简谈现代高效厌氧反应器_UASB反应器_胡纪萃

环境保护1998.2简谈现代高效厌氧反应器———UASB反应器AHighEfficientAnaerobicReactor———UpflomAnaerobicSludgeBlanket(UASB)胡纪萃(清华大学环境工程系100081)从上个世纪末到本世纪初开发的化粪池、双层沉淀和传统氧消化池,人们称之为第一代厌氧反应器。虽然这些处理设备至今仍在广泛应用,但第一代厌氧反应器主要用于处理废水的污泥,不适于处理废水,且效能不高。70年代以来,开发出了一批现代高效节能的处理废水的厌氧反应器,如厌氧接触法、厌氧滤池、厌氧流化床和膨胀床以及UASB反应器等,人们称这些厌氧处理设备为第二代厌氧反应器,其中UASB反应器是第二代厌氧反应器的佼佼者,被广泛应用于处理各种有机废水处理中。目前世界上约有上千座UASB反应器在生产中应用。1974年荷兰学者G.Lettinga等人开发成功了UASB反应器,中文名为升流式厌氧污泥层反应器。UASB反应器有如下主要特点与功能:1.构造简单巧妙从图可以看出沉淀区设在反应器的顶部,废水由反应器底部进入,向上流过污泥床区与大量的厌氧细菌接触,废水中的有机物(即BOD或COD)被厌氧菌分解成沼气(主要成分为图CH4和CO2),废水在升流的过程中夹带着沼气和厌氧菌固体物。沼气在气室被分离去掉,并通过导管不断排出,可作为生物能收集利用。废水和厌氧菌固体物在沉淀区进行固液分离,处理过的净化水由反应器顶部排走,废水完成了处理的全过程。沉淀区的大部分污泥可返回污泥床区,使反应器内可保持足够的生物量。由此可知,整个设备是集生物反应与沉淀于一体,反应器内不设机械搅拌,不装填料,构造较为简单,运行管理方便。2.反应器内可培养出厌氧颗粒污泥UASB反应器在处理大多数有机废水时,只要操作方法正确,一般均可在反应器内培养出厌氧颗粒污泥,厌氧颗粒污泥的特性是有很高的去除有机物活性,比重比絮体污泥大,具有良好的沉淀性能,使反应器内可维持很高的生物量。3.实现了污泥龄与水力停留时间的分离由于在反应器内能维持很高的生物量,污泥龄(SRT)很长,废水在反应器内的水力停留时间(HRT)较短,使SRT大于HRT,因而反应器具有很高的容积负荷率和很好的运行稳定性,这是现代(第二代)厌氧反应器优于传统(第一代)厌氧反应器的最大区别。4.UASB反应器对各类废水有很大的适应性UASB反应器不仅可以处理高浓度有机废水,如酒精、糖蜜、柠檬酸等生产废水,也可处理中等浓度的有机废水,如啤酒、屠宰、软饮料等生产废水,并且可处理低浓度有机废水,如生活污水、城市污水等。UASB反应器可在高温(55℃左右)和中温(35℃左右)下运行,并可在低温(20℃左右)下稳定运行。除了含有有害有毒物质的有机废水外,UASB反应器几乎可适应不同行业排出的各类有机废水。5.能耗低、产泥量少由于UASB反应器不需要供氧,不需要搅拌,不需要加温,在实现高效能的同时,达到了低能耗,并可提供大量的生物能沼气,因此,UASB反应器是一种产能型的废水处理设备。由于SRT很长,不仅产生的污泥是稳定的,而且产泥量很少,从而降低了污泥处理费用。6.不能去除废水中的氮和磷UASB反应器与其它厌氧处理设备一样,其不足之处是一般不能去除废水中的氮和磷。这是因厌氧生化反应的本质决定的。在处理高、中等浓度废水时,采用厌氧-好氧串联工艺,即用UASB反应器去除废水中大部分含碳有机物作为预处理,而用好氧处理设备去除残余的含碳有机物和氮磷等物质,这是最佳的废水处理工艺选择,具有很大的节能意义,并可大大节省基建投资,降低运行成本。因而,有着很大的经济效益和环境效益。—48—技术设备TechnologyandEquipmentDOI:10.14026/j.cnki.0253-9705.1998.02.020