UASB厌氧反应器常见故障

UASB厌氧反应器常见故障

污泥颗粒化的意义

颗粒污泥即我们常说的厌氧污泥，它的形成实际上是微生物固定化的一种形式，其外观为具有相对规则的球形或椭圆形黑色颗粒。光学显微镜下观察，颗粒污泥呈多孔结构，表面有一层透明胶状物，其上附着甲wan菌。颗粒污泥靠近外表面部分的细胞密度大，内部结构松散，粒径大的颗粒污泥内部往往有一个空腔。大而空的颗粒污泥容易破碎，其破碎的碎片成为新生颗粒污泥的内核，一些大的颗粒污泥还会因内部产生的气体不易释放出去而容易上浮，以至被水流带走，只要量不大，这也为一种正常现象。

厌氧反应器内颗粒污泥形成的过程称之为颗粒污泥化，颗粒污泥化是大多数UASB厌氧反应器启动的目标和成功的标志。污泥的颗粒化可以使UASB厌氧反应器允许有更高的有机物容积负荷和水力负荷。

厌氧反应器内的颗粒污泥其实是一个微生物水处理系统。这些微生物在厌氧环境中将难降解的有机物转化为甲wan、二氧化碳等气体与水系统分离并实现菌体增殖，通过这种方式污水得到净化。这里面涉及到两类关系极为密切的厌氧菌：产酸菌和产甲wan菌。产酸菌将有机物转化为挥发性有机酸，而产甲wan菌利用这些有机酸把他们转化为甲wan、二氧化碳等气体，这时污水得到净化。在这个过程中，对于净化污水来说，起关键作用的是甲wan菌，而甲wan菌对于环境的变化是相当敏感的，一旦温度、pH、有毒物质侵入、负荷等因素变化，均易引发其活力的下降，导致挥发酸积累，挥发酸积累的直接后果是系统pH下降，如此循环，厌氧反应器开始“酸化”。

“酸化”现象

UASB厌氧反应器在运行过程中由于进水负荷、水温、有毒物质进入等原因变化而导致挥发性脂肪酸在厌氧反应器内积累，从而出现产气量减小、出水CODcr值增加、出水pH值降低的现象，称之为“酸化”。发生“酸化”的反应器其颗粒污泥中的产甲wan菌受到严重抑制，不能将乙酸转化为甲wan，此时系统出水CODcr值甚至高于进水CODcr值，厌氧反应器处于瘫痪状态。

USAB反应器包括进水和配水、反应器的池体和三相分离器。如果考虑整个厌氧，还应该包括沼气收集和利用。但是由于沼气利用的途径和目标不确定，其利用也很大的差别。 UASB厌氧反应器常见故障

在USAB反应器中重要的设备是三相分离器，这一设备安装在反应器的部并将反应器分为下部的反应区和上部的沉淀区。为了在沉淀器中取得对上升流中污泥絮体颗粒的沉淀效果，三相分离器主要的就是尽可能效地分离从污泥床中产生的沼气。  特别是在高负荷的情况下,在集气室下面设置反射板，是防止沼气通过集气室之间的缝隙逸出到沉淀室，另外挡板还利于反应室内高产气量所造成的紊动。   

三相分离器的设计，应该是只要污泥层没到沉淀器，污泥颗粒或絮状污泥就能滑回到反应室。应该认识到时污泥到沉淀器中不是一件坏事。相反，存在于沉淀器内的污泥层将捕分散的污泥颗粒/絮体，同时它还对可生物降解的溶解性COD起到一定的去除。 

另一方面，存在一定可供污泥层的空间，以防止较重的污泥在暂时性机或水力负荷冲击失是很重要的。水力和机（产气率）负荷率两者都会影响到污泥层以及污泥床的。

USAB原理是在形成沉降性能良好的污泥絮体的基础上，并结合在反应器内设置污泥沉淀，使气体、和固体分离，形成和保持沉淀性能良好的污泥（颗粒或者絮状污泥），是USAB良好运行的根本点。

在废水的厌氧生物处理中，废水中的机物经大量微生物的共同，被终转化为、二氧化碳、水、和氨。在此中，不同的微生物的代谢相互影响、制约，形成复杂的生态，此生态在UASB反应中直观为颗粒污泥。 机物在废水中以悬浮物或胶体的形式存在，它们的厌氧降解可分为四个阶段。  

（1）水解阶段，微生物利用酶将大分子切割成小分子； 

（2）发酵（或酸化）阶段，小分子机物被发酵菌利用，在细胞内转化为简单的化合物，这一阶段的主要产物挥发酸、醇类、乳酸、二氧化碳、、氨和等； 

（3）产乙酸阶段，此阶段中上一阶段的产物被进一步转化为乙酸等； 

（4）产阶段，在此阶段乙酸、碳酸等被转化为、二氧化碳。上述四个阶段的进行，大分子机物被转化为机物，水质变好，同时微生物了生长。