上流式厌氧污泥床反应器UASB.doc

上流式厌氧污泥床反映器（UASB）调试筹划1. UASB反映器的反映原理 UASB反映器可分为两个区域，反映区和气、液、固三相分离区在反映区下部，是由沉淀性能良好的污泥（颗粒污泥或絮状污泥），形成厌氧污泥床当废水由反映器底部进入反映器后，由于水的向上流动和产生的大量气体上升形成了良好的自然搅拌作用，并使一部分污泥在反映区的污泥床上方形成相对稀薄的污泥悬浮层悬浮液进入分离区后，气体一方面进入集气室被分离，具有悬浮液的废水进入分离区的沉降室，由于气体已被分离，在沉降室扰动很小，污泥在此沉降，由斜面返回反映区2. UASB反映器运营的三个重要前提:（1）反映器内形成沉淀性能良好的颗粒污泥或絮状污泥2）由于产气和进水的均匀分布所形成的良好的自然搅拌作用3）合理的三相分离器使沉淀性能良好污泥能保存在反映区内UASB反映器启动运营的四个阶段3.1 第一阶段：UASB启动运营初始阶段：3.1.1 选用接种污泥选用污水厂污泥消化池的消化污泥接种（具有一定的产甲烷活性）1）接种污泥的措施：接种污泥量、接种污泥的浓度（2）措施：将含固80%的接种污泥加水搅拌后，均匀倒入到UASB反映池3）接种污泥量：接种污泥量为UASB反映器的有效容积的30%到50%，至少15%，一般为30%。

接种污泥的填充量不超过UASB反映器的有效容积的60%本系统接种污泥量为80m34）接种污泥的浓度：初启动时，稀型污泥的接种量为20到30kgVSS/m3, 浓度不不小于40kgVSS/m3的稠型硝化污泥接种量可以略小些亦有建议以6-8kgVSS/m3为宜，由于消化污泥一般为絮状体，不适宜接种太多，太对了对颗粒污泥不仅没有好出，反而不利，种泥即污泥种的意思，种泥太多事没有必要的，颗粒污泥并非是种泥自身形成的，而是以种泥为种子，在提供充足的营养基质下由新繁殖的微生物形成，种泥多了，反而会与初生得颗粒污泥争夺养分，不利于颗粒污泥的形成3.1.2接种污泥时的水质 配制低浓度的废水有助于颗粒污泥的形成，但浓度也应当足够维持良好的细菌生长条件，因此，初始配水最低CODcr浓度为mg/L，然后逐渐提高有机负荷直到可降解的CODcr清除率达到80%为止当进水CODcr浓度高时，可采用稀释水进水,调节到合适的CODcr浓度值3.2 第二阶段（初始运营阶段）（估计30天） 初始阶段是指反映器负荷低于2kgCODcr/m3·d的运营阶段，此阶段反映器的负荷由0.1kgCODcr/m3·d开始，逐渐分多次提高到2kgCOD/m3·d。

开始采用间歇进水，污泥负荷宜控制在0.05-0.2kgCODcr/(KgVSS·d),当接种污泥逐渐适应废水后，污泥逐渐具有除去有机物的能力，当CODcr清除率达到80%，或出水有机酸浓度低于200-300mg/L,可以提高进水负荷大概为0.5kgCODcr/m3· d，此时进水有间歇进水改为持续进水 提高CODcr浓度原则为:当可生物降解的CODcr清除率达到80%后方可提高，直达到2kgCOD/m3·d为初始阶段 在这段运营中，有少量的非常细小的分散污泥带出，其重要因素是水的上流速度和逐渐产生的少量沼气 初始运营阶段，每日测定进,出水流量、pH、CODcr、ALK、VFA、SS等项目，经测定成果判断，若出水VFA＜3mmol/L，VFA/ALK=0.3如下，表达UASB系统运营正常3.3 第三阶段：颗粒污泥浮现期（估计25天） 结束初期启动后，污泥已适应废水性质并具有一定除去有机物的能力，这时应及时提高污泥负荷为0.25kgCODcr/kgVSS·d或进水容积负荷2.0 kgCODcr/m3·d，使微生物获得足够的营养 反映器的有机负荷由2kgCOD/m3· d到3.0kgCOD/m3·d的运营阶段，此阶段的反映负荷由2kgCOD/m3·d开始，每次0.1kgCOD/m3·d有机负荷提高，也可以每次负荷增长20%，每次操作所需时间长短不同，有时可长达两周，有时仅几天，通过多次反复操作可达到设计指标。

