污水处理技术“十八罗汉” （五）

 

 

 

       上流式厌氧污泥床技术是一种处理污水的厌氧生物处理技术，又叫升流式厌氧污泥床，英文缩写UASB（Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket）。

       由荷兰Lettinga教授于1977年发明。其机理为：UASB反应器是集有机物去除以及泥、水、气三相分离于一体的集成化废水厌氧处理工艺。厌氧生物处理是利用厌氧性微生物的代谢特性，在不需提供外源能量的条件下，以被还原有机物作为受氢体，同时产生有能源价值的甲烷气体。

       UASB反应器中的厌氧反应过程与其他厌氧生物处理工艺一样，包括水解，酸化，产乙酸和产甲烷等。反应器主体分为上下两个区域，即反应区和气、液、固三相分离区，在下部的反应区内是沉淀性能良好的厌氧污泥床；

       高浓度有机废水通过布水系统进入反应器底部，向上流过厌氧污泥床，与厌氧污泥充分接触反应，有机物被转化为水、甲烷和二氧化碳，气、液、固由顶部三相分离器分离。出水COD的去除率可达到80%以上，容积负荷5~10kgCOD/（m?·d），出水二次处理后达标排放，分离后的沼气可作为能源利用。

 

 

 

 

       废水经过预处理后，由反应器的底部进入后，由于废水以一定的流速自下而上 流动以及厌氧过程产生的大量沼气的搅拌作用，废水与污泥充分混合，有机质被吸附分解， 所产沼气经由反应器上部三相分离器的集气室排出， 含有悬浮污泥的废水进入三相分离器的沉降区， 由于沼气已从废水中分离， 沉降区不再受沼气搅拌作用的影响. 废水在平稳上升过程中， 其中沉淀性能良好的污泥经沉降面返回反应器主体部分， 从而保证了反应器内高的污泥浓度，含有少量较轻污泥的废水从反应器上方排出。

 

       1、UASB内厌氧污泥浓度高，平均污泥浓度为20-40gMLVSS/L；

       2、对高浓废水具有经济的处理效果；有机负荷高，水力停留时间短，例如采用中温发酵时，容积负荷一般为10kgCOD/（m?.d）左右；

       3、无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生的沼气的上升运动，使污泥床上部的污泥处于悬浮状态，对下部的污泥层也有一定程度的搅动；

       4、污泥床不设载体，节省成本造价及避免因填料发生堵塞问题；

       5、UASB内设三相分离器，通常不设沉淀池，被沉淀区分离出来的污泥重新回到污泥床反应区内，通常可以不设污泥回流设备，运行动力较小。

 

       1、进水pH=6.0～8.0；

       2、常温厌氧温度宜为20℃~25℃，中温厌氧温度宜为35℃~40℃，高温厌氧温度宜为50℃~55℃；

       3、营养组合比（CODcr：氨氮：磷）宜为100～500:5:1；

       4、B/C的比值宜＞0.3；

       5、进水SS含量＜1500mg/L，氨氮浓度＜2000mg/L；硫酸盐浓度＜1000mg/L

       6、进水CODcr＞1500mg/L，可高至10000mg/L以上；

       7、严格控制重金属、氰化物、酚类等物质进入厌氧反应器浓度。

       如不能满足以上要求，则需要进行相应的预处理措施。

 

 

       SBR是序批式活性污泥法（ Sequencing Batch Reactor） 的缩写，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。

       开始由南美科学家们于1970年用于脱氮处理而引起环境学家们注意，20世纪80年代以来，随着全球范围水资源的短缺、水体污染形势的加剧，以及计算机、自控技术、生物技术和材料等科学的发展而在国内外被引起广泛重视和研究的一种污水处理技术。       

作为一种间歇运行的废水处理工艺，其结构形式简单，运行方式灵活多变，空间上完全混合，时间上理想推流，兼均化、初沉、生物降解、终沉等功能于一池，无须设污泥回流系统。随着污水处理研究深入，SBR工艺改进技术、新工艺的研究、开发和应用得到了迅速发展，其中改良型SBR 的发展尤为迅速，如ICEAS工艺，CASS工艺，UNITANK工艺，和MSBR工艺。

       SBR工艺的运行模式由进水、反应、沉淀、出水和待机5个基本阶段组成。从废水进水开始到待机时间结束算作1个周期。每个周期内，一切过程都在1个设有曝气或搅拌装置的反应池内依次进行，该池集均化、初沉、生物降解、二次沉淀等功能于一池，无污泥回流系统。尤其适用于间歇排放和流量变化较大的场合。这种五程序在一个反应池中操作过程，周而复始反复进行，以达到持续进行污水处理的目的。

 

 

 

 

       废水经过水泵将废水泵入SBR反应池中，在进水的同时边搅拌混合，待进水完全后，停止进水，进行曝气过程，曝气反应降解有机污染后进行静置沉淀过程，沉淀完全后采用滗水器对外排水，出水达标排放，下层活性污泥部分外排，反应池进入闲置阶段，等待下一周期废水处理。

 

 

       SBR工艺为单池间歇进水处理流程，在大多数情况下（包括工业废水处理），无需设置调节池；

       SVI值较低，污泥易于沉淀，一般情况下，不产生污泥膨胀现象；

       通过对运行方式的调节，在单一的曝气池内能够进行脱氮和除磷反应；

       应用电动阀、液位计、自动计时器及可编程序控制器等自控仪表，可能使本工艺过程实现全部自动化，而由控制室控制；

       运行管理得当，处理水水质优于连续式；

       加深池深时，与同样的BOD-SS负荷的其它方式相比较，占地面积较小；

       耐冲击负荷，处理有毒或高浓度有机废水的能力强。具体如下：

       1、工艺简单，投资和运行费用低；

       2、污泥活性强，污泥的质量浓度高；

       3、对水量、水质变化的适应性强，有机物去除率高；

       4、静止沉淀效果好；

       5、不易出现污泥膨胀；

       6、脱氮除磷效果好。