污水中有机物的生化效率，使厌氧发酵废水处理技术获得突破性的进展。
虽然UASB反应器具有较高的生化性能，然而在运行中也常会出现短流、死角和堵塞等一系列问题。
为解决上述问题，进一步增强厌氧微生物与废水的混合与接触，提高负荷及处理效率，适应不同类型的有机废水，90年代后研究人员在第一代UASB反应器基础上进行了改进[5]，包括改进反应器进水布水系统减少堵塞、改进三相分离器减少污泥损失、在UASB反应器基础上设计新型反应器并增加循环装置等；同时对UASB反应器的处理性能进行了研究[6-7]。
一、概述UASB是升流式厌氧污泥床反应器废水厌氧生物处理技术的简称。
1971年荷兰瓦格宁根（Wageningen）农业大学拉丁格（Lettinga）教授通过物理结构设计，利用重力场对不同密度物质作用的差异，发明了三相分离器。
使活性污泥停留时间与废水停留时间分离，形成了上流式厌氧污泥床（UASB）反应器的雏型。
1974年荷兰CSM公司在其6m3反应器处理甜菜制糖废水时，发现了活性污泥自身固定化机制形成的生物聚体结构，即颗粒污泥（granular sludge）。
颗粒污泥的出现，不仅促进了以UASB为代表的第二代厌氧反应器的应用和发展，而且还为第三代厌氧反应器的诞生奠定了基础。
继荷兰之后，德国，瑞士，美国以及我国也相继开展了对UASB的深入研究和技术开发工作，并将其作为一种新型厌氧处理工艺在高浓度有机废水处理中快速的推广应用。
目前全世界已有1000余座UASB反应器在实际生产中使用。
二、反应器的基本构造与原理UASB反应器是集有机物去除及泥（生物体）、水（废水）和气（沼气）三相分离于一体的集成化废水处理工艺，起工艺的突出特征是反应器中可培养形成沉降性能良好的颗粒污泥、形成污泥浓度极高的污泥床，使其具有容积负荷高，污泥截留效果好，反应器结构紧凑等一系列优良的运行特征。
1、UASB反应器的构造图1是UASB反应器的示意图。
UASB反应器的主体部分主要分为两个区域，即反应区和三相分离区。
其中反应区为UASB 反应器的工作主体。
反应器的基本构造主要由污泥床、污泥悬浮层、沉淀区、三相分离器及进出水系统等各功能部分组成。
2、UASB工作原理（1）反应过程UASB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。
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反应器在有机工业废水处理中的应用案例分析报告目录一、淀粉工业废水处理案例 (2)二、食品加工废水处理案例 (4)三、酿酒工业废水处理案例 (7)四、制药工业废水处理案例 (11)五、造纸工业废水处理案例 (14)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、淀粉工业废水处理案例（一）淀粉工业废水特性与处理需求淀粉工业在生产过程中会产生大量含有高浓度有机物的废水，这些废水不仅含有大量的悬浮物、油脂，还具有高COD（化学需氧量）和高氨氮的特点。
由于淀粉工业废水的复杂性和高污染性，其处理难度相对较大。
为实现达标排放和环保要求，需要采用高效、稳定的废水处理技术。
UASB（升流式厌氧污泥床）反应器作为一种高效的厌氧生物处理系统，特别适用于处理此类高浓度有机废水。
（二）UASB反应器在淀粉工业废水处理中的应用1、预处理阶段在淀粉工业废水进入UASB反应器之前，通常需要进行预处理，以去除废水中的大颗粒杂质、悬浮物和油脂。
预处理阶段可以采用格栅、调节池、混凝沉淀池等设备。
格栅用于去除大块悬浮物，调节池用于调节废水的pH值和温度，混凝沉淀池则通过投加混凝剂使废水中的悬浮物和胶体形成絮凝体，并通过沉淀去除。
