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）2 G h: _1 v6 X" @% N; Y4 I8 H
$ U& {5 w$ |- ~6 B/ G/ r3 c$ D3 O3 v( o
一、UASB反应器的进水条件
5 w# L9 w5 h+ W1 q
% `5 K# ]9 L5 h" u3 ?1、PH值6.0-8.0
) |6 m3 F7 a$ ]0 i5 E, n2 Z6 j0 a; E# s. E8 [" g) ?
2、营养比例（COD：氨氮：TP）100-500：5：1
# F/ d& o$ y: j& x
: W F0 t. D8 J7 g$ f6 @$ q3、进水悬浮物：≤1500mg/L5 I+ ^- E3 w* K
" g5 s: w1 L) ]2 J% X! K4、B/C≥0.31 m O. F( N z7 q
) | c" F1 K4 O9 w. ]+ O
5、进水氨氮浓度：≤2000mg/L- t. L* c1 B4 [* {+ H- `
8 D$ x, Z- d5 x
6、进水COD浓度：≥1500mg/L
3 P D3 E' B; J- |$ C- F) x$ O- B& G p9 A. n8 b/ S
7、其他有毒物质最大允许值：
5 f9 c$ t; S \$ H6 g6 O9 S7 j8 i: l% \; `, t
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）
/ a- U& m9 G: ^6 N( N+ @7 @+ W8 t) I6 S3 g# F7 e Y% h/ _8 M0 z7 e: O- H
0 S- @% D( `" L% A" ^0 J# j
二、UASB常用参数及公式! a0 m2 ^ w' r' j3 t6 E) K1 v
. \# T% R2 p5 P: a1、当废水可生化性差的时候需要在UASB前端设置水解酸化池。
6 }: P }) c- B5 x$ ~
1 f% G$ [1 z3 Y水解酸化池的容积负荷常用的计算公式：! C- K1 C0 Y( K1 d% g
* ^0 V, `1 U6 M, a5 Z
- M! Q$ s. k5 h! {, H3 _1 P9 k/ _7 B2 W1 k4 \5 i, a7 q2 e* o
式中：
$ i3 Y/ e" k) e) N; A* @5 f, R! b+ K% S3 n9 G
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' W4 `4 @- R! n; e. @; q
) H. c3 E$ D) j, v, Z! K7 X
UASB反应器容积负荷常用的计算公式：
! v, B" Q7 S' r2 _6 l3 s
6 x8 Y) h: V. b
/ {- z8 L, t- |% U- e4 d3 `! j% g/ z/ U, X( Q! c, [
式中：5 t" o7 ?4 C1 M, S. q- w/ X5 n9 s
5 u- Y4 Y. U4 f1 F' b$ E
V——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/ y$ a% n; c8 E% m# R. H% W5 G! X
& q3 E' b" H$ \8 u: }
容积负荷取值范围：
) J! z% F* z# Y, b' b; U3 H; W* a" J: v j: W* ?
0 D" |& k4 I. x8 A
* h! `% E+ A: E! c5 \: h8 p9 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）
* L* g3 T. ]' H0 J- s" ?" P( {0 \, n1 z6 R; Q
6 B/ G$ ?8 J9 @# n0 c ?
( ~8 k2 g9 R, R+ P, i7 W3、布水装置6 v% j( b$ H7 h. Z& N
' t) q# @1 j( B9 Z7 X8 d
多点布水，进水管负荷，见下表7 Y1 Y. U, B5 X6 h) U# e9 r/ z" _- W3 a
* I% w m& L# c- n, w5 z5 m
( B* G/ |/ D1 J. _$ ]' Q
9 O/ m3 z8 E5 _& O1 B8 l4、其他常用参数：
* U, h! F# d; O& w; L8 H& s) J# V) ?4 D- {: o$ k8 c [
有效水深：5-8m；
/ i$ Q4 x9 ]! p- o# R, p
0 ~$ _# M: S7 I5 G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）；7 k) t& z5 k+ n0 G. d8 V+ [% ^
7 H6 m* l( ]: g8 m% _2 C- o大阻力穿孔管布水，过孔流速：＞2.0m/s，穿孔管直径应大于100mm；6 Z* a% q0 P( m: ~
5 p' u- T( @7 k* C0 X穿孔布水管与池底距离：200mm；
# Y( K: `9 A5 h* v9 n& Z
+ \: i, F0 j$ t _; C f% T沉淀区表面负荷不大于0.8m³/（㎡·h）；3 W+ b7 i7 v3 e# B/ l( k
/ r% G0 z( t% k* _沉淀区总水深应大于1.0m；- g6 N* R! D5 x8 t" H
y9 B7 E) C* B; D
出水堰口负荷不大于1.7L/（S·m），即：6.12m³/（h·m）；- R* A% c1 c- X" c
