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UASB反應(yīng)器中的厭氧反應(yīng)過(guò)程與其他厭氧生物處理工藝一樣,包括水解,酸化,產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷等。通過(guò)不同的微生物參與底物的轉(zhuǎn)化過(guò)程而將底物轉(zhuǎn)化為最終產(chǎn)物——沼氣、水等無(wú)機(jī)物。
在厭氧消化反應(yīng)過(guò)程中參與反應(yīng)的厭氧微生物主要有以下幾種:①水解—發(fā)酵(酸化)細(xì)菌,它們將復(fù)雜結(jié)構(gòu)的底物水解發(fā)酵成各種有機(jī)酸,乙醇,糖類,氫和二氧化碳;②乙酸化細(xì)菌,它們將第一步水解發(fā)酵的產(chǎn)物轉(zhuǎn)化為氫、乙酸和二氧化碳;③產(chǎn)甲烷菌,它們將簡(jiǎn)單的底物如乙酸、甲醇和二氧化碳、氫等轉(zhuǎn)化為甲烷。
UASB由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器(包括沉淀區(qū))和氣室三部分組成。在底部反應(yīng)區(qū)內(nèi)存留大量厭氧污泥,具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進(jìn)行混合接觸,污泥中的微生物分解污水中的有機(jī)物,把它轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣以微小氣泡形式不斷放出,微小氣泡在上升過(guò)程中,不斷合并,逐漸形成較大的氣泡,在污泥床上部由于沼氣的攪動(dòng)形成一個(gè)污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進(jìn)入三相分離器,沼氣碰到分離器下部的反射板時(shí),折向反射板的四周,然后穿過(guò)水層進(jìn)入氣室,集中在氣室沼氣,用導(dǎo)管導(dǎo)出,固液混合液經(jīng)過(guò)反射進(jìn)入三相分離器的沉淀區(qū),污水中的污泥發(fā)生絮凝,顆粒逐漸增大,并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回厭氧反應(yīng)區(qū)內(nèi),使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的污泥,與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出,然后排出污泥床。
與其他類型的厭氧反應(yīng)器相較有下述優(yōu)點(diǎn):
1. 污泥床內(nèi)生物量多,折合濃度計(jì)算可達(dá)20~30g/L;
2. 容積負(fù)荷率高,在中溫發(fā)酵條件下,一般可達(dá)10kgCOD/(m³·d)左右,甚至能夠高達(dá)15~40kgCOD/(m³·d),廢水在反應(yīng)器內(nèi)的水力停留時(shí)間較短,因此所需池容大大縮小。
3. 設(shè)備簡(jiǎn)單,運(yùn)行方便,勿需設(shè)沉淀池和污泥回流裝置,不需要充填填料,也不需在反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)機(jī)械攪拌裝置,造價(jià)相對(duì)較低,便于管理,且不存在堵塞問(wèn)題。
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