上流式厌氧污泥床反应器（）

三、上流式厌氧污泥床反应器（UASB）

1. UASB的特点

UASB是目前发展最快的消化器之一，其特征是自下而上流动的污水流过膨胀的颗粒状的污泥床。消化器分为三个区，即污泥床、污泥层和三相分离器，如图4-3所示。分离器将气体分流并阻止固体物漂浮和冲出，使M RT比HRT大大增长，产甲烷效率明显提高，污泥床区平均只占消化器体积的30%，但80%～90%的有机物在这里被降解。该工艺将污泥的沉降和回流置于同一个装置内，降低了造价，在国内外已被大量用于低SS废水的处理，如废酒醪滤液、啤酒废水、豆制品废水等。

图4-3　UASB消化器结构示意图

2.UASB的优缺点

（1）该工艺的优点①除三相分离器外，消化器结构简单，没有搅拌装置及填料；②较长的SRT及MRT使其实现了很高负荷率；③颗粒污泥的形成使微生物天然固定化，增加了工艺的稳定性；④出水SS含量低。

（2）工艺的缺点①需要安装三相分离器；②需要有效的布水器，使进料能均匀分布于消化器底部；③要求进水SS含量低；④在水力负荷较高或SS负荷较高时易流失固体和微生物，运行技术要求较高。

3.UASB的三相分离器

三相分离器是UASB反应器最有特点和最重要的装置，其功能是对反应区上升的气、固、液混合物进行分离，气、固、液分离效果的好坏直接影响反应器的处理效果，是反应器运行成败的关键。

（1）三相分离器的原理及种类①集气室的缝隙部分的面积应该占反应器全部面积的15%～20%；②在反应器高度为5～7m时，集气室的高度在1.5～2m：③在集气室内应保持气液界面以释放和收集气体，防止浮渣或泡沫层的形成；④在集气室的上部应该设置消泡喷嘴，当处理污水有严重泡沫问题时消泡；⑤反射板与缝隙之间的遮盖应该在100～200mm，以避免上升的气体进入沉淀室；⑥出气管的直管应该足够长以保证从集气室中引出沼气，特别是有泡沫的情况。

三相分离器是UASB厌氧消化器的关键设备，主要功能是气液分离、固液分离和污泥回流，其形式多样，但均由气封、沉淀区和回流缝三个部分组成。单个三相分离器的基本构造如图4-4至图4-6所示。

图4-4　三相分离器结构1

图4-5　三相分离器结构2

图4-4所示的三相分离器的构造较为简单，但泥水分离的情况不够理想。回流缝内同时存在着流体的上升和下降，互相干扰。图4-6也有类似情况。图4-5三相分离器的构造虽较为复杂，但污泥回流和水流上升互相不干扰，污泥回流通畅，泥水分离效果较好，同时气体分离效果也较好。

图4-6　三相分离器结构3

图4-7　升流式固体反应器示意图

采用多于两层的箱式三相分离器可能是较好的选择。首先，多层结构的三相分离器可以做成箱式结构，可以在现场以外加工成形；其次，缝隙间的面积与反应器截面积比值（如果不计重叠的部分）由（N-1）/N给出，其中N是分离器的层次。在层数较多时，这一比值增加，这从一方面降低了缝隙处的上升流速，提高了分离效率；另一方面，多层分离使得第一层之后液体中气体量减少，降低了由气体引起的上升流速，也有利于提高分离效率。采用该三相分离器的优点是除了高效的气固液分离外，还使得UASB反应器的设计得到了最大限度的简化，并使UASB的设计标准化、规范化和简单化。