这一预处理过程不仅有助于减少UASB反应器的负荷，还能提高后续生物处理的效率。
2、UASB反应器处理阶段经过预处理后的废水进入UASB反应器。
在UASB反应器内部，废水从池底均匀进入，以一定速度向上流动。
在此过程中，废水中的有机物与厌氧污泥中的微生物充分接触并发生反应，有机物被微生物降解为甲烷和二氧化碳等气体，同时产生沼气。
沼气上升过程中将污泥颗粒托起，形成污泥悬浮层，实现气、水、泥三相分离。
UASB反应器具有较高的COD去除率，能够有效处理高浓度有机废水，降低出水COD浓度。
3、后处理阶段UASB反应器出水后，通常还需要进行后处理以进一步去除有机物和氨氮。
上流式污泥床厌氧（UASB）反应器的改造及 旋流内循环（EIC）厌氧反应器初探陈 协江西省科学院 330029E-mail：Chenxie701@摘 要：本文针对上流式污泥床厌氧反应器UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed)的问题，在UASB改造中，开展了改进IC( Inner-Circulation)的研究。
主要特点为利用旋流技术，改善了布水和循环效率。
在多个企业多种形式工业运行中，针对发现的问题，主要利用气泡的聚并和破裂产生的“聚式”流态化原理，改善了颗粒污泥生长和生存的物理环境；改进设计了内循环厌氧反应器的三相前端处理器。
简述了旋流内循环厌氧反应器的研究现状。
关键词：上流式污泥床厌氧反应器， 内循环反应器，旋流技术，“聚式”流态化，旋流内循环厌氧反应器一、引言以高效、低成本为特征的现代废水处理技术首先当推先进的厌氧生物处理技术，厌氧生物反应器是其中发展最为迅速的一个领域。
1971年荷兰瓦格宁根（Wageningen）农业大学拉丁格（Lettinga）教授通过物理结构设计，利用重力场对不同密度物质作用的差异，发明了三相分离器。
使活性污泥停留时间与废水停留时间分离，形成了上流式厌氧污泥床（UASB）反应器的雏型。
1974年荷兰CSM公司在其6m3反应器处理甜菜制糖废水时，发现了活性污泥自身固定化机制形成的生物聚体结构，即颗粒污泥（granular sludge）。
颗粒污泥的出现，不仅促进了以UASB为代表的第二代厌氧反应器的应用和发展，而且还为第三代厌氧反应器的诞生奠定了基础。
原典型的UASB反应器工作原理概念和工作状态模型存在三方面问题：A、高度问题，污泥床高度对反应区的水流影响较大，如太厚会加大沟流和短流；B、增加截面积的放大方式，在大规模反应器中难以实现均匀布水；C、三相分离器的稳定操作较为困难。
20世纪80年代中后期到90年代，针对上述缺陷，国际上以厌氧膨胀颗粒污泥床（EGSB）、内循环反应器（IC）、升流式厌氧污泥床过滤器（UBF）、厌氧折流板反应器（ABR）为代表的第三代厌氧反应器相继出现。
节能降耗技术在UASB反应器中的应用案例分析与探讨目录一、工业废水处理案例 (2)二、农业废水处理案例 (4)三、生活污水处理案例 (7)四、特定污染物去除案例 (9)五、综合节能降耗技术应用案例 (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、工业废水处理案例（一）食品工业废水处理1、脱脂牛奶废水处理在食品工业中，UASB反应器在处理高浓度有机废水方面表现突出。
例如，对于脱脂牛奶废水，当温度为30℃，COD（化学需氧量）值为1500mg/L，负荷达到7.0kg/（m3·d）时，COD的去除率可高达90%。
这种高效的去除率不仅体现了UASB反应器在处理此类废水时的优越性，同时也表明其在节能降耗方面的潜力。