3 u0 }5 q6 R8 z/ w: r7 e* c6 xUASB污泥产率为：0.05-0.10kgVSS/kgCOD；5 `( @. a7 k8 r+ T: @/ x8 y
' E/ V- @) U5 A# Q& ?( D
UASB宜采用重力多点排泥；
7 t( O8 d) Y/ k, Z4 v- ^7 q/ t/ |9 |$ Q
UASB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；: I" m/ S: t# j+ q. Z5 X
) P! q5 w/ @9 t) Y, J5、UASB沼气产率及计算公式* N4 a# q' s, S% q
2 o; p/ f' Y, U, U+ x& ]
) `" F' @, K* r
8 U' _1 Z# l) Y7 b. t& {式中：; ?; A/ y6 a" }& u" D* o
0 e3 H7 P9 z; i q# lQa——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
% N" @! ?) N0 W6 T$ W( N$ m; P* I$ `) Q; }/ q- w/ F! |
三、UASB启动0 }; e% O. \0 Y- a3 H, q# u/ v
B7 X* S1 Q& x6 N- [1、以絮状污泥启动1 m4 b' r, Y6 v. t
?2 h8 c6 L3 U
絮状污泥接种量为：20-30kgVSS/m³；, H: X$ p2 w6 R1 p
8 \% i1 f) @: @启动负荷不大于1kgCOD/（m³·d）；; E) { m; W" t$ i0 }2 s0 I
9 e9 ^! B: z! u5 M
上升流速不大于0.2m/h；
4 H) m$ E3 u# p! k7 Y7 |( } d( s9 T- L9 }9 t7 g
进水浓度宜为：5000mg/L；' e9 D! F* l- {
: w1 w. }% A6 k( Z* J: S% a4 W) T; }加热时，每日温升2℃，使UASB达到设计温度；4 o4 O0 k. r8 }& Z6 M# A& ^" W
0 \& n! C, ?* m7 R! Z- }' O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；
' S8 c. i8 |4 g( U5 ?7 P0 H N
" r8 J7 I8 c# X0 U1 y容积负荷每次提升为设计负荷的20%-30%；, T0 V0 T! ?( [) o/ k$ s$ l
4 E! J6 U& N1 ~ g. d$ Q9 e8 L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；$ i" @% o& g. n2 q2 r- `1 Z
I# `$ Y. Z2 |" i
2、以颗粒污泥启动6 Y2 y3 R1 Y* x% J. b; o
! e* d8 X( y8 L+ c7 v' |
颗粒污泥接种量为：10-20kgVSS/m³；
( X, w! @5 N# n- \: S3 ^& F+ U& [! \
启动负荷宜为：3kgCOD/（m³·d）
4 G$ D" b x4 K% y
% j h; L R* o$ \8 }, @3 g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%
( A, E/ n5 J( i9 j$ o$ n: w, C
) D" g/ d: Q) U9 s# g, ]四、UASB运行控制
, ?. j3 Q/ R. i/ q1 e# H2 u+ W( [% i' o# z+ R* q
1、UASB中碱度（ALK）（以碳酸钙计）不低于2000mg/L，也有提出在1000-5000mg/L；- o( g1 _- E( x0 _: ~1 g
5 Q1 o9 M7 z, G/ I
2、UASB中挥发性脂肪酸（VFA）不高于200mg/L，也有提出在50-2500mg/L；
' e$ b6 i* p1 Y1 n, r4 u# B! y4 x9 A
6 w5 H3 s% [/ U/ f3、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；" i+ ~- A5 t. L1 j! o
' n- n9 I8 }- n3 \3 b8 t8 ^6 Q4、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）；
& B/ _+ \) C2 Z4 ~! Y. l: b. i& @4 d
5、UASB反应区污泥浓度不低于3万mg/L；7 d. v; T" R& P- u$ c
$ N, y7 h P+ y* M/ D |$ g6、UASB污泥层应维持在三相分离器下0.5-1.5m；2 s: C- g$ o1 A7 \6 N0 P9 o4 z
, r: S+ ]1 ?; ^2 }' s; X
7、UASB宜维持稳定的反应温度；# L% b9 `8 ^- g6 V) m7 D( g, W
5 s1 f& S; o4 k7 y
8、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；
! n. s( y& i: i% F! ]) j3 j t
, u$ ~8 u9 c: e: ]; T {3 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。
% C0 `8 P' W3 N2 O
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