UASB高效厌氧生物处理系统操作-张仁志详解
UASB厌氧反应器的组成和机制
UASB厌氧反应器的组成和机制1. 概述UASB（上升式厌氧污泥床）反应器是一种常用于废水处理的生物反应器。
它以其高效，低能耗和易于操作等优点而受到广泛应用。
本文将介绍UASB反应器的组成和工作原理。
2. 组成UASB反应器主要由四个部分组成：1. 上升式厌氧污泥床：废水进入UASB反应器后，通过此床层，废水中的可生物降解有机物被微生物附着。
厌氧条件下，这些附着的微生物将进行厌氧消化，转化有机物为甲烷、二氧化碳和水。
2. 上升式多孔塔：位于上升式厌氧污泥床上部，其内部有多孔塔隔层。
通过上升式多孔塔，底部的厌氧消化产物可以上升到上层进一步处理。
3. 上升式气液分离器：位于上升式多孔塔顶部，用于将产生的甲烷气体与废水进一步分离。
甲烷气体通过分离器的顶部逸出，而废水则从底部回流至反应器床层。
4. 出水装置：用于将处理后的废水排出系统。
3. 工作原理UASB反应器的工作原理可简述如下：1. 废水进入上升式厌氧污泥床，通过附着在床层上的微生物进行厌氧消化。
2. 厌氧消化过程中，可生物降解有机物被转化为甲烷气体等消化产物。
3. 上升式多孔塔和气液分离器的作用是将产生的甲烷气体与废水分离，使甲烷气体顶部逸出。
4. 处理后的废水再次回流到床层中，进行下一轮的厌氧消化过程。
5. 最终，处理后的废水通过出水装置排出系统。
4. 总结UASB厌氧反应器是一种高效的废水处理装置，由上升式厌氧污泥床、上升式多孔塔、上升式气液分离器和出水装置组成。
其工作原理是通过附着在床层上的微生物进行厌氧消化，并将产生的甲烷气体与废水分离。
UASB反应器的应用可以有效地处理废水，降低环境污染。
以上为UASB厌氧反应器的组成和工作原理的简要介绍。
希望对您有所帮助！。
升流式厌氧污泥床UASB课件
高效生物反应器设计
通过优化反应器结构，提高UASB处理效率，降低能耗和占地面 积。
高效微生物种群培养
研究并培养具有高效降解有机物能力的微生物种群，提高有机物 利用率。
智能化控制技术
引入先进的传感器和控制系统，实现UASB反应器的实时监控和 智能调控。
资源回收与利用
有机肥料生产
将UASB反应器产生的剩余污泥转化为有机肥料，实现资源化利用 。
设计特点
反应区应设计为能够保持足够的污 泥浓度和良好的混合条件，以促进 微生物与污水之间的接触和反应。
注意事项
反应区的温度、pH值、有机负荷等 参数应保持在适宜的范围内，以保 证厌氧生物反应的顺利进行。
沉淀区
功能
注意事项
实现泥水分离，使处理后的上清液和 污泥能够有效地分离。
定期对沉淀区进行清洗和维护，以防 止污泥堵塞或堆积。
UASB反应器结构
进水系统
功能
为反应器提供待处理的污水。
设计特点
进水管道应设计为能够均匀分配进入反应器的污水，以避免在反应 器内形成不均匀的流速和浓度分布。
注意事项
进水系统应配备适当的格栅或过滤器，以防止大颗粒物进入反应器 ，损坏内部结构或堵塞管道。
反应区
功能
是UASB反应器的核心部分，其中 包含大量的厌氧污泥，进行厌氧 生物反应。
生物气体能源利用
将UASB反应器产生的生物气体（如甲烷）用于发电、供热或车辆 燃料，提高能源利用效率。
废水深度处理
利用UASB技术对废水进行深度处理，提高出水水质，满足更高标 准的排放要求。
政策与经济因素
政策支持
政府应出台相关政策，鼓励和支持UASB技术的研发和应用，提供 资金和税收优惠等支持措施。
厌氧处理操作
厌氧处理操作UASB厌氧处理系统包括：东配水池、西配水池、凉水塔、竖流沉降罐、换热间、UASB厌氧罐、一沉池、沼气间一、主要任务1.1 对各排水车间、生活污水所排原水取样送化验室监测各项指标；1.2 竖流沉降罐溢流堰板的调节，重力曲筛筛上杂物的清理，竖流沉降罐内污泥清理、外运；1.3 调节配水池原水水质及预酸化池水质，调节进水COD、温度及pH值，使其符合厌氧进水要求；1.4 操作污水提升泵，控制UASB（升流式厌氧污泥床）及IC（内循环厌氧反应器）进水流量；1.5 UASB厌氧反应器和一沉池溢流堰板的调节，保证出水均匀；1.6 监测厌氧出水情况，取样化验出水的各项指标；1.7 控制沼气水封罐水位，负责沼气缓冲罐积水排放、水封罐定期更换水操作；1.8 一沉池污泥的清理和外运；1.9 监测IC反应器出水情况及产气情况，调整进水流量；1.10 厌氧各种加药量的控制及加药系统的日常维护；1.11 及时清理涤气塔间积液。
