UASB厭氧反應器處理污水的工藝特點及工藝流程
隨著反應器內污泥濃度的增加，厭氧消化工藝中微生物數量的增加，或進水中不可降解的懸浮固體的積累，可提高出水水質，但污泥過高時，會隨出水一起沖出反應器。所以當反應器中的污泥達到一定的預定最大濃度時，就需要進行排泥。
總的污泥排放應遵循一個預先制定的程序，即在一定的時間間隔內(例如每周)排放相當于該時期累積量的一定體積的污泥。
較可靠的排泥法是確定污泥濃度分布曲線，原則上排泥法分為兩種：
①從預期高度直接排放；
②用泵把污泥排出。
泥漿排泥高度非常重要，它應該是將低活性污泥排出，并在反應器中保留最佳高活性污泥。通常在污泥床的底層會形成濃污泥，而在上層為稀泥，剩余污泥則會從上層排出。由于積沙和細沙活性降低，反應器底部的“濃”污泥可能會出現積沙和細沙活性下降的情況，這時建議偶爾從反應器底部排泥，以避免或減少積沙。
①清水區高度0.5~1.5米；
②排泥可采用定時排泥，周排一般為1~2次。
③需設置污泥液面監測器，可根據污泥表面高度來確定排泥時間。
④剩余污泥排泥部位應位于污泥區上部。
⑤對矩形池排泥水，應沿池縱部多點排泥。
⑥因為反應器底部可能有顆粒物質積聚，砂粒很小，應該考慮下段排泥的可能性，這樣可以避免或減少反應器內砂粒積聚。
⑦對于一管多孔的水管，可考慮同時將進水管和排泥或放空。
排出剩余污泥的位置通常被認為是反應器的高度。但大部分設計師建議將排泥設備安裝在反應器的底部，也有人建議在三相分離器下方0.5米處安裝排泥管道，以排除污泥床上方部分殘留的絮狀體污泥，但不排除顆粒污泥。在UASB反應器中，排泥系統必須同時考慮上、中、下不同位置設置排泥設備，根據生產運行的具體情況，考慮到實際排泥的需要，確定排泥的位置。
在新建的UASB反應器中，啟動過程主要是接種未馴化的絮狀污泥(如污水處理廠中的消化污泥)，并在一定的時間后開始調試運行，以使反應器達到設計負荷，從而達到去除有機物的效果，通常這個過程伴隨著污泥顆粒化的實現，因此又稱顆粒化污泥。厭氧菌的增殖非常緩慢，尤其是甲烷菌，因此厭氧反應器的啟動需要較長的時間。但一旦啟動完成，停止動作后再啟動就能很快完成。
在無厭氧污泥和顆粒污泥的情況下，大多采用城市污水處理廠消化污泥。除消化污泥外，還有很多材料可以用來接種，如牛糞和各種肥料，污水污泥等等。某些污水溝中的污泥、沉淀物或污泥微生物的河泥也可以用來進行接種，即使是活性好氧污泥也可以作為接種污泥，并且同樣可以培養顆粒污泥。接種污泥濃度宜為6~8kgVSS/m3(按反應器總有效容積計算)，接種污泥填充量不得超過反應器總有效容積的60%。
使用非顆粒污泥的接種污泥時，要培養顆粒污泥或沉降性能良好的活性污泥，首先要使反應器中絮狀污泥和分散細污泥得到“洗出”，這是實現UASB反應器顆粒化的前提條件之一。該過程是微生物逐漸篩選和演化的過程，控制的關鍵因素之一是反應器內水力停留時間或上升流速。實踐證明，適當的升流速度范圍應為0.4~1.0m/h，如有必要，可采用出水回流的方法來適當提高反應器升流速度。一般而言，在顆粒污泥培養期間，當隨出水排出反應器內的污泥時，無需再將其送回反應器中段。
UASB的初始起動和顆粒化過程，可以從負荷的角度分為三個階段:
第一階段：啟動階段，即低負荷階段[2kgCOD/(m3·d)]。
第二階段：即反應器負荷達到2~5kgCOD/(m3·d)時，開始運行。此階段污泥的脫水增加了，大部分是細絮狀污泥。事實上，這個階段是在反應器中選擇較重的污泥顆粒和分散的絮狀污泥，使這個階段結束時遺留下來的污泥中開始產生顆粒狀污泥或保持沉淀性能良好的污泥。因此，大約5kgCOD/(m3·d)是反應器中以顆粒或絮狀污泥為主的重要分界。
