UASB厌氧反应器优化工艺的研究(3)

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1.1.2 研究意义

由于制药废水具体其废水浓度较高以及生物难降解性等特点, 在工艺处理上相较于上述一般方法而言会更多的会考虑采用厌氧生物法,因为厌氧处理不仅仅能够将废水中大量的有机污染物去除,同时也可以将反应过程中产生的沼气进行充分的资源化利用[5] 。相比于好氧法处理,厌氧处理能够具有：活性污泥生产率低、勿需曝气充氧、矿物矿化程度高、营养盐需要量少等优点[6] 。因此,对于抗菌素和有机合成药等生产废水的厌氧处理, 在我国制药行业已经渐渐被人们所重视并采用了。而在厌氧处理技术中，由于UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket)厌氧反应器具有结构紧凑、处理能力大、无机械搅拌、处理效果好以及投资费用省等优点，因此在高浓度的有机工业废水的处理中UASB法得到广泛应用[7]。

正是因为UASB厌氧反应器的以上优点，对于UASB厌氧反应器优化工艺的研究就显得尤为重要，UASB厌氧反应器对COD去除率高低关系到整个厌氧处理效率的高低，根据厌氧反应的一些影响因素去试验何种条件下UASB反应器处理效率较高，是本课题主要研究的内容和意义。

1.2 UASB反应器简述

1.2.1 UASB反应器的构造

上流式厌氧污泥床(Up-Flow Anaerobic Sludge Blanket即UASB)是由（Wageningen）荷兰瓦格宁根以及农业大学（Lettinga）拉丁格教授等人于1971年通过物理的结构设计[8]，利用重力场对不同密度的物质作用有差异，发明了上流式厌氧污泥床（UASB）反应器，具有结构紧凑、无机械搅拌、处理能力大、投资费用省以及处理效果好等优点[9]。反应器主要由4个部分组成:①流化态区域，②污泥床区域，③气固液分离区域，④固定区域。

具体如图1.1所示。

UASB反应器构造图

图1.1 UASB反应器构造图

1.2.2 UASB的运行模式及工作原理概况

(1) 运行模式

升流式厌氧污泥床相比于其它大多数厌氧生物处理装置的不同之处是[10]:废水的流向是由下向上流过反应器，而污泥不需要其他特殊搅拌设备，直接能在反应器内实现污泥的颗粒化是它最大以及突出的特点，颗粒化的污泥直径一般为0.1～2cm，相对密度一般为1.04～1.08，所以能够具有良好的沉淀性能以及较高的产甲烷活性。

升流式厌氧污泥床包括了污泥反应区、三相分离器和集气室三部分。留存在的大量厌氧污泥得以形成厚实的污泥层。废水沿反应器底部流入，首先与反应器底部的污泥层充分接触，使得废水当中的有机物被污泥层中的多种微生物分解，从而转化为沼气。产生的一系列微小的沼气气泡接触融合并形成较大沼气气泡，在三相分离器中气泡到达其下部进而反射到四周，进入集气室当中，气泡由集气室上方的导管将其排出反应器。浓沼搅动气度较小的污泥和废水使其到达该反应器上部，其中较小的污泥在上部发生碰撞絮凝而形成较大的颗粒污泥后，在重力的作用下，较大的污泥颗粒又沉降回反应区，分离和处理后的废水从反应器部逸出，就这样循环往复从而完成废水处理过程。

(2) 工作原理

由图1.2所示，UASB反应器的具体装置一目了然，其下部为污泥床区和污泥悬浮层区，而上部设置气、固、液三相分离器，需处理的废水由UASB反应器的底部均匀进入污泥床区，与污泥悬浮层区厌氧污泥层进行充分接触反应，绝大部分的有机物被污泥悬浮层区厌氧微生物分解成沼气。气体、液体与固体三者形成混合液流上升至装置顶部设置的三相分离器得到很好的分离，使绝大多数近80%的有机物被微生物分解转化为沼气，最终完成废水厌氧处理的过程。