但提高有机负荷的原则与监测项目判断运营正常的措施同初始运营阶段 在这段运营中，由于提高水量大，COD浓度高，产气量和上流速度的增长引起污泥膨胀，污泥量带出量多，大多为细小非分散的污泥或部分絮状污泥这种污泥的带出，有助于颗粒化污泥的形成3.4 第四阶段：颗粒污泥培养期（30天） 本阶段的任务是要实现反映器内德污泥所有颗粒化或使反映器达到设计负荷，为了加速污泥的增值，应尽快把污泥负荷提高至0.4-0.5kgCODcr/kgVSS·d，使微生物获得充足养料，增进其迅速增长 这一阶段是指反映器的有机负荷达到设计指标3.0kgCOD/m3·d，后来的稳定运营阶段在这段的运营中，PH值、温度、有机负荷、VFA、ALK等各项操作参数严格控制，逐渐形成颗粒污泥注：1、自初始阶段开始，每日监测项目一次，进、出水PH值、COD、SS、VFA、ALK、流量 2、根据监测成果进行分析、判断、及时调节进水量、浓度、保持稳定运营UASB反映器调试运营控制工艺参数4.1 反映温度（常温） 20±2℃，指反映器内反映液的温度，高出细菌的生长温度的上限，将导致细菌死亡当温度下降并低于温度范畴的下限时，从整体上讲，细菌不会死亡，而只是逐渐停止或削弱代谢活动，菌种处在休眠状态。

4.2 pH值 pH值范畴为6.8~7.8，最佳PH值范畴为6.8~7.2pH值范畴是指UASB反映器内反映区的pH，而不是进液的pH由于废水进入反映器内，生物化学过程和稀释作用可以迅速变化进液的pH值对pH值变化最大的影响因素是酸的形成，特别是乙酸的形成因此具有大量溶解性碳水化合物（如糖、淀粉）等废水进入反映器后pH将迅速减少而乙酸化的废水进入反映器后pH将上升对于含大量蛋白质或氨基酸的废水，由于氨的形成，pH会略有上升对不同的废水可选择不同的进液pH值4.3 出水VFA的浓度与构成 由于VFA的清除限度可以直接反映出反映器运营的状况，在正常状况下，底物由酸化菌转化为VFA，VFA可被甲烷菌转化甲烷，因此甲烷菌活跃时，出水VFA浓度较低，当出水VFA浓度低于3mmol/L（或200mg乙酸/L）时，反映器运营状态最为良好4.4 营养物与微量元素 重要营养物氮、磷、钾和硫等以及其她的生长必须的微量元素例如（Fe、Ni、Co）应当满足微生物生长的需要一般N和P的规定大概为COD：N：P=（350~500）：5：1，但由于发酵产酸菌的生长速率大大高于甲烷菌，因此较为精确的估算应当是COD：N：P：S=（50/Y）：5：1，其中Y为细胞产率，对于发酵产酸菌Y=0.15；对于产甲烷菌Y=0.03,此外,甲烷菌细胞构成中有较高浓度的铁、镍和钴。

4.5 毒物 毒性化合物应当低于克制浓度或应给于污泥足够的驯化时间如：氨氮、无机硫化物、盐类、重金属、非极性有机化合物（挥发性脂肪酸）等，在运营中都要根据监测成果进行判断，及时调节解决UASB初次启动过程的注意事项5.1 对初期启动UASB目的要明确 对UASB（第一阶段）启动初期，不要追求反映器的解决效率和出水质量初期的目的是使反映器逐渐进入“工作”状态是使菌种由休眠状态恢复、活化的过程在这一过程中，当菌种从休眠状态中恢复到营养细胞的状态后，它们还要经历对废水性质的适应在整个驯化增殖过程中，而原种污泥中也许浓度较低甲烷菌增长速度相对于产酸菌要慢得多因此在颗粒污泥浮现前的这一段相称长这一段不也许快，也不能有较大的负荷5.2 当废水CODcr浓度低于mg/L时，一般不需要稀释，可直接进液，当废水CODcr浓度高于mg/L时，可采用进水稀释，增大进水量，促使解决设施水流分布均匀5.3 负荷增长的操作措施 启动最初负荷可从0.1~2.0kgCOD/m3·d开始，当降解的CODcr清除率达到80%后，再逐渐增大负荷负荷不应增长太快，只要略高于容积负荷0.1kgCOD/m3·d即可。

