上流式厌氧污泥膨胀床 Upflow    Anaerobic   Sludge Blanket UASB 厌氧生物处理 优点：     工艺稳定           减少剩余污泥处置费用     减少补充氮、磷营养的费用     设施占地面积小     贮存能量并具有经济和生态上的优点     运行简单      无尾气污染     处理含表面活性剂废水无泡沫问题     可降解好氧过程中不可生物降解的物质     减少氯化有机物的毒性     可处理季节性排放的废水 厌氧处理 缺点      为增加反应器内生物量，启动时间长      低浓度或碳水化合物废水碱度不足      某些情况下出水水质不能满足排放地表水的要求      水质浓度低时产生的甲烷热量不足以使水温加热到35℃的厌氧生物处理最佳温度      含有SO2-4的废水会产生硫化物和气味 厌氧生物处理 缺点：       无硝化作用       氯化的脂肪族化合物对甲烷菌的毒性比对好氧异养菌大       低温下动力学速率低       生物活性最大时要求NH+4浓度高，约40-70mgN/l 厌氧生物处理反应器类型 生物滤池 流化床 上流式厌氧污泥床（UASB） 厌氧折流板反应器（ABR） UASB反应器的基本构造和工作原理 污泥床 污泥悬浮层 沉淀区 三相分离器 主要形式 防止生物体流失的措施 设置外部的污泥捕集器，并使污泥回流至UASB中。 反应器内应排除高剪力环境，使生物絮体能更好形成并提高沉降性能。 低负荷（1-5kg/m3·d）反应器内X浓度为2-10g/l，高负荷（5-25kg/m3·d ）反应器X需10-50g/l。 反应器接种量提高10倍，产率为3%时，启动时间减少80d。 分级处理来补偿温度降低的影响 废水流量0.057m3/s，可生物降解COD=2300mg/l，反应器中MLVSS=20g/l    温度25℃。试计算当出水COD100mg/l时单级连续搅拌反应器的容积。（kmax=4.6gCOD/gVSS·d，Ks=930mg/l） 解：速率=kmaxSX/（Ks+S）               =4.6×100×20/（930+100）               =8.9kg/（m3·d）        COD去除量=0.057×（2.3-0.1）×86400                           =10800kg/d         单级处理容积=10800/8.9=1220m3 设第1级出水COD为500mg/l，第2级出水COD为100mg/l的两级处理所需容积。 解：速率=4.6×500×20/（930+100）                  =44.7kg/（ m3·d ） 第1级处理容积           =0.057×（2.3-0.5）×86400/44.7           =200m3 第2级处理容积       =0.057×（0.5-0.1）×86400/8.9=220m3 两级处理总容积=440m3 单级处理容积=1220m3 UASB的设计一、预处理设施 一般预处理系统包括粗格栅、细格栅或水力筛、沉砂池、调节(酸化)池、营养盐和pH调控系统。  在调节池中设有沉淀池时，容积需扣除沉淀区的体积； 根据颗粒化和pH调节的要求，当废水碱度和营养盐不够需要补充碱度和营养盐(N、P)等；可采用计量泵自动投加酸、碱和药剂，通过调节池水力或机械搅拌达中和作用。 考虑预酸化或相分离的情况：        1) 当采用预酸化可去除或改变对甲烷菌有毒或抑制性化合物的结构时；　　2) 当废水存在有较高的Ca2+时，部分酸化可避免颗粒污泥表面产生CaCO3结垢；　　3) 当处理含高含悬浮物和/或采用高负荷，对非溶解性组分去除有限时；　　4) 在调节池中取得部分酸化效果可以通过调节池的合理设计取得。例如，上向流进水方式，在反应器底部形成污泥层(1.0m)。底部布水孔口设计为5～10m2/孔即可。 二、UASB反应器体积的设计 　　a) 负荷设计法　　采用有机负荷(q)或水力停留时间(HRT) 设计UASB反应器是目前最为主要的方法。对某种特定废水，反应器的容积负荷一般应通过试验确定。 　　V = QSo/q　　　　　　　　　 (1)        V =KQ?HRT　　　　    　　　 (2) 　　式中：Q---废水流量，m3/d；　　　　　So---进水有机物浓度，gCOD/L或gBOD5/L。 国内外生产性UASB装置的设计负荷统计表 　b) 经验公式方法 　Lettinga等人采用经验公式描述不同厌氧处理系统处理生活污水HRT与去除率(E)之间的关系。     式中：C1 ,C2——反应常数。  　c) 动力学方法 厌氧动力学参数(Henxen和Harremoes，1982)  1) 反应器的体积和高度 　　从设计、运行方面考虑：高流速增加系统扰动和污泥与进水之间的接触。但流速过高会引起污泥流失，因此上升流速不能超过一定的限值，从而使反应器的高度受到限制；反应器越高溶解的CO2浓度越高，pH值越低。如pH值低于最优值，会危害系统的效率。　　从经济上考虑: 土方工程随池深增加而增加，但占地面积则相反；一般将反应器建造在半地下减少建筑和保温费用。最经济的反应器高度(深度)一般是在4到6m之间，并且在大多数情况下这也是系统最优的运行范围。 　2) 反应器的升流速度  UASB和EGSB允许上升流速(平均日流量)  3) 反应器的截面积和反应器的长、宽(或直径) A=V/H。 同样的面积下正方形池的周长比矩形池要小，矩形UASB需要更多的建筑材料。  矩形池在长/宽比较大时，布水较均匀。矩形池在长/宽比为2:1以下较为经济。长/宽比为4:1时费用增加十分显著。 圆形反应器在同样的面积下，其周长比正方形的少12%。但这一优点仅仅在采用单个池子时才成立。（why？）  4) 单元反应器最大体积和分格化的反应器  　在UASB反应器的设计中，采用分格化对运行操作是有益的。  分格化的单元尺寸不会过大，可避免体积过大带来的布水均匀性等问题；  可首先启动一个反应器，再用这个反应器的污泥去接种其他反应器；  检修时，可放空一个反应器进行检修，而不影响系统的运行。  三、配水系统设计1、配水孔口负荷处理主要为溶解性废水时进水管口负荷  2、进水分配系统  进水系统兼有配水和水力搅拌的功能  如下原则：   a) 确保单位面积的进水量基本相同，以防止短路等现象发生；   b) 尽可能满足水力搅拌需要，保证进水有机物与污泥迅速混合；   c) 便于观察到进水管的堵塞；   d) 当堵塞被发现后，很容易被清除。 在生产装置中采用的进水方式可分为：       间歇式(脉冲式)、连续流、连续与间歇相结合等方式； 从布水管的形式有一管多孔、一管一孔和分枝状等多种形式。 1) 连续进水方式(一管一孔) 为确保进水均匀分布，每个进水管线仅仅与一个进水点相连接，是最为理想的情况。 为保证每一个进水点的流量相等，建议用高于反应器的水箱(或渠道式)进行分配，通过渠道或分配箱之间的三角堰来保证等量的进水。这种系统的好处是容易观察到堵塞 。 2) 脉冲进水方式 我国UASB反应器与国外的最为显著的特点是很多采用脉冲进水方式。

上流式厌氧污泥膨胀床.ppt