由于处理效率高，所需的能源消耗和处理时间大大减少，从而实现了节能降耗的目标。
2、甜菜制糖废水处理对于甜菜制糖废水，UASB反应器同样表现出色。
当处理COD为5000～9004mg/L的甜菜制糖废水时，COD负荷为4～14kg/（m3·d）时，COD去除率为65%～95%。
这一结果表明，UASB反应器不仅能够有效处理高浓度有机废水，而且其处理效果稳定，对于节能减排具有重要意义。
（二）煤化工废水处理在煤化工废水处理中，UASB反应器也展现出了其独特的优势。
通过加装高效厌氧反应器，并控制废水自下而上的流向，使废水与污泥充分搅拌，加速微生物反应的进行。
这种处理方式不仅能够有效去除废水中的有机物，还能够将氨污染的处理效率提高到88%。
尽管目前UASB技术对于废水中的氮处理效果有限，但与其他化学或物理处理技术配合使用，可以达到最佳的处理效果。
这种组合使用的方式不仅提高了处理效率，同时也实现了节能降耗的目标。
（三）湖南食品企业废水处理案例1、项目背景某湖南食品企业，随着生产规模的扩大，污水处理成为亟待解决的问题。
升流式厌氧污泥层反应器
摘要：本文主要就uasb的特征及构造，其设计要点等作了详细的论述，其优越性及其推广应用的必然性作了概述。
关键词：升流式反应器厌氧发酵生化
中图分类号：te966 文献标识码：a 文章编号：
概述：
目前国内处理高、中浓度有机废水的方法有两种：一是采用发酵的方式；二是采用加大回流比的方式稀释至可生化的程度。
这样就带来很多问题。
采用厌氧发酵罐的停留时间很长，设备构筑物庞大，运行中污泥浓度难以控制。
而采用稀释方式却使设备动力消耗过大，运行费用增加。
现在介绍一种反应器，具有较高的容积负荷和污泥浓度，处理有机废水去除率高，在水处理上称为升流式厌氧反应器。
升流式厌氧污泥层反应器的特征及构造：
特征：
升流式厌氧污泥层反应器是由荷兰学者莱廷格等人在70年代初开发的，它的工作原理如图所示：
uasb反应器的工艺特征是在反应器
的上部设立三相分离器，下部为污泥悬浮
区和污泥床区，废水从反应器底部流入，
向上升流至反应器顶流出，由于混合液在
沉淀区进行固液分离，污泥可自行回流至
污泥床区，这使污泥床区可保持很高
的污泥浓度，uasb反应器还具有一个很大
特点是能在反应器内实现污泥颗粒化。
污泥
颗粒化后，反应器内污泥的平均浓度可达
50gvss/l左右。
污泥龄一般在30天以上，工作原理图
而反应器的水力停留时间较短，所以uasb反应器具有很高的容积负荷。
uasb反应器的构造特点，是集生物反应与沉淀一体，结构紧凑，废水由配水系统从反应器底部进入，通过反应区经三相分离后进入沉淀区。
三相分离后，沼气由气室收集，再由沼气管流向沼气柜。
污泥由沉淀区沉淀后自行返回反应区，沉淀后出水由水槽排出。
uasb反应器内不设搅拌装置，上升水流和沼气产生的气流足可满足搅拌要求。
uasb构造简单，便于操作管理。
1.污泥床
2.悬浮污泥层
3.气室
4.气体档板
5.配水系统
6.沉降区
7.出水槽 8.集气罩
9.水封构造剖面图
构造：
uasb反应器主要由以下部份组成：进水配水系统、反应器、三相分离器、
出水系统、气室、浮渣清除系统、排泥系统。
根据不同对象，uasb反应器可分为开敞式和封闭式两种。
uasb反应器的设计：
uasb反应器的设计主要有以下内容：首先根据废水性质选定适宜的池型和确定有效容积及其主要部位尺寸。
其次设计进水，配水系统和出水系统，三相分离器。
此外还需考虑排泥装置。
uasb的主要构造尺寸的确定：
目前uasb反应器有效容积（包括沉淀区和反应区）均采用进水容积负
荷法进行确定。
即：v=qs0/nv （s0—进水有机物浓度g cod/l或g bod/l）
