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UASB厌氧反应器的原理

升流式厌氧污泥床(UASB)反应器是由Lettinga在七十年发的。废水被尽可能均匀的引入到UASB厌氧反应器的底部，污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床。厌氧反应发生在废水与污泥颗粒的接触过程，反应产生的沼气引起了内部的循环。附着和没有附着在污泥上的沼气向反应器顶部上升，碰击到三相分离器气体发射板，引起附着气泡的污泥絮体脱气。由于砂的比表面积大，每立方米可5500-6500m2/m3(折合一般填料40-50m3)，因而生物接触面积特别大，因而处理效率很高，每立方米有效反应器容积可每天处理COD达35-45公斤COD/m3。气泡释放后污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面，气体被收集到反应器顶部的三相分离器的集气室。一些污泥颗粒会经过分离器缝隙进入沉淀区。UASB厌氧反应器包括以下几个部分：进水和配水系统、反应器的池体和三相分离器。

在UASB厌氧反应器中的设备是三相分离器，这一设备安装在反应器的顶部并将反应器分为下部的反应区和上部的沉淀区。

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（1）水解阶段：高分子有机物由于其大分子体积，不能直接通过的细胞壁，需要在微生物体外通过胞外酶加以分解成小分子。废水中典型的有机物质比如纤维素被纤维素酶分解成纤维二糖和葡萄糖，淀粉被分解成麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被分解成短肽和氨基酸。当废水由反应器底部进入反应器后，由于水向动并产生大量气体上升形成了良好的自然搅拌作用。分解后的这些小分子能够通过细胞壁进入到细胞的体内进行下一步的分解。

　　（2）酸化阶段：上述的小分子有机物进入到细胞体内转化成更为简单的化合物并被分配到细胞外，这一阶段的主要产物为挥发性脂肪酸（VFA），同时还有部分的醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、等产物产生。

　　（3）产阶段：在此阶段，上一步的产物进一步被转化成、碳酸、氢气以及新的细胞物质。

　　（4）产阶段：在这一阶段，、氢气、碳酸、甲酸和都被转化成、二氧化碳和新的细胞物质。这一阶段也是整个厌氧过程为重要的阶段和整个厌氧反应过程的限速阶段。

医院污水来源及成分复杂，含有病原性微生物、有毒、有害的物理化学污染物和性污染等，具有空间污染、急性和潜伏性等特征，不经有效处理会成为一条疫病扩散的重要途径和严重污染环境。需要采用综合的污水处理。

厌氧反应器工艺具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点，对于不同含固量污水的适应性较强，成熟的技术水平使该工艺广泛。由于采用厌氧生物处理技术，UASB厌氧反应器无论高浓度的有机废水还是低浓度的有机废水均可进行有效除污、过滤。

内循环厌氧处理技术（以下简称IC厌氧技术）就是在这一背景下产生的处理技术，它是20世纪80年代中期由荷兰PAQUES公司研发成功，并推入国际废水处理工程市场，目前已成功应用于土豆加工、啤酒、食品和柠檬酸等废水处理中。实践证明，该技术去除有机物的能力远远超过普通厌氧处理技术（如UASB），而且IC反应器容积小、投资少、占地省、运行稳定，是一种值得推广的厌氧处理技术。而且IC反应器高径比很大（一般为4~8），所以占地面积特别省，非常适合用地紧张的工矿企业。