厭氧設(shè)備（UASB）的原理

厭氧設(shè)備（UASB）反應(yīng)器是厭氧工藝的一次突破，解決了厭氧反應(yīng)器的固體停留時間和水力停留時間的矛盾問題。厭氧設(shè)備（UASB）反應(yīng)器中，廢水盡可能均勻地被引入反應(yīng)器底部，廢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。產(chǎn)生的氣體，（主要是甲烷和二氧化碳）在上升過程中產(chǎn)生氣提作用力，起到攪拌作用，引起內(nèi)部的循環(huán)，這對于顆粒污泥的形成和維持有利。在污泥層形成的一些氣體附著在污泥絮體上，附著和沒有附著的氣體向反應(yīng)器頂部上升，上升到三相分離器時污泥絮體碰擊氣體反射板的底部，引起附著氣泡的污泥絮體脫氣。氣泡釋放后的污泥絮體將沉淀到污泥床的表面。附著和沒有附著的氣體被收集到反應(yīng)器頂部的集氣室。置于集氣室單元縫隙之下的擋板起到防止氣體氣泡進(jìn)入沉淀區(qū)的作用，否則將引起沉淀區(qū)的紊動，阻礙顆粒污泥沉淀。包含一些剩余固體和污泥顆粒的液體經(jīng)過分離器縫隙進(jìn)入沉淀區(qū)。

由于分離器斜壁過流面積在接近水面時候增加，因此上升流速在此處降低。由于流速降低污泥絮體在沉淀區(qū)可以凝聚并沉淀到三相分離器表面。污泥絮體在三相分離器上累積到一定程度，由于其重力將超過其保持在斜壁上的摩擦力，因此將滑回到反應(yīng)區(qū)，這部分污泥又可與進(jìn)水有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)。

厭氧設(shè)備（UASB）反應(yīng)器最重要的設(shè)備之一是三相分離器，這一設(shè)備安裝在反應(yīng)器的頂部并將反應(yīng)器分為下部的反應(yīng)區(qū)和上部的沉淀區(qū)。為了在沉淀區(qū)中達(dá)到對上升流中污泥絮體/顆粒的滿意沉淀效果，三相分離器第一個主要目的就是盡可能有效地分離從污泥床/層中產(chǎn)生的沼氣，特別是在高負(fù)荷的情況下。位于集氣室下面反射板的作用是防止沼氣通過集氣室之間的縫隙逸出到沉淀室。另外擋板還有利于減少反應(yīng)室內(nèi)高產(chǎn)氣量造成的液體紊動。擋板的設(shè)計應(yīng)該滿足只要污泥層沒有膨脹到沉淀區(qū)中不是一件壞事。相反，存在于沉淀區(qū)內(nèi)的膨脹的污泥層另一方面，存在一定可供污泥層膨脹的自由空間是很有必要的，以防止重的污泥在暫時性有機(jī)或水力負(fù)荷沖擊下流失。水力和有機(jī)（產(chǎn)氣率）負(fù)荷率兩者都會影響到污泥層以及污泥床的膨脹。厭氧設(shè)備UASB系統(tǒng)的原理是在形成沉降性能良好的污泥凝絮體的基礎(chǔ)上，并結(jié)合在反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置污泥沉淀系統(tǒng)，使氣相、液相和固相三相得到分離。形成和保持沉淀性能良好的污泥（其可以是絮狀污泥或顆粒型污泥）是厭氧設(shè)備（UASB）系統(tǒng)良好的根本。

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