UASB的運行規(guī)律詳解

升流式厭氧反應(yīng)器（UASB）中廢水通過布水裝置依次進(jìn)入底部的污泥層和中上部污泥懸浮區(qū)。與其中的厭氧微生物進(jìn)行反應(yīng)生成沼氣，氣、液、固混合液通過上部三相分離器進(jìn)行分離，污泥回落到污泥懸浮區(qū)，分離后廢水排出系統(tǒng)，同時回收產(chǎn)生的沼氣。注：常規(guī)的UASB沒有外循環(huán)泵（在水力負(fù)荷特別低，造成上升流速特別低的情況下，有設(shè)置外循環(huán)泵的現(xiàn)場）

一、UASB反應(yīng)器的進(jìn)水條件

1、PH值6.0-8.0

2、營養(yǎng)比例（COD：氨氮：TP）100-500：5：1

3、進(jìn)水懸浮物：≤1500mg/L

4、B/C≥0.3

5、進(jìn)水氨氮濃度：≤2000mg/L

6、進(jìn)水COD濃度：≥1500mg/L

7、其他有毒物質(zhì)最大允許值：

除上面提到的細(xì)菌中毒之外，在UASB中還有一些形式的中毒。游離H2S－S濃度達(dá)到80mg/l時，發(fā)生硫化物中毒。如果UASB的進(jìn)水滿足下列條件，則H2S中毒可以避免。1）COD/SO4＞20g/g，2）COD/SO4＞15g/g和COD＜30g/l，3）COD/SO4＞10g/g和COD＜10g/l，4）COD/SO4＞7.5g/g和COD＜5g/l，注意：COD與SO42－的比值大于10是理想條件。（規(guī)范上給出的硫酸根濃度≤1000mg/L）

二、UASB常用參數(shù)及公式

1、當(dāng)廢水可生化性差的時候需要在UASB前端設(shè)置水解酸化池。

水解酸化池的容積負(fù)荷常用的計算公式：

式中：

V——反應(yīng)器有效容積，m3；Q——設(shè)計處理量，m3/d；Nv——容積負(fù)荷，kgCOD/（m3·d）S0——進(jìn)水COD，mg/L

容積負(fù)荷取值范圍：

2、UASB容積負(fù)荷

UASB反應(yīng)器容積負(fù)荷常用的計算公式：

式中：

V——反應(yīng)器有效容積，m3；Q——設(shè)計處理量，m3/d；Nv——容積負(fù)荷，kgCOD/（m3·d）S0——進(jìn)水COD，mg/L

容積負(fù)荷取值范圍：

3、布水裝置

多點布水，進(jìn)水管負(fù)荷，見下表

4、其他常用參數(shù)：

• 有效水深：5-8m；
• 上升流速：＜0.8m/h。（如果是絮狀污泥的話，建議取更低的上升流速）；
• 大阻力穿孔管布水，過孔流速：＞2.0m/s，穿孔管直徑應(yīng)大于100mm；
• 穿孔布水管與池底距離：200mm；
• 沉淀區(qū)表面負(fù)荷不大于0.8m3/（㎡·h）；
• 沉淀區(qū)總水深應(yīng)大于1.0m；
• 出水堰口負(fù)荷不大于1.7L/（S·m），即：6.12m3/（h·m）；
• UASB污泥產(chǎn)率為：0.05-0.10kgVSS/kgCOD；
• UASB宜采用重力多點排泥；
• UASB排泥點宜設(shè)在污泥區(qū)中上部和底部，中上部排泥點宜設(shè)在三相分離器下0.5-1.5m；

5、UASB沼氣產(chǎn)率及計算公式

式中：

Qa——沼氣產(chǎn)量，Nm3/d；Q——設(shè)計處理量，m3/d；η——沼氣產(chǎn)率，Nm3/kgCOD（常用取值范圍：0.45-0.50 Nm3/kgCOD）；S0——進(jìn)水COD，mg/LSe——出水COD，mg/L

三、UASB啟動

1、以絮狀污泥啟動

• 絮狀污泥接種量為：20-30kgVSS/m3；
• 啟動負(fù)荷不大于1kgCOD/（m3·d）；
• 上升流速不大于0.2m/h；
• 進(jìn)水濃度宜為：5000mg/L；
• 加熱時，每日溫升2℃，使UASB達(dá)到設(shè)計溫度；
• 出水COD去除率達(dá)到80%以上，或出水VFA低于200mg/L后可逐步提高容積負(fù)荷；
• 容積負(fù)荷每次提升為設(shè)計負(fù)荷的20%-30%；
• 進(jìn)水水力負(fù)荷（可認(rèn)為是上升流速）過低時可采用出水回流，提高反應(yīng)器的上升流速，加快污泥顆粒化和優(yōu)良菌種的選擇進(jìn)度；

2、以顆粒污泥啟動

• 顆粒污泥接種量為：10-20kgVSS/m3；
• 啟動負(fù)荷宜為：3kgCOD/（m3·d）
• 處理廢水與接種污泥廢水性質(zhì)完全不同時，宜在第一周保持初始污泥負(fù)荷低于最大設(shè)計負(fù)荷的50%

四、UASB運行控制

1、UASB中堿度（ALK）（以碳酸鈣計）不低于2000mg/L，也有提出在1000-5000mg/L；

2、UASB中揮發(fā)性脂肪酸（VFA）不高于200mg/L，也有提出在50-2500mg/L；

3、有提出VFA/ALK應(yīng)保持在0.3以下時，但是有時候就算超出以上數(shù)據(jù)，厭氧塔也可正常運行；

4、啟動和運行時，UASB反應(yīng)器內(nèi)PH宜為6.8-7.5（也有提出在6.0-8.0）；

5、UASB反應(yīng)區(qū)污泥濃度不低于3萬mg/L；

6、UASB污泥層應(yīng)維持在三相分離器下0.5-1.5m；

7、UASB宜維持穩(wěn)定的反應(yīng)溫度；

8、有資料提出鈣離子濃度在80-150mg/L時有利于顆粒污泥的形成；

9、如果有檢測條件，可以對進(jìn)水微量元素進(jìn)行檢測，進(jìn)而適當(dāng)?shù)难a充微量元素，以利于產(chǎn)甲烷菌的繁殖及活性的提高，主要的微量元素有：鐵、鈷、鎳等。