UASB厭氧反應器的工藝特點及工藝流程
隨著厭氧消化過程中微生物的增加或進水不可降解懸浮固體的積累，隨著反應器中污泥濃度的增加，出水水質會得到改善，但如果污泥超過一定高度，污泥會隨著出水一起沖出反應器。因此，當反應器中的污泥達到一定的預定高度時，需要排泥。
一般污泥排放應遵循事先建立的規定，在一定時間間隔(如每周)排放一定體積的污泥，等于此期間積累的量。
更可靠的方法是確定污泥濃度分布曲線排泥，原則上有兩種排泥方法：
①直接從想要的高程排放；
②用泵排出污泥。
污泥排泥的高度很重要，應排出低活性污泥，并將高活性污泥保留在反應器中。一般污泥床底部會形成濃污泥，而上層是稀絮狀污泥，剩余污泥要從污泥床上部排出。反應器底部的濃污泥可能會因積累顆粒和小砂粒而變低。此時，建議偶爾從反應器底部排出污泥，以避免或減少反應器中積累的砂粒。①建議清水區高度為0.5~1.5m。②污泥排放可定期排放，周排泥一般為1~2次。③需要設置污泥液面監測儀，可以根據污泥表面的高度確定排泥時間。④剩余污泥排泥點應位于污泥區中上部。⑤矩形池排泥應沿池縱向多點排泥。⑥由于反應器底部可能積累顆粒物質和小砂，因此應考慮下部排泥的可能性，以避免或減少反應器內部積累的砂粒。⑦對于一管多孔排水管，可以考慮進水管和排泥或排空管。⑥由于反應器底部可能會積聚顆粒物質和小砂粒，可以避免或減少在反應器內部積累的砂粒。一般認為排出剩余污泥的位置是反應器的高度。但大多數設計師建議在反應器底部附近安裝排泥設備，有些人在三相分離器下0.5m處設置排泥管，以排除污泥床上剩余的絮狀體污泥，而不是排出顆粒污泥。UASB反應器排泥系統必須同時考慮排泥設備，排泥設備應根據生產運行中的具體情況和實際排泥要求確定。
對于新建的UASB反應器，啟動過程主要是用未馴化的絮狀污泥(如污水處理廠的消化污泥)接種，經過一定時間的啟動調試運行，使反應器達到設計負荷，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，所以也叫污泥顆粒化。厭氧微生物，尤其是甲烷菌增殖緩慢，需要很長時間才能啟動。但一旦啟動完成，停止運動后的再啟動就可以快速完成。
當沒有現成的厭氧污泥或顆粒污泥時，城市污水處理廠的消化污泥被廣泛使用。除了消化污泥，還有很多材料可以作為接種，如牛糞、各種糞肥、下水道污泥等。污水溝的一些污泥、沉淀物或富微生物的河泥也可以用于接種，甚至好氧活性污泥也可以作為接種污泥，顆粒污泥也可以培養。污泥接種濃度為6~8kgVSS/m3(按反應器總有效容積計算)，至少不低于5kgVSS/m3，接種污泥填充量不應超過反應器容積的60%。
在使用非顆粒污泥的接種污泥時，為了培養顆粒污泥或具有良好沉降性能的活性污泥，有一個從反應器中洗出絮狀污泥和分散的細小污泥的過程，這是UASB反應器實現顆粒化的前提條件之一。這個過程是微生物逐漸篩選進化的過程，控制的關鍵因素之一是反應器中的水力停留時間或流速上升。經驗表明，適當的流速范圍應在0.4~1.0m/h之間，如有必要，可采用出水回流的方式，適當提高反應器中的流速。一般來說，當顆粒污泥在培養過程中隨出水沖出反應器的污泥時，不需要回流到反應器中間區域。
UASB的初始啟動和顆粒化過程可分為三個階段。
第一階段:即啟動初始階段，該階段為低負荷階段[2kgCOD/(m3·d)]。
