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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。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。(3)UBF反应器具有很高的容积负荷，一般为10～20kgCODCr/(m3?d)，可达30kgCODcr/(m3?d)。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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（1）水解阶段：高分子有机物由于其大分子体积，不能直接通过的细胞壁，需要在微生物体外通过胞外酶加以分解成小分子。废水中典型的有机物质比如纤维素被纤维素酶分解成纤维二糖和葡萄糖，淀粉被分解成麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被分解成短肽和氨基酸。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。分解后的这些小分子能够通过细胞壁进入到细胞的体内进行下一步的分解。

　　（2）酸化阶段：上述的小分子有机物进入到细胞体内转化成更为简单的化合物并被分配到细胞外，这一阶段的主要产物为挥发性脂肪酸（VFA），同时还有部分的醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、等产物产生。

　　（3）产阶段：在此阶段，上一步的产物进一步被转化成、碳酸、氢气以及新的细胞物质。

　　（4）产阶段：在这一阶段，、氢气、碳酸、甲酸和都被转化成、二氧化碳和新的细胞物质。这一阶段也是整个厌氧过程为重要的阶段和整个厌氧反应过程的限速阶段。

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。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。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。

    1.具有很高的容积负荷率

    IC厌氧反应器由于存在着强大的内循环，传质效果好，生物量大，其容积负荷远比普通的UASB反应器高，-般可高出3倍左右。处理高浓度有机废水,当CODer为10000-15000mg/1时，容积负荷率可达10-18kgCOD/m.d。