一般来说，容积负荷nv需通过试验确定，如有同类型废水资料，可作为参考。
现行生产性装置反应器的高度通常为4-6米。
低浓度废水，水力停留时间短，高度低。
反之则高。
为保证运行或考虑检修，一般设二座或二座以上的反应器。
进水配水系统：
进水配水系统兼有配水和水力搅拌功能，所以必须满足以下各项要求：
(1)进水必须在反应器底部均匀分配，确保各单位面积的进水量基本相等。
以防短路或表面负荷不均匀等现象发生。
(2)应满足污泥床水力搅拌的需要，要同时考虑水力搅拌与产生的
沼气搅拌，使污泥区达到完全混合的效果，确保进水有机物与污泥迅速混合。
uasb进水配水系统有许多形式，主要有以下几种：
a.树枝管式配水系统；
b.穿孔管式配水系统；
c.多点配水系统。
配水系统确定后，就可以进行管道布置。
计算管径和水头损失，根据水头损失和反应器水面和调节池水面高程差计算水泵所需扬程。
可以选择合适的水泵。
三相分离器的设计：
三相分离器的构造：
三相分离器的型式是多样的，但是其三项主要功能为：气液分离，固液分离和污泥回流。
主要组成为气封，沉淀区和回流缝。
三相分离器有多样布置，对于较大的uasb反应器，常将几个三相分离器并列安装。
三相分离器的设计方法：
三相分离器的设计分三个内容：沉淀区设计，回流缝设计和气液分离设计。
a、沉淀区设计：三相分离器与普通
二沉池设计类似，主要考虑两项因素，即
沉淀面积和水深。
沉淀区的面积根据废水
量和沉淀区的表面负荷确定。
由于在沉淀区
的厌氧污泥与水中残留有机物尚能反应，有
少量沼气产生，对固液分离有一定的干扰。
这种情况在处理高浓度有机污水更为明显。
所以建议表面负荷0.2m
为使回流缝和沉淀区的水流稳定，确保良好的固液分离效果，需满足v2ad/ab-------(7)
气泡的上升速度为vb与其直径，水温，液体和气体密度，废水的粘度等因素有关，当气泡直径很小（d<0.1mm）时，在气泡周围的水流呈层流状态，r，这时气泡上升速度可用公式计算：
vb=βg(ρ1-ρg)d2/18u
式中vb——气泡上升速度，cm/s d——气泡直径，cm
ρ1——废水密度，g/cm3 ρg——沼气密度，g/cm3
g——重力加速度，cm/s2u——废水动力粘滞系数 g/(cm.s)
u=v.ρ1
v——废水运动粘滞系数cm2/s
β——碰撞系数，可取0.95
出水系统的设计：
uasb反应器的出水与三相分离器沉淀区设计有关，通常单元三相分离器采用一个出水槽，出水槽宽200mm，深度由计算确定。
当uasb 为封闭式时，总出水管必须通过一个水封，以防漏气和确保厌氧条件。
浮渣清除系统：
当处理蛋白质含量较高或脂肪较高的工业废水时，在集合罩和反应器表面会
形成浮渣，对正常运行会带来问题。
如阻碍沼气的顺利释放，或堵塞出气管，导致沼气从沉淀区逸出，干扰沉淀效果等。
为了清除浮渣，必须设立专门的清除设备或预防措施。
在沉淀区产生的浮渣，可用刮渣机去除。
在气室形成的浮渣，难以清除，可定期进行循环水或沼气反冲等方式，减少或去除浮渣，这时必须设置冲洗管道和循环泵（或气泵）排泥系统设计：
uasb反应器污泥床区均匀排泥也是使反应器正常工作的重要因素。
因为反应器池底面积大，所以不宜集中在一点排泥，否则将导致污泥床区的分布不均匀，因此必须设立多点排泥。
根据运行经验建议每10m2设一排泥口。
当采用穿孔管配水系统时，同时把穿孔管兼作排泥管较为合适的。
专设排泥管管径一般不小于200mm，以防堵塞。
四、应用
uasb反应器主要用于中高浓度有机废水的处理，如酒精废水、柠檬酸废水、酿造废水、啤酒废水、淀粉废水等的处理，在有效处理污染的同时，可以回收大量清洁能源，可以说是一举多得。
