UASB反应器的详细设计

   厌氧生物反应器是一种利用厌氧微生物处理污水中机污染物的主要设备。其特点是处理（需鼓风曝气）、可处理高浓度机污染物污水、可回收利用沼气、设备（容积负荷高、设备高）等。随着研究的深入，厌氧生物反应器在处理高难度机废水方面的殊效果也引起了高度观注。

    目前上多的厌氧生物反应器是UASB厌氧生物反应器。这种反应器被称为二代厌氧生物反应器。其特点是技术成熟、。随着流化反应理论的运用，以相对稳定的厌氧生物床为特点的UASB反应器显示出反应效率的劣势。而主流三代反应器如EGSB、IC等厌氧生物反应器运用流化反应理论，将厌氧生物反应器的和反应效率都大大推进一步，也逐年提升。

1、适宜的pH值：为使厌氧顺利进行，反应器中的pH值必须在6.5～8.2之间。

2、的常规营养：反应器内氮的浓度必须在40～70mg/L范围内才能满足需要，新疆IC厌氧反应器，而磷和硫化物维持较的浓度即可满足需要。甲1烷菌对硫化物和磷专性需要，必须在反应器内其含量，时需要向进水中投加磷肥和硫酸盐。

3、必要的微量专性营养元素：对甲1烷菌激1活的专性营养元素铁、钴、镍、锌、锰、钼、铜甚至硒、硼等很多种，缺少其中一种就可能严重影响整个生物处理过程。

4、合适的温度：厌氧反应一般在30～37℃的中温条件下运行。

5、对毒性适应能力：必须完成厌氧微生物对毒物质适应性的驯化。

6、的代谢时间：要同时厌氧生物处理的水力停留时间HRT和固体停留时间SRT。

7、适量的碳：来自进水中的机物要满足异养型甲1烷菌用于生物合成所需要的碳，同时反应器内的溶解性C02要满足自养型甲1烷菌所需要的碳。

8、污染物向微生物的传质良好：厌氧生物反应器内的颗粒污泥在流化状态下传质能力较好，但生物量过多积累或使用厌氧生物膜法时生物膜过厚都可能产生传质问题，要定期排出剩余生物污泥或提高回流比减少部分传质阻力。

UASB反应器的详细设计

1) 反应器的体积和高度

   采用水力停留时间进行设计时，体积(V)按公式(1)或(2)计算。反应器高度的原则是设计、运行和上综合考虑的结果。从设计、运行方面考虑：高度会影响上升流速，高流速增加系统扰动和污泥与进水之间的接触。但流速过高会引起污泥流失，为保持足够多的污泥，上升流速不能过一定的限值，从而使反应器的高度受到限制；高度与CO2溶解度关，反应器越高溶解的CO2浓度越高，因此，pH值越。如pH值于值，会危害系统的效率。

   从上考虑: 土方工程随池深增加而增加，但占地面积则相反；考虑当地的气候和地形条件，一般将反应器建造在半地下减少建筑和保温。的反应器高度(深度)一般是在4到6m之间，并且在大多数情况下这也是系统的运行范围。

2) 反应器的升流速度

   对于UASB反应器还其他的流速关系(图2)。对于日平均上升流速的值见表3，应该注意对短时间(如2～6h)的高峰值是可以承受的(即暂时的高峰流量可以接收)。

表3 UASB和EGSB允许上升流速(平均日流量) Vr＝0.25~3.0m/h

3) 反应器的截面积和反应器的长、宽(或直径)

   在确定反应器的容积和高度(H)之后，可确定反应器的截面积(A)。从而确定反应器的长和宽，在同样的面积下正方形池的周长比矩形池要小，矩形UASB需要更多的建筑材料。以表面积为600m2的反应器为例，30×20m的反应器与15m×40m的反应器周长相差10%，这意味着建筑要增加10%。但从布水均匀性考虑，矩形在长/宽比较大较为合适。从布水均匀性和性考虑，矩形池在长/宽比在2:1以下较为合适。长/宽比在4:1时增加十分突出。

   圆形反应器在同样的面积下，其周长比正方形的少12%。但这一特点仅仅在采用单个池子时才成立。当建立两个或两个以上反应器时，矩形反应器可以采用共用壁。对于采用公共壁的矩形反应器，池型的长宽比对造也较大的影响。如果不考虑其他因素，这是一个在设计中需要优化的参数。

UASB反应器的详细设计

4) 单元反应器大体积和分格化的反应器

   在UASB反应器的设计中，采用分格化对运行操作是益的。先，分格化的单元尺寸不会过大，可避免体积过大带来的布水均匀性等问题；同时多个反应器对系统的启动也是益的，可先启动一个反应器，再用这个反应器的污泥去接种其他反应器；另外，利于维护和检修，可放空一个反应器进行检修，而不影响系统的运行。从目前实践看的单体UASB反应器可为1000-2000m3。

5) 单元反应器的系列化

   单元的规准化根据三相分离器尺寸进行，三相分离器的型式趋向于多层箱体的设备化结构。以2×5m的三相分离器为例，原则上讲多种配合形式。但从规准化和系列化考虑，要求具通用性和简单性。所以，池子宽度是以5m为模数，长度方向是以2m为模数。布置单元尺寸的方式可分成单池单个分离器和单池两个分离器的形式。原则上如果采用管道或渠道布水，池子的长度是不受限制。如前所述，由于长宽比涉及到反应器的性，所以要结合池子组数考虑适当的长宽比。对宽度为10m的单个反应器，2:1的长宽比的反应器可达到2000m3的池容。对更大的反应器，如果需要也可采用双池共用壁的型式。