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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。污水厌氧生物处理是在无氧的条件下利用厌氧微生物的降解作用使污水中有机物质达到净化的处理方法。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。

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厌氧过程实质是一系列复杂的生化反应，其中的底物、各类中间产物、终产物以及各种群的微生物之间相互作用，形成一个复杂的微生态系统，类似于宏观生态中的食物链关系，各类微生物间通过营养底物和代谢产物形成共生关系（symbiotic）或共营养关系（symtrophic）。因此，反应器作为提供微生物生长繁殖的微型生态系统，各类微生物的平稳生长、物质和能量流动的顺畅是保持该系统持续稳定的必要条件。设备结构UASB反应器集生物反应器与沉淀池于一体，是一种结构紧凑的厌氧反应器，主要组成部分包括：进水配水系统、反应区、三相分离器、出水系统、气室、浮渣收集系统、排泥系统等。如何培养和保持相关类微生物的平衡生长已经成为新型反应器的设计思路。

　　厌氧反应器的工作原理：

　　污水通过水泵提升到厌氧反应器的底部，利用底部的布水系统将污水均匀地布置在整个截面上，同时利用进水的出口压力和产气作用，使废水与高浓度的厌氧污泥充分接触和传质，将废水中的有机物降解。(2)UBF反应器的特点是能在反应器内形成颗粒污泥，使反应器内平均污泥浓度达到30～40g/L,底部污泥浓度可高达60～80g/L。废水在反应区缓慢上升，进一步降解有机物。气体、水、污泥在同时上升过程中，沼气首***入三相分离器内部通过管道排出，污泥和废水通过三相分离器的缝隙上升到分离区，污泥在分离区沉淀浓缩并回流到三相分离器的下部，保持厌氧反应器内的生物量，沉淀后的出水通过管道排出罐外

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 厌氧处理是废水生物处理技术的一种方法，要提高厌氧处理速率和效率，除了要提供给微生物一个良好的生长环境外，保持反应器内高的污泥浓度和良好的传质效果也是2个关键性举措。

以厌氧接触工艺为代表的代厌氧反应器，污泥停留时间（SRT）和水力停留时间（HRT）大体相同，反应器内污泥浓度较低，处理效果差。为了达到较好的处理效果，废水在反应器内通常要停留几天到几十天之久。

      以UASB工艺为代表的第2代厌氧反应器，依靠颗粒污泥的形成和三相分离器的作用，使污泥在反应器中滞留，实现了SRT>HRT，从而提高了反应器内污泥浓度，但是反应器的传质过程并不理想。要改善传质效果，有效的方法就是提高表面水力负荷和表面产气负荷。反应器可配备在线分析仪、PH控制计、差压变送器、压力传感器、流量传感器、电导率仪、液位控制计、电磁阀、变频器及控制柜等组成的控制系统，以上控制情况均以数字形式显示在显示器界面上，使管理人员一目了然，并有故障报警，便于管理与维护。然而高负荷产生的剧烈搅动又会使反应器内污泥处于完全膨胀状态，使原本SRT>HRT向SRT=HRT方向转变，污泥过量流失，处理效果变差。

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反应器废水被尽可能均匀的引入反应器的底部，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和污泥颗粒接触的过程。在厌氧状态下产生的沼气(主要是和二氧化碳)引起了内部的循环，这对于颗粒污泥的形成和维持有利。该区污泥浓度较低，且废水中大部分有机物已在厌氧区被降解，因此沼气产生量较少。在污泥层形成的一些气体附着在污泥颗粒上，附着和没有附着的气体向反应器顶部上升。上升到表面的污泥撞击三相反应器气体的底部，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，附着和没有附着的气体被收集到反应器顶部的三相分离器的集气室。置于 集气室单元缝隙之下的挡板的作用为气体和防止沼气气泡进入沉淀区，否则将引起沉淀区的絮动，会阻碍颗粒沉淀。包含一些剩余固体和污泥颗粒的液体经过分离器缝隙进入沉淀区。

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