階段2:即當反應器負荷上升到2~5kgCOD/(m3·d)的啟動階段。在這個階段，污泥的洗滌量增加，大部分是細小的絮狀污泥。事實上，在這個階段，在反應器中選擇了較重的污泥顆粒和分散的絮狀污泥，從而在這個階段末期留下的污泥中產生顆粒狀污泥或保留沉淀性能好的污泥。因此，在5kgCOD/(m3·d)左右是反應器中顆粒污泥或絮狀污泥的重要分界。
階段3:這個階段是指反應器負荷超過5kgCOD/(m3.d)。此時絮狀污泥迅速減少，顆粒污泥加速形成，直到反應器中不再存在絮狀污泥。當反應器負荷大于5kgCOD/(m3.d)時，當大部分反應器被顆粒污泥填充時，負荷可超過20kgCOD/(m3.d)。當反應器運行在5kgCOD/(m3.d)以下時，雖然系統中可能會形成顆粒污泥，但反應器的污泥性質是由占主導地位的絮狀污泥決定的。
UASB反應器的工藝特點UASB反應器的基本特點是不吸附載體就能形成沉降性能好的顆粒狀污泥，保持反應器中的高濃度微生物，因此能夠承受較高的COD負荷(高達30~50kgCOD/(m3.d)，COD去除率可達90%以上。在好氧生物處理中，有效的好氧純生物流化床。深井曝氣等工藝的COD負荷只有10kgCOD/(m3.d)左右，COD去除率為70%~80%。與其他厭氧生物反應器相比，UASB具有以下特點。
1.結構簡單巧妙：
沉淀區位于反應器頂部，廢水從反應器底部進入，接觸過污泥床區的大量厭氧細菌。廢水中的有機物被厭氧菌分解成沼氣(主要成分為CH4和CO2)，廢水在升流過程中攜帶沼氣和厭氧菌固體物。沼氣在氣室內固液分離，處理后的凈化水從反應器頂部排出，廢水完成了整個處理過程。沉淀區的污泥大部分可以返回污泥床區，可以保持反應器內有足夠的生物量。由此可見，生物反應年集生物反應和沉淀于一體，反應器沒有機械攪拌和填料，結構簡單，操作管理方便。
2.厭氧顆粒污泥可在反應器中培養：
UASB反應器在處理大多數有機廢水時，只要操作方法正確，一般可以在反應器中培養厭氧顆粒污泥。厭氧顆粒污泥具有去除有機物活性高、密度大于絮體污泥、沉淀性能好的特點，在反應器中可以保持高生物量。
3.實現污泥齡(SRT)與水力停留時間(HRT)的分離：
由于反應器中生物量高，污泥年齡長，反應器中廢水的HRT短，SRT大于HRT，所以反應器容積負荷率高，運行穩定性好，這是現代厭氧反應器和傳統厭氧反應器的區別。
4.UASB反應器對各種廢水有很大的適應性：
UASB反應器不僅可以產生酒精、糖蜜、檸檬酸等高濃度有機廢水，還可以產生啤酒、屠宰、軟飲料等中濃度有機廢水，以及生活污水、城市污水等低濃度有機廢水。UASB反應器可在高溫(55攝氏度)和中溫(35攝氏度左右)下運行，在低溫(20攝氏度左右)下穩定運行。UASB反應器除了含有有毒有害物質的有機廢水外，幾乎可以適應不同行業排放的各種有機廢水。
5.能耗低，產泥量少：
由于UASB反應器不需要供氧、攪拌和加熱，可以實現低能耗，提供大量生物能沼氣，因此UASB反應器是一種產能型廢水處理設備。由于SRT長，不僅產生的污泥穩定，而且產泥量少，從而降低了污泥處理成本。
6.廢水中的氮磷不能去除：
與其他厭氧處理設備一樣，UASB反應器的缺點是無法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。污水處理設備
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