一(yī)、原理及概述：

  升流式厭(yàn)氧污泥床反應器簡稱UASB,是目前廣泛應用于工(gōng)業有機廢水處理，高效厭(yàn)氧處理廢水的工(gōng)藝之一(yī)，其結構可分(fēn)爲三個主要區域：底部布水系統，反應區以及頂部的氣、液、固三相分(fēn)離(lí)區。UASB反應器不配備回流污泥裝置，本身配有氣、液、固三相分(fēn)離(lí)裝置，從而有效地滞留污泥，在運行過程中(zhōng)能形成具有良好沉降性能的顆粒狀污泥，反應器内可以維持很高的生(shēng)物(wù)量，平均濃度可達80gSS/L.同時，反應器的SRT很大(dà)，HRT很小(xiǎo)，使得反應器有很高的容積負荷率和處理效果，運行穩定性良好。UASB的下(xià)部是濃度很高并具有良好沉降性能和絮凝性能的顆粒污泥層，形成污泥床，污水從反應器下(xià)部通過布水系統被盡可能均勻地引入反應器底部，污水向上通過污泥床。厭(yàn)氧反應發生(shēng)在廢水與污泥顆粒的接觸過程。污泥中(zhōng)的微生(shēng)物(wù)分(fēn)解廢水中(zhōng)的有機物(wù)，把有機物(wù)轉化爲沼氣。沼氣以細小(xiǎo)氣泡形式不斷放(fàng)出，并在上升過程中(zhōng)不斷融合，逐漸形成較大(dà)氣泡。在反應器本身所産沼氣的攪動下(xià)，污泥床上部的污泥處理浮動狀态，因而不需要外(wài)加攪拌系統，能達到污水與污泥良好地混合。一(yī)般浮動高度可達2m左右，該層污泥濃度較低，稱爲污泥懸浮層。