二、工艺参数原水:COD≤4500mg/L；pH值：3.5～9.0，最佳范围：6.8～7.2 ；硫酸盐≤500mg/L，COD/硫酸盐浓度≥5，最佳范围:COD/硫酸盐浓度：≥10；温度：30～40℃；最佳温度：35～38℃；氨氮≤500 mg/L；上升流速：0.5～1.5m/h三、质量标准厌氧出水：COD≤1500 mg/L，最佳COD≤400 mg/L；（与进水COD高低而定，保证去除率在70%以上即可）VFA：≤1000mg/L，最佳≤400 mg/L；pH值6.0～8.0，最适pH值6.8～7.2；四、操作标准4.1东配水池控制流量，合理配水控制各车间来水水量，根据各车间来水水质情况，混合调配；pH值不足时加纯碱或液碱；温度不足时向配水池通入蒸汽；温度高时把高温水引致凉水塔降温；定时加营养物质氯化钙和微量元素；控制配水池液位不要过低导致污水泵进气抽空，同时不能太高导致池子冒水；4.2 西配水池控制各车间来水水量，根据各车间来水水质情况，混合调配；温度不足时向配水池通入蒸汽；温度高时把高温水引致凉水塔降温；控制配水池液位不要过低导致污水泵进气抽空，同时不能太高导致池子冒水；4.3 取样每班定时取各车间水样，送至化验室检测水质；4.4 凉水塔配水池温度高于37度并有上升趋势时应立即开启凉水塔风扇及时降温；4.5 竖流沉降罐定期对竖流沉降罐溢流堰板调节保证出水均匀；定期清理重力曲筛筛上杂物；定期对竖流沉降罐内污泥的清理、外运；4.6 换热间启停6台污水提升泵和1台混合泵，保证系统的稳定正常进水；定时记录进水温度和罐内温度；定时检测UASB 出水pH；不定时检测进水pH值；4.7 UASB厌氧罐控制进水水质和进水流量；定时对4个反应器取样送至化验室检测；4.8 沼气室定期对水封罐内水进行更换；控制水封罐内液位在红线以下；控制罐内沼气压力不超过800；定期对涤气塔间积液进行清扫；4.9 一沉池定期对一沉池污泥进行清理和外运；定期对溢流堰板调节保证出水均匀；五、主要规章制度5.1严格遵守公司和车间的各项规章制度及主控室制度，认真填写原始记录及自控设备的运行情况，按时交接班，不串岗、不迟到、不早退、不脱岗、不睡岗，不做与生产无关的事，当班期间必须完成好本职工作和车间安排的临时性工作；做好岗位卫生，保持主控室的整洁干净。
UASB高效厌氧生物处理系统操作-张仁志
中国环境管理干部学院 环境技术研究与实验中心
张仁志
Sino-Dutch Demonstration Researcher and Training Centre for Water Treatment
1、实验目的
对UASB系统处理高浓度有机废水机理的理
解。 对UASB构造的认识 人工废水的配制 UASB控制的要点 基本参数的测定
7、实验内容-人工废水配制
配制方法（配方1）： 水25L 食糖1g/L, 25g 尿素0.5g/L, 12.5g Na2HPO4/ NaH2PO4 0.1g/L 2.5g NaHCO3 1g/L 25g 接种生活污水5ml/L, 125ml
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污泥产量低；
可间歇运行；
负荷高，占地省；
厌氧微生物有可能对好氧微生物不能降解 的某些有机物进行降解或部分降解；
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厌氧生物处理的主要缺点 主要缺点： 设备启动和处理时间长； 对温度、pH等环境因素较敏感； 出水水质较差，需进一步利用好氧 法进行处理； 气味较大； 对氨氮的去除效果不好。
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2.5g
125ml
8、实验内容-测定和操作
啤酒废水UASB厌氧处理工艺操作注意要点
≤１ ０ ． ５ 碱浓 ≤ １ ． ０ ；禁 止 多 条 生产 线 同时 大 清
洗 ；生产排水管道做好杂物 的过滤清理工作 ， 污水处理站负责根据每 日各单位 申报废水总量 、
Ｃ Ｏ Ｄ总 量 、酸 碱 排放 及 污水 处理 站 现状 ，审批
Ｐ Ｈ值 ７ — ８ ；
收稿 日期 ：２ ０ １ ４ — ０ ３ — ０ ６
菇柬 腱 ｊ 西
Ｙ ＡＮＪ Ｉ ＮＧ ＢＥ ＥＲ ・２３ ・