第三階段：這個階段指的是超過5kgCOD/(m3·d)的反應器負荷。這時絮狀污泥迅速減少，而加速形成顆粒污泥，直至反應器中沒有絮狀污泥為止。在反應器負荷大于5kgCOD/(m3·d)時，由于顆粒污泥的不斷形成，大多數反應器被顆粒污泥充滿，因此反應器的最大負荷可超過20kgCOD/(m3·d)。在反應器運行時，盡管系統中可能會形成顆粒污泥，但在小于5kgCOD/(m3·d)時，反應器中的污泥性質是由主要絮狀污泥決定的。
UASB反應器的工藝特點UASB反應器的基本特性是不需要吸附載體，即可形成沉降性能良好的粒狀污泥，使反應器中的微生物濃度較高，從而能夠承受較高的COD負荷(可達30~50kgCOD/(m3·d),COD去除率可達90%以上。在好氧生物處理中，好氧純生物流化床效果最好。深井曝氣等工藝COD負荷也僅為10kgCOD/(m3·d),COD去除率在70%~80%之間。UASB和其它厭氧生物反應器相比，具有以下特點:
1.構造簡捷：沉淀區位于反應器的頂部，廢水從底部進入反應器，向上流過污泥床，與大量厭氧細菌接觸，廢水中的有機物質被厭氧菌分解成沼氣(主要成分是CH4和CO2)，在升流過程中，廢水攜帶沼氣和厭氧菌固體物。氣室區域采用沼氣固液分離，處理后的凈化水從反應器頂部排出，廢水處理完成。大多數沉淀區的污泥可以返回到泥床區域，以維持反應器中的生物量。由此可以看出，上半部分是生物反應和沉淀相結合的整體，反應器內沒有機械攪拌，不含填料，結構比較簡單，操作管理方便。
2.在反應器中可培養出以下幾種顆粒污泥：
如果操作正確，一般情況下，UASB反應器中的厭氧顆粒污泥可以在反應器中培養出來，其特點是對有機物有較高的去除活性，其密度大于絮體污泥，且具有較好的沉降性能，同時反應器中的生物量也較高。
3.實現污泥泥齡(SRT)與水力停留時間(HRT)的分離：
反應器內生物量高，污泥產生期長，廢水處理HRT短，且SRT大于HRT，使反應器具有較高的容積負荷率，運行穩定性好，是現代厭氧反應器與傳統厭氧反應器最大的不同之處。
4.UASB反應器對各種廢水具有較強的適應性：UASB反應器不僅能處理出高濃度的有機廢水，如酒精、糖蜜、檸檬酸等生產廢水，還能處理出中等濃度的有機廢水，如啤酒、屠宰、軟飲料等生產廢水，還能處理出低濃度的有機廢水，如生活污水、城市污水等。該UASB反應器可以在高溫(55℃)、中溫(35℃)、低溫(20℃)條件下穩定運行。UASB反應器除處理含有有毒、有害物質的有機廢水外，幾乎適合各種不同行業的有機廢水排放。
5.能耗低，產泥量低：由于UASB反應器不需要供氧，不需攪拌，不需加熱，達到了低能耗，高效率的目的，并且可以提供大量生物能沼氣，所以是一種高效的廢水處理設備。該工藝運行時間長，不僅產生的污泥穩定，而且產泥量低，減少了污泥處置費用。
6.不能去除廢水中的氮和磷：UASB反應器與其他厭氧處理設備一樣，其不足之處是不能去除廢水中的氮和磷。這是由厭氧生化反應的本質決定的。在處理高、中等濃度廢水時，采用厭氧-好氧串聯工藝，即用UASB反應器去除廢水中大部分含碳有機物作為預處理，而采用好氧處理設備去除殘余的含碳有機物和氮、磷等物質，這是最佳的廢水處理工藝選擇，具有很大的節能意義，并可以大大節省基建投資，降低運行成本。因而，有著很好的經濟效益和環境效益。