二、工(gōng)藝特征：
  UASB反應器的運行效果主要取決于反應器内形成的顆粒污泥，顆粒污泥形成需要時間較長，難度較大(dà)。污泥顆粒化的機理目前尚不十分(fēn)清楚，至今尚未有一(yī)種較爲完善的理論來闡明厭(yàn)氧顆粒污泥形成的機理，快速形成顆粒污泥的條件一(yī)直是研究的主要焦點。以下(xià)爲形成顆粒污泥的主要條件。
  1、廢水性質在處理甜菜制糖廢水、土豆加工(gōng)廢水、酒精廢水、甲醇廢水、屠宰廢水、啤酒廢水及檸檬酸廢水等，均可培養出顆粒污泥，或不能培養出顆粒污泥。要求廢水的C：N:P約爲200:5:1，否則要适當進行調節。投加補充适量的鐵、钴、鎳等微量元素有利于提高污水産甲烷活動，因爲這些元素是産甲烷輔酶重要的組成部分(fēn)，可加速污泥顆粒化過程。投加Ca2+25～100mg/L,有利于帶負電荷細菌相互粘接從而有利于污泥顆粒化。
  2、污泥負荷率影響污泥顆粒化進程最主要的控制條件是可降解有機物(wù)污泥負荷率。當污泥負荷率達0.3kgCOD/(kgvSS.d)以上便能開(kāi)始形成顆粒污泥。當污泥負荷率達到0.6kgCOD/(kgvss.d)時，顆粒化速度加快，所以當顆粒污泥出現後，應迅速将污泥COD負荷率提高到0.6kgCOD/(kgvss.d)左右水平，利用顆粒化進行。
  3、水力負荷率和産氣負荷率升流條件升流條件是UASB反應器形成顆粒污泥的必要條件，代表升流條件的物(wù)理量是水流的上升流速和沼氣的上升流速，即水力負荷率和産氣負荷率。稱之爲系統的選擇壓，選擇壓對污泥床産生(shēng)沿高度（水流）方向的攪拌作用和水力篩選作用。定向攪拌作用産生(shēng)的剪切力使微小(xiǎo)的顆粒産生(shēng)不規則的旋轉運動，有利于絲狀微生(shēng)物(wù)的相互纏繞，爲顆粒的形成創造一(yī)個外(wài)部條件。水力篩選作用能将微小(xiǎo)的顆粒污泥與絮體(tǐ)污泥分(fēn)開(kāi)，污泥床低聚集比較大(dà)的顆粒污泥，密度小(xiǎo)的絮體(tǐ)污泥進入懸浮層區，或被淘汰出反應器。廢水從底部進入，使得顆粒污泥首先獲得足夠的食料而快速增長，有利于污泥顆粒化的實現。
  4、堿度堿度對于厭(yàn)氧污泥顆粒化有重要影響。堿的化學組分(fēn)不影響污泥的顆粒化，維持一(yī)定堿度的作用在于它的緩沖作用，确保反應器的PH值維持在6.5～7.5之間。
  5、接種污泥爲了使反應器内快速實現污泥顆粒化，投加一(yī)定量的接種物(wù)是必要的，一(yī)般要求接種污泥具有一(yī)定的産甲烷活性，資(zī)料表明，厭(yàn)氧消化污泥是較好的接種污泥，其它凡存在厭(yàn)氧菌的污泥，如河底污泥、沼氣池污泥、厭(yàn)氧塘低泥等，也可作爲接種污泥。接種污泥僅僅是作爲“種子”，而顆粒污泥的産生(shēng)是建立在新繁殖厭(yàn)氧菌的基礎上，即使采用顆粒污泥作爲種泥，在處理不同性質的廢水時顆粒污泥的微生(shēng)物(wù)組成和構造也要發生(shēng)變化，隻有當顆粒污泥接種到處理同類廢水的反應器時，顆粒污泥才能立即發揮作用。
  6、環境條件要嚴格厭(yàn)氧溫度控制在35～40度或50～55度之間，PH值保持在7～7.2之間，在控制以上條件的情況下(xià)，高溫55度運行100d，中(zhōng)溫30度運行160d, 低溫20度運行200d,顆粒化污泥才能培養完成，一(yī)般來說，溫度越高，實現污泥顆粒化所需時間越短，但溫度過高或過低都不利于培養顆粒污泥。顆粒化污泥培養成熟的标志(zhì)爲：顆粒污泥大(dà)量形成，反應器呈現兩個污泥濃度分(fēn)布均勻的反應區，即污泥床和污泥懸浮層，其間有比較明顯的界限；顆粒污泥沉降性能良好，顆粒呈球狀、杆狀或不十分(fēn)規則的黑色顆粒狀。球狀顆粒污泥直徑多爲0.1～3mm，個别大(dà)的有5mm；顆粒污泥密度1～1.05g/L，顆粒污泥在光學顯微鏡下(xià)觀察，呈多孔結構，内部有相當大(dà)比例的自由空間，爲氣體(tǐ)和底物(wù)的傳質提供通道，顆粒污泥表白(bái)有一(yī)層透明膠狀物(wù)，其上附有甲烷八疊球菌，而且占優勢，中(zhōng)間層有甲烷絲狀菌，另外(wài)還有球菌和杆菌。成熟的顆粒污泥，産甲烷細菌應占40%～50%，反應器在顆粒污泥培養成熟後就穩定運行，UASB反應器一(yī)般不适合處理高濃度懸浮固體(tǐ)廢水，進水的TSS應控制在500mg/L以下(xià)。
三、應用狀态：

UASB反應器是廢水厭(yàn)氧生(shēng)物(wù)處理工(gōng)藝中(zhōng)比較先進的一(yī)種，它能滞留高濃度活性很強的顆粒污泥（平均濃度達30～40gL）,使處理負荷大(dà)幅度提高，可達7～15kgCOD/(m3.d).同時，又(yòu)不需要污泥沉澱分(fēn)離(lí)、脫氣、回流污泥等輔助設施，能耗較低，因而得到廣泛應用。