Hale Waihona Puke 池 又称 酸化 池 。 硅 藻土 冲洗 水 、酒 头酒 尾 、取样残 酒 、 废 酵母 、 残 碱 、杀 菌剂 ，包 装 的洗 瓶 机 溢 流水 、残 碱 、
调节池 （ 酸 化 池 ）的关 键 控 制 点 ： ｐ Ｈ 控
停 留时间 ：≥ ２ ４小 时 ； 上 升流 速 ：０ ． ３ ｍ ／ ｈ 一 ０ ． ７ ｍ ／ ｈ；
各 单 位 酸碱 排 放 ，掌握 各 单 位 污 水 排放 情况 ， 并 根 据排 放 情 况 ，调整 污 水 处 理 工 艺 。执 行好 上 述 制 度将 大 大 降低 污水 工 作 站 的处 理 负荷 ， 使 污水处 理 系统正 常稳 定运 行 。 ２）严格 执 行工 艺 ，将各 池 关键 控制 点工 艺
力 的冷 凝 水 ，水 柱 再 生 水 、盐 酸 ，化 验 室 的强 酸 强 碱 废 液 、有 机 试 剂 ，各 维 修 岗位 产 生 的油 污 ，办 公 区 的 生 活用 水 等 等 ，若 都 随 意 排排 到
与 中部 的 Ｕ Ａ Ｓ Ｂ膨胀式 污泥床作用 ，将 污水 中
有 机 物 厌 氧 发 酵 降 解 为 甲烷 、二 氧化 碳 ，最 后
UASB厌氧处理技术调试经验总结
UASB厌氧处理技术调试经验总结在废水的厌氧生物处理过程中，废水中的有机物经大量微生物的共同作用，被最终转化为甲烷、二氧化碳、水、硫化氢和氨。
在此过程中，不同的微生物的代谢过程相互影响、制约，形成复杂的生态系统，此生态系统在UASB反应系统中直观表现为颗粒污泥。
有机物在废水中以悬浮物或胶体的形式存在，它们的厌氧降解过程可分为四个阶段。
（1）水解阶段，微生物利用酶将大分子切割成小分子；（2）发酵（或酸化）阶段，小分子有机物被发酵菌利用，在细胞内转化为简单的化合物，这一阶段的主要产物有挥发酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨和硫化氢等；（3）产乙酸阶段，此阶段中上一阶段的产物被进一步转化为乙酸等物质；（4）产甲烷阶段，在此阶段乙酸、氢气、碳酸等被转化为甲烷、二氧化碳。
上述四个阶段的进行，大分子有机物被转化为无机物，水质变好，同时微生物得到了生长。
1、UASB升流式厌氧污泥床反应器升流式厌氧污泥床反应器即UASB其基本特征是在反应器的上部设置气、固、液三相分离器，下部为污泥悬浮层区和污泥床区。
污水从底部流入，向上升流至顶部流出，混合液在沉淀区进行固液分离，污泥可自行回流到污泥床区，使污泥床区保持很高的污泥浓度。
从构造和功能上划分，UASB反应器主要由进水配水系统、反应区（污泥床区和污泥悬浮层区）、沉淀区、三相分离器、集气排气系统、排泥系统及出水系统和浮渣清除系统组成。
其工作的基本原理为：在厌氧状态下，微生物分解有机物产生的沼气在上升过程中产生强烈的搅动，有利于颗粒污泥的形成和维持。
废水均匀地进入反应器的底部，污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床，在与污泥颗粒的接触过程中发生厌氧反应，经过反应的混合液上升流动进入三相分离器。
沼气泡和附着沼气泡的污泥颗粒向反应器顶部上升，上升到气体反射板的底面，沼气泡与污泥絮体脱离。
沼气泡则被收集到反应器顶部的集气室，脱气后的污泥颗粒沉降到污泥床，继续参与进水有机物的分解反应。
升流式厌氧反应器UASB设计及参数控制
升流式厌氧反响器UASB设计及参数限制升流式厌氧反响器〔UASB〕中废水通过布水装置依次进入底部的污泥层和中上部污泥悬浮区.与其中的厌氧微生物进行反响生成沼气,气、液、固混合液通过上部三相别离器进行别离,污泥回落到污泥悬浮区,别离后废水排出系统,同时回收产生的沼气.注：常规的UASB没有外循环泵〔在水力负荷特别低,造成上升流速特别低的情况下,有设置外循环泵的现场〕一、UASB反响器的进水条件1、PH 值6.0-8.02、营养比例〔COD：氨氮:TP〕 100-500： 5： 13、进水悬浮物：＜1500mg/L4、B/C＞0.35、进水氨氮浓度：＜2000mg/L6、进水COD 浓度：＞1500mg/L7、其他有毒物质最大允许值：表：厌氧反响中其他有毒物质的最大允许浓度〔同样适用于其他厌氧反响器〕除上面提到的细菌中毒之外,在UASB中还有一些形式的中毒.游离H2S-S浓度到达8 Omg/I时,发生硫化物中毒.如果UASB的进水满足以下条件,那么H2s中毒可以防止.1) COD/SO4>20g/g2) COD / SO4>15g / