天津市UASB厭氧反應(yīng)器
UASB內(nèi)污泥濃度與設(shè)備的機(jī)負(fù)荷率關(guān)。是處理制糖廢水試驗時,，UASB內(nèi)污泥分布與負(fù)荷的關(guān)系,。從圖中可看出污泥層污泥濃度比懸浮層污泥濃，懸浮層的上下部分污泥濃度差較小,，說明接近完混合型流態(tài),，反應(yīng)區(qū)內(nèi)污泥的頒，當(dāng)機(jī)負(fù)荷很高時污泥層和懸浮層分界不明顯

天津市UASB厭氧反應(yīng)器 

運行管理

1．厭氧生物處理設(shè)施運行管理應(yīng)該注意的問題

(1) 當(dāng)被處理污水濃度較高（CODCr值大于5000mg/L）時,，必須采取回流的運行方式,，回流比根據(jù)具體情況確定，效的回流,，不可以降低進(jìn)水濃度,，還可以增大進(jìn)水量，處理設(shè)施內(nèi)的水流分布均勻,，避免出現(xiàn)短流現(xiàn)象,。回流還可以防止進(jìn)水濃度和厭氧反應(yīng)器內(nèi)pH值的劇烈波動,，使厭氧反應(yīng)平穩(wěn)進(jìn)行,，也就是說可以減少厭氧反應(yīng)對堿度的需求量，降低運行,。厭氧反應(yīng)是產(chǎn)能過程,，出水溫于進(jìn)水．因此冬季氣溫低時，反應(yīng)器內(nèi)的溫度恒定,，盡可能使厭氧微生在其適宜溫度下活動,。

(2)-般的工業(yè)廢水溫度難以達(dá)到35℃，需要加熱（尤其在冬季）,。因此,，為節(jié)約加溫所需能量,，一方面要注意保溫（包括采取加大回流量等措施），盡可能防止反應(yīng)器熱量散失,，另一方而要充分發(fā)揮反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度較大的特點,，盡可能提高反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度，減弱溫度對厭氧反應(yīng)的影響,。

(3)沼氣要及時效地排出,。厭氧消化過程必定伴隨著沼氣的產(chǎn)生，沼氣對污泥可以起到攪拌和,，促進(jìn)污水與污泥的混合接觸,，這是其利的一面。同時,，沼氣的存在也會起到類似浮渣的,，沼氣向上溢出時將部分污泥帶到液面．導(dǎo)致浮渣的產(chǎn)生和出水中懸浮物含量增加及水質(zhì)變差。因此,，要設(shè)置氣體擋板和集氣罩,，將沼氣從厭氧消化裝置內(nèi)引出，在出水堰附近留足夠的沉淀區(qū),，以出水水質(zhì),。

  沼氣要及時效地排出。厭氧消化過程必定伴隨著沼氣的產(chǎn)生,，沼氣對污泥可以起到攪拌和,，促進(jìn)污水與污泥的混合接觸，這是其利的一面,。同時,，沼氣的存在也會起到類似浮渣的，沼氣向上溢出時將部分污泥帶到液面．導(dǎo)致浮渣的產(chǎn)生和出水中懸浮物含量增加及水質(zhì)變差,。因此,，要設(shè)置氣體擋板和集氣罩，將沼氣從厭氧消化裝置內(nèi)引出,，在出水堰附近留足夠的沉淀區(qū),，以出水水質(zhì)。

-般的工業(yè)廢水溫度難以達(dá)到35℃,，需要加熱（尤其在冬季）,。因此，為節(jié)約加溫所需能量,，一方面要注意保溫（包括采取加大回流量等措施）,，盡可能防止反應(yīng)器熱量散失，另一方而要充分發(fā)揮反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度較大的特點,，盡可能提高反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度,，減弱溫度對厭氧反應(yīng)的影響,。
    污泥負(fù)荷要適當(dāng),。為保持厭氧消化過程三個階段的平衡,，使揮發(fā)性脂肪酸等中間產(chǎn)物的生成與消耗平衡，防止酸積累導(dǎo)致pH值下降,，進(jìn)水機(jī)負(fù)荷不宜過高,，一般不0.5kgCODcr/(kgMLSS•d)?？梢酝ㄟ^提高反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度,，在保持相對較低的污泥負(fù)荷條件下，獲得較高的容積負(fù)荷,。一般來說,，厭氧消化裝置的容積負(fù)荷都在5kg CODcr/(m3•d)以上，甚高達(dá)50kg CODcr/( m3•d),。
天津市UASB厭氧反應(yīng)器 

