上流式厌氧污泥床（Up Flow Anaerobic Sludge Blanketk, 简称UASB）反应器是荷兰Wageningen农业大学的Lettinga等人于1973-1977年间研制成功的。目前，在欧洲的UASB工艺已普遍形成了颗粒污泥，这使得厌氧USAB工艺在欧洲迅速得到了推广和普及。我国于1981年开始了UASB反应器的研究工作，该技术在我国已得到了实际的推广应用。UASB反应器是目前应用最为广泛的高速厌氧反应器，该技术在国内外已经发展成为厌氧处理的主流技术之一。
1.USAB反应器的基本构成和原理
（1）USAB反应器的构成
USAB反应器的主体部分主要分为两个区域，即反应区和三相分离区。其中反应区为USAB反应器的工作主体。
（2）USAB反应器的工作原理
在UASB反应器的反应区下部，是由沉淀性能良好的污泥(通常是颗粒污泥)形成的厌氧污泥床，污泥浓度可达到50-100g/l更高。废水由反应器底部进入反应区，由于水的向上流动和产生的大量气体上升形成良好的自然搅拌作用，并使一部分污泥在反应区的上方形成相对稀薄的污泥悬浮区，悬浮区污泥浓度一般在5-40g/l范围内。悬浮液进入分离区的沉降室，污泥在此沉降，由斜面返回反应区，澄清后的处理水溢流排出。
2.USAB反应器的工艺特点
USAB反应器运行的3个重要的前提是：1。反应器内形成沉降性能良好 的颗粒污泥或絮状污泥；2.出产气和进水的均匀分布所形成的良好的搅拌任用；3.设计合理的三相分离器，能使沉淀性能良好 的污泥保留在反应器内。
⑴利用微生物细胞固定化技术-污泥颗粒化
USAB反应器利用微生物细胞固定化技术-污泥颗粒化实现了水力停留时间和污泥停留时间的分享，从而延长了污泥泥龄，保持了高浓度的污泥。颗粒厌氧污泥具有良好 的沉降性能和高比产甲烷活性，且相对密度比人工载体小，靠产生的气体来实现污泥与基质的充分接触，节省了搅拌和回流污泥的设备和能耗bn无需附设沉淀分享装置。同时反应器内不需投加填料和载体，提高 了容积利用率。
(2)由产气和进水的均匀分布所形成的良好的自然搅拌用
在UASB反应器中 ,由产气和进水形成的上升液流和上窜气泡对反应区内的污泥颗粒产生重要的分级作用。这种作用不仅影响污泥颗粒化进程 ,同时还对形成的颗粒污泥的质量有很大的影响。同时这种搅拌作用实现了污泥与基质的充分接触。有废水需要处理的单位，也可以到污水宝项目服务平台咨询具备类似污水处理经验的企业。
(3)设计合理的三相分离器的应用
三相分离器是UASB反应器中最重要的设备。三相分离器的应用省却了辅助脱气装置 ,能收集从反应区产生的沼气 ,同时使分离器上的悬浮物沉淀下来 ,使沉淀性能良好的污泥能保留在反应器内。
3.应用研究现状
(1)启动技术方面
Lepisto等较早开展此方面的研究。由于颗粒污泥是 UASB的核心 ,颗粒污泥的形成与否直接关系到 UASB反应器运成败。许多研究集中在厌氧颗粒污泥的培养上。迄今 ,对颗粒污泥的培养已取得了许多有益的经验。我国吴允等向污泥内加入膨润土和非离子型聚丙烯酰胺 ,处理啤酒生产 ,4周内形成了稳定颗粒污泥床。郑平等研究了制药废水氧处理启动技术。
(2)废水处理领域
Lettinga博士和他的同事首先在实验室进行了容积为 60L的UASB反应器的试验研究。结果表明 ,该处理装置的处理效果很好 ,其有机负荷率 COD高达10Kg/(m ·d) ,此后进行了容积为6m3、30m3 及200m3的半生产性试验研究 ,中温条件下 ,应用6m3容积的装置处理甜菜制糖废水的 COD容积负荷高达36g/（m3*d）;;处理马铃薯加工废水 COD负荷为 15Kg/ (m3*d)以上，COD去除率为70%-90% 。
其后 ,荷兰、德国、瑞典、比利时和美国的研究者用 UASB反应器进行了土豆加工废水、蚕豆加工废水、屠宰废水、罐头制品加工废水、甲醇废水、乙酸废水及纤维板废水的小试或生产性试验 ,都取得了较好的效果。据不完全统计 ,至 1990年 ,世界各地已有205个生产规模的UASB系统投入运行 ,到 1993年 ,这个字已增加到400多。至今 ,在欧洲的UASB工艺已普遍形成了颗粒污泥。
UASB工艺在我国的应用从 80 年代发展至今 ,应用越来越广泛。从80年代末的处理酒厂、啤酒厂废水(用单一 UASB工艺) ,到90末期 ,与其他工艺联合使用 ,如 UASB+AF 处理高浓度涤纶废水、PUASB加压处理制药废水等。同时也已经成功应用于城市污水处理和生活污水的处理。
5.UASB工艺的发展趋势
虽然UASB工艺在我国的应用已经有了较大发展 ,但与国外水平尚有差距 ,应进一步加强在 UASB反应器及其配套设备的设备化和工程应用上的探索和实践。同时 ,在以下几个方面UASB厌氧处理工艺也正在实现新的发展: ①低温下 UASB反应器的运行; ②高温厌氧处理; ③用于处理不积累或不产生新的颗粒污泥的UASB反应器; ④处理含有高浓度毒性物质的废水;低浓度废水的厌氧处理。厌氧处理系统具有负荷高、投资少、运行费用低、可以回收部分能源等优点 ,非常适合我国国情。随着研究的不断深入与发展 ,相信 UASB厌氧处理工艺的应用前景是十分广阔的。
点击排行