6.3 上流式厌氧污泥床反应器

6.3.1 上流式厌氧污泥床反应器用于化工污水处理时，进水COD浓度不宜大于30000mg/L。
6.3.2 上流式厌氧污泥床反应器宜采用中温厌氧消化，反应器内部和进水宜设加热设施，外部宜采取保温措施。
6.3.3 反应区的有机物容积负荷或水力停留时间，宜通过试验或根据同类水质运行资料确定，无试验数据时，中温消化的反应器，反应区容积负荷宜为3kg[COD]/(m³·d)～8kg[COD]/(m³·d)，水力停留时间不宜小于24h。
6.3.4 反应区表面水力负荷宜为0.5m³/(m²·h)～1.0m³/(m²·h)，当反应器出水需要回流时，表面水力负荷应按进水流量和回流量之和计。
6.3.5 反应器底部应设置均匀配水系统，出水点服务面积宜按2m²/个～5m²/个设置。
6.3.6 反应器上部应设三相分离器，三相分离器的设计宜符合下列规定：
    1 沉淀区表面水力负荷不宜大于1.0m³/(m²·h)，水力停留时间宜为1.5h～2.0h；
    2 沉淀区开缝处进水流速不宜大于3m/h；
    3 沉降斜面与水平面的夹角宜为45°～60°；
    4 气液分离界面气体负荷不宜小于1m³/(m²·h)，集气室宜采取水力消泡措施；
    5 三相分离器导流体或导流板与集气室斜面重叠部分宽度，宜大于100mm～200mm。

条文说明

6.3.1 化工污水具有浓度高、波动大、毒性高的特点，试验和运行经验表明，进水有机物浓度过高会造成三相分离器沼气分离困难，产生大量泡沫，此外，浓度过高易造成毒性抑制，一般情况下，进水COD浓度不宜大于30000mg/L，当进水有机物浓度过高时可考虑回流稀释。
6.3.2 为保证上流式厌氧污泥床(UASB)反应器运行工况和稳定的处理效果，作出本规定。
6.3.3 研究表明，在有机物浓度较低时，UASB反应器反应区容积计算主要取决于水力停留时间，有机物浓度较高时，反应器容积计算则取决于反应区有机物容积负荷。
6.3.4 反应区表面水力负荷主要影响三相分离器的固液和固气分离效果，水力负荷太大时，悬浮物沉降不好，会造成污泥流失，严重时会破坏污泥床的结构稳定，为保证良好的分离效果，表面水力负荷不宜大于0.5m³/(m²·h)～1.0m³/(m²·h)。反应器出水回流主要考虑化工污水中某些污染物浓度太高时会对厌氧微生物产生毒性和抑制作用，回流对降低毒性影响有利，但设计时应考虑回流可能引起的反应器内部工况变化，例如表面水力负荷等。
6.3.5 反应区配水系统除保证单位面积进水基本相同外，还兼有搅拌功能，使进水与污泥充分接触混合、反应。反应器的进水方式可为连续式，为增大配水系统出水口流速，也可以脉冲间歇进水，对高浓度有机污水，由于水力负荷低，采用脉冲进水是一种较好的方法。配水系统的形式有多管多点式，树枝管式和穿孔管式，国内常采用穿孔管配水系统，孔口直径一般为15mm～25mm，孔口流速不宜小于2m/s，配水管中心距和出水孔距一般为1m～2m，出水点服务面积2m²～5m²，多孔管配水系统可兼作反应器放空管和池底排泥使用。各种配水系统均应考虑反冲洗或清堵措施。
6.3.6 三相分离器有多种布置形式，设计合理与否直接影响反应器处理效果和运行成败。三相分离器的设计可分为沉淀区设计、回流缝设计和气液分离设计三个部分，本条对三相分离器的设计提出了要求。
    1 沉淀区设计方法与二沉池相似，决定于表面水力负荷，由于沉淀区有少量污泥气产生对固液分离有一定干扰，故表面水力负荷不宜大于1.0m³/(m²·h)。为取得良好的固液分离效果，沉淀区总水深宜大于1.5m，水力停留时间宜为1.5h～2.0h。
    2 沉淀区开缝处进水流速的要求是考虑污泥能顺利回流至反应区，不宜大于3m/h。
    3 沉降斜面的倾角规定目的是使污泥能顺利滑回反应区。
    4 进水悬浮物浓度过高或气液界面气体负荷率过低均有可能形成浮渣层，进水中含较高油脂类化合物或气体负荷率过高易形成泡沫层，均不利于污泥气逸出，严重时会引起气体从沉淀区逸出，干扰沉淀区固液分离或堵塞气体管，故气体分离界面气体负荷不宜小于1m³/(m²·h)，一般取1m³/(m²·h)～3m³/(m²·h)。
    5 导流体或导流板与集气室斜面重叠部分的宽度是防止气体进入沉淀区要求确定的。