(1)氧化還原電位：利用測定氧化還原電位的方法判定厭氧反應(yīng)器內(nèi)的多個氧化還原組分系統(tǒng)是否平衡狀態(tài),，雖然這種方法可靠性較差，但由于氧化還原電位測定簡單,，和其他監(jiān)測指結(jié)合起來,，一定的指導(dǎo)意義。

(2)丙酸鹽和乙酸鹽濃度比：如果厭氧反應(yīng)器機(jī)負(fù)荷過正常范圍,，在其他運行參數(shù)發(fā)生變化之前,，丙酸鹽和乙酸鹽濃度之比會立即升高。因此可以將丙酸鹽和乙酸鹽濃度之比作為厭氧反應(yīng)器負(fù)荷引起運行異常的靈敏而可靠的警示指,。

(3)揮發(fā)性酸VFA:揮發(fā)性酸的異常升高是厭氧反應(yīng)器中產(chǎn)甲烷菌代謝受到抑制的較效指,。

(4)甲硫醇：甲硫醇?xì)馕叮词购艿?，人們也能憑嗅覺感覺出來,。甲硫醇含量突然增加（氣味突然出現(xiàn)或加大）往往表明進(jìn)水中氯代烴類毒物質(zhì)含量突然增加。

(5)一氧化碳CO: CO的產(chǎn)生與甲烷的產(chǎn)生密切相關(guān),，CO難溶于水,，可以實現(xiàn)在線監(jiān)測。氣相中CO的含量和液相中乙酸鹽的濃度良好的相關(guān)性,，CO的含量變化與重金屬和由機(jī)毒性所引起的抑制也關(guān)系,。

4．厭氧生物反應(yīng)器維持率的基本條件

(1)適宜的pH值：為使厭氧順利進(jìn)行，反應(yīng)器中的pH值必須在6.5～8.2之間,。

(2)充足的常規(guī)營養(yǎng)：反應(yīng)器內(nèi)氮的濃度必須在40～70mg/L范圍內(nèi)才能滿足需要,，而磷和硫化物維持較低的濃度即可滿足需要。甲烷菌對硫化物和磷專性需要,，必須在反應(yīng)器內(nèi)其含量,，時需要向進(jìn)水中投加磷肥和硫酸鹽,。

厭氧消化的發(fā)酵條件控制

營養(yǎng)與環(huán)境條件

厭氧要求機(jī)物濃度較高，一般大于1000mg/L以上,。所以厭氧適于處理高濃度機(jī)廢水和污泥處理,。和好氧生物處理一樣，厭氧處理也要求供給面的營養(yǎng),，但好氧細(xì)菌增殖快,，機(jī)物50~60%用于細(xì)菌增殖，故對N,、P要求高;而厭氧增殖慢,，BOD5~10%用于合成菌體，對N,、P要求低,。

COD∶N∶P=200∶5∶1或C∶N=12~16

(好氧COD∶N∶P=100∶5∶1)

厭氧過程對環(huán)境條件要求比較嚴(yán)格:

Ⅰ、氧化還原電位(φE)與溫度

氧的溶入和氧化態(tài),、氧化劑的存在:Fe3+,、Cr2O72-、NO3-,、SO42-,、PO43-、H+會使體系中電位升高,，對厭氧消化不利,。

高溫消化--500~600mv，50~55℃

中溫消化--300~380mv,，30~38℃

產(chǎn)酸菌對氧還-還電位要求不甚嚴(yán)格+100~-100mv

產(chǎn)甲烷菌對氧還-還電位要求嚴(yán)格<-350mv

Ⅱ,、pH及堿度

pH主要取決于三個生化階段的平衡狀態(tài)，原液本身的pH和發(fā)酵系統(tǒng)中產(chǎn)生的CO2分壓(20.3~40.5kpa),，正常發(fā)酵pH=7.2~7.4,，機(jī)負(fù)荷太大，水解和酸化過程的生化速率大大過產(chǎn)氣速率,。將導(dǎo)致水解產(chǎn)物機(jī)酸的積累使pH下降,，抑制甲烷菌的機(jī)能，使氣化速率銳減,，所以原液pH=6~8,，發(fā)酵過程機(jī)酸濃度不過3000mg/L為佳(以乙酸計)。

