厭氧設備（UASB）的原理

厭氧設備（UASB）反應器是厭氧工藝的一次突破，解決了厭氧反應器的固體停留時間和水力停留時間的矛盾問題。厭氧設備（UASB）反應器中，廢水盡可能均勻地被引入反應器底部，廢水向上通過包含顆粒污泥或絮狀污泥的污泥床。厭氧反應發生在廢水與污泥顆粒的接觸過程。產生的氣體，（主要是甲烷和二氧化碳）在上升過程中產生氣提作用力，起到攪拌作用，引起內部的循環，這對于顆粒污泥的形成和維持有利。在污泥層形成的一些氣體附著在污泥絮體上，附著和沒有附著的氣體向反應器頂部上升，上升到三相分離器時污泥絮體碰擊氣體反射板的底部，引起附著氣泡的污泥絮體脫氣。氣泡釋放后的污泥絮體將沉淀到污泥床的表面。附著和沒有附著的氣體被收集到反應器頂部的集氣室。置于集氣室單元縫隙之下的擋板起到防止氣體氣泡進入沉淀區的作用，否則將引起沉淀區的紊動，阻礙顆粒污泥沉淀。包含一些剩余固體和污泥顆粒的液體經過分離器縫隙進入沉淀區。

由于分離器斜壁過流面積在接近水面時候增加，因此上升流速在此處降低。由于流速降低污泥絮體在沉淀區可以凝聚并沉淀到三相分離器表面。污泥絮體在三相分離器上累積到一定程度，由于其重力將超過其保持在斜壁上的摩擦力，因此將滑回到反應區，這部分污泥又可與進水有機物發生反應。

厭氧設備（UASB）反應器最重要的設備之一是三相分離器，這一設備安裝在反應器的頂部并將反應器分為下部的反應區和上部的沉淀區。為了在沉淀區中達到對上升流中污泥絮體/顆粒的滿意沉淀效果，三相分離器第一個主要目的就是盡可能有效地分離從污泥床/層中產生的沼氣，特別是在高負荷的情況下。位于集氣室下面反射板的作用是防止沼氣通過集氣室之間的縫隙逸出到沉淀室。另外擋板還有利于減少反應室內高產氣量造成的液體紊動。擋板的設計應該滿足只要污泥層沒有膨脹到沉淀區中不是一件壞事。相反，存在于沉淀區內的膨脹的污泥層另一方面，存在一定可供污泥層膨脹的自由空間是很有必要的，以防止重的污泥在暫時性有機或水力負荷沖擊下流失。水力和有機（產氣率）負荷率兩者都會影響到污泥層以及污泥床的膨脹。厭氧設備UASB系統的原理是在形成沉降性能良好的污泥凝絮體的基礎上，并結合在反應器內設置污泥沉淀系統，使氣相、液相和固相三相得到分離。形成和保持沉淀性能良好的污泥（其可以是絮狀污泥或顆粒型污泥）是厭氧設備（UASB）系統良好的根本。

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