水力保存时间不小于24小时持续运营直到有气体产生5天后检查产气与否达到略高于0.1m3/m3·d如果5天后反映器产气量仍未达到这一数值，可以停止进水，3天后再恢复进液，直到产气量增长达到0.1m3/m3·d 检查出水VFA，VFA过高，则表达反映器负荷相称于当时的菌种活力偏高出水VFA若高于8mmol/L，则停止进水，直到反映器内VFA低于3mmol/L后，再继续以原浓度、原负荷进水，如果出水VFA低于3mmol/L，阐明反映器运营良好5.4 增长负荷量 增长负荷量可以通过增大进水量，或者减少进水稀释比的措施，负荷每次可提高20~30%，可以反复进行每次操作所需时间长短不同，有时长达两周，有时仅需几天，要根据监测数据判断，直达到到设计负荷为止5.5 水力停留时间 水力停留时间对于厌氧工艺的影响是通过上升流速来体现的一方面高的液体流速增长污水系统内进水区的扰动，因此增长了生物污泥与进水有机物之间的接触，有助于提高清除率在采用老式的UASB系统的状况下，上升流速的平均值一般不超过0.5m/h这是为保证颗粒污泥形成的重要条件之一5.6 运营中始终保持VFA/ALK=0.3如下，否则挥发性脂肪酸积累运营失败。

厌氧生物解决的影响因素6.1 温度——厌氧废水解决分为低温、中温和高温三类 迄今大多数厌氧废水解决系统在中温范畴运营，在此范畴温度每升高10℃，厌氧反映速度约增长一倍中温工艺以30-40℃最为常用，其最佳解决温度在35-40℃间高温工艺多在50-60℃间运营在上述范畴内，温度的微小波动（如1-3℃）对厌氧工艺不会有明显影响，但如果温度下降幅度过大（超过5℃），则由于污泥活力的减少，反映器的负荷也应当减少以避免由于过负荷引起反映器酸积累等问题，即我们常说的“酸化”，否则沼气产量会明显下降，甚至停止产生，与此同步挥发酸积累，出水pH下降，COD值升高注：以上所谓温度指厌氧反映器内温度6.2 pH 厌氧解决的这一pH范畴是指反映器内反映区的pH，而不是进液的pH，由于废水进入反映器内，生物化学过程和稀释作用可以迅速变化进液的pH值反映器出液的pH一般等于或接近于反映器内的pH对pH值变化最大的影响因素是酸的形成，特别是乙酸的形成因此具有大量溶解性碳水化合物（例如糖、淀粉）等废水进入反映器后pH将迅速减少，而己酸化的废水进入反映器后pH将上升对于含大量蛋白质或氨基酸的废水，由于氨的形成，pH会略上升。

反映器出液的pH一般会等于或接近于反映器内的pHpH值是废水厌氧解决最重要的影响因素之一，厌氧解决中，水解菌与产酸菌对pH有较大范畴的适应性，大多数此类细菌可以在pH为5.0-8.5范畴生长良好，某些产酸菌在pH不不小于5.0时仍可生长但一般对pH敏感的甲烷菌合适的生长pH为6.5-7.8，这也是一般状况下厌氧解决所应控制的pH范畴我公司规定厌氧反映器内pH控制在6.8-7.2之间 进水pH条件失常一方面表目前使产甲烷作用受到克制（体现为沼气产生量减少，出水COD值升高），虽然在产酸过程中形成的有机酸不能被正常代谢降解，从而使整个消化过程各个阶段的协调平衡丧失如果pH持续下降到5如下不仅对产甲烷菌形成毒害，对产酸菌的活动也产生克制，进而可以使整个厌氧消化过程停滞，而对此过程的恢复将需要大量的时间和人力物力pH值在短时间内升高过8，一般只要恢复中性，产甲烷菌就能不久恢复活性，整个厌氧解决系统也能恢复正常6.3 有机负荷和水力停留时间 有机负荷的。