HCO3-及NH3是形成厭氧處理系統(tǒng)堿度的主要原因,，高的堿度具較強(qiáng)的緩沖能力,，一般要求堿度2000mg/L以上，NH3濃度50~200mg/L為佳。

Ⅲ,、毒物--凡對厭氧處理過程起抑制和毒害的物質(zhì)都可稱為毒物,，機(jī)酸濃度不應(yīng)使消化液pH<6.8;不應(yīng)高于1500mg/L，其它陰離子濃度參見 P148表9-2,。

工藝操作條件

Ⅰ,、生物量--大小以污泥濃度表示，一般介于10~30gvss/L之間,，為防止反應(yīng)器中污泥流失,，可采用裝入填料介質(zhì)使細(xì)菌附著掛膜,，調(diào)節(jié)水流速度或污泥回流量,。

Ⅱ、負(fù)荷率--表示消化裝置處理能力的一個參數(shù),，負(fù)荷率三種表示方法:

①容積負(fù)荷率--反應(yīng)器單位效容積在單位時間內(nèi)接納的機(jī)物量kg/m3•d,。

②污泥負(fù)荷率--反應(yīng)器內(nèi)單位重的污泥在單位時間內(nèi)接納的機(jī)物量kg/kg•d。

③投配率--每天向單位效容積投加的材料的體積m3/m3•d,。

投配率的倒數(shù)為平均停留時間或消化時間,，單位為d(天)，投配率池可用百分率表示,。

負(fù)荷率的影響:

①當(dāng)機(jī)物負(fù)荷率很高時,，營養(yǎng)充分，代謝產(chǎn)物機(jī)酸產(chǎn)量很大,，過甲烷菌的吸收利用能力,，機(jī)酸積累pH下降，是低效不穩(wěn)定狀態(tài),。

②負(fù)荷率適中,，產(chǎn)酸細(xì)菌代謝產(chǎn)物中的機(jī)物(機(jī)酸)基本上能被甲烷菌及時利用，并轉(zhuǎn)化為沼氣,，殘存機(jī)酸量為幾百毫克/升,。pH=7~7.5，呈弱堿性,，是穩(wěn)定發(fā)酵狀態(tài),。

③當(dāng)機(jī)負(fù)荷率小，供給養(yǎng)料不足,，產(chǎn)酸量偏少,，pH>7.5是堿性發(fā)酵狀態(tài)，是低效發(fā)酵狀態(tài),。

UASB厭氧反應(yīng)器的原理：

升流式厭氧污泥床(UASB)反應(yīng)器是由Lettinga在七十年發(fā)的,。廢水被盡可能均勻的引入到UASB厭氧反應(yīng)器的底部，污水向上通過包含顆粒 污泥或絮狀污泥的污泥床,。厭氧反應(yīng)發(fā)生在廢水與污泥顆粒的接觸過程,，反應(yīng)產(chǎn)生的沼氣引起了內(nèi)部的循環(huán),。附著和沒附著在污泥上的沼 氣向反應(yīng)器部上升，碰擊到三相分離器氣體**板,，引起附著氣泡的污泥絮體脫氣,。氣泡釋放后污泥顆粒將沉淀到污泥床的表面，氣體被收集 到反應(yīng)器部的三相分離器的集氣室,。一些污泥顆粒會經(jīng)過分離器縫隙進(jìn)入沉淀區(qū),。

UASB厭氧反應(yīng)器包括以下幾個部分：進(jìn)水和配水系統(tǒng)、 反應(yīng)器的池體和三相分離器,； 在UASB厭氧反應(yīng)器中重要的設(shè)備是三相分離器,，這一設(shè)備安裝在反應(yīng)器的部并將反應(yīng)器分為下部的反應(yīng)區(qū)和上部的沉淀區(qū)。

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