顆粒污泥的性質

顆粒污泥一般呈球形或橢球形，其顏色呈灰黑或褐黑色，肉眼可觀察到顆粒的表面包裹著灰白色的生物膜。顆粒污泥的密度一般為1.0l~1.05g／cm3，粒徑為0.5~3mm(大可達5mm)，污泥指數(SVl)為10~20mL／gSS(與顆粒的大小有關)，沉降速度多在5~10mm／s。成熟顆粒污泥的VSS／SS值為70％~80％。顆粒污泥含有碳酸鈣等無機鹽晶體以及纖維、砂粒等，還含有多種金屬離子。顆粒污泥中的碳、氫、氮的含量分別為40％~50％、7％和10％左右。

升流式厭氧污泥床UASB工藝由于具有厭氧過濾及厭氧活性污泥法的雙重特點，作為能夠能夠將污水中的污染物轉化成再生清潔能源——沼氣的一項技術。對于不同含固量污水的適應性也強，且其結構、運行操作維護管理相對簡單，造價也相對較低，技術已經成熟，正日益受到污水處理行業界的重視，受到廣泛的歡迎和應用UASB由污泥反應區、氣液固三相分離器（包括沉淀區）和氣室三部分組成

UASB內的流態和污泥分布

UASB內的流態相當復雜，反應區內的流態與產氣量和反應區高度相關，一般來說，反應區下部污泥層內，由于產氣的結果，部分斷面通過的氣量較多，形成一股上升的氣流，帶動部分混合液（指污泥與水）作向上運動。與此同時，這股氣、水流周圍的介質則向下運動，造成逆向混合，這種流態造成水的短流。在遠離這股上升氣、水流的地方容易形成死角。在這些死角處也具有一定的產氣量，形成污泥和水的緩慢而微弱的混合，所以說在污泥層內形成不同程度的混合區，這些混合區的大小與短流程度有關。懸浮層內混合液，由于氣體幣的運動帶動液體以較高速度上升和下降，形成較強的混合。在產氣量較少的情況下，有時污泥層與懸浮層有明顯的界線，而在產氣量較多的情況下，這個界面不明顯。有關試驗表明，在沉淀區內水流呈推流式，但沉淀區仍然還有死區和混合區。

UASB內污泥濃度與設備的有機負荷率有關。是處理制糖廢水試驗時，UASB內污泥分布與負荷的關系。從圖中可看出污泥層污泥濃度比懸浮層污泥濃度高，懸浮層的上下部分污泥濃度差較小，說明接近完全混合型流態，反應區內污泥的頒，當有機負荷很高時污泥層和懸浮層分界不明顯。試驗表明，污水通過底部0．4－0．6m的高度，已有90％的有機物被轉化。由此可見厭氧污泥具有極高的活性，改變了長期以來認為厭氧處理過程進行緩慢的概念。在厭氧污泥中，積累有大量高活性的厭氧污泥是這種設備具有巨大處理能力的主要原因，而這又歸于污泥具有良好的沉淀性能。

UASB具有高的容積有機負荷率，其主要原因是設備內，特別是污泥層內保有大量的厭氧污泥。工藝的穩定性和高效性很大程度上取決于生成具有優良沉降性能和很高活性的污泥，尤其是顆粒狀污泥。與此相反，如果反應區內的污泥以松散的絮凝狀體存在，往往出現污泥上浮流失，使UASB不能在較高的負荷下穩定運行。

根據UASB內污泥形成的形態和達到的COD容積負荷，可以將污泥顆粒化過程大致分為三個運行期：

（1）接種啟動期：從接種污泥開始到污泥床內的COD容積負荷達到5kgCOD/m3．d左右，此運行期污泥沉降性能一般；

（2）顆粒污泥形成期：這一運行期的特點是有小顆粒污泥開始出現，當污泥床內的總SS量和總VSS量降至時本運行期即告結束，這一運行期污泥沉降性能不太好；

（3）顆粒污泥成熟期：這一運行期的特點是顆粒污泥大量形成，由下至上逐步充滿整個UASB。當污泥床容積負荷達到16kgCOD/m3．d以上時，可以認為顆粒污泥已培養成熟。該運行期污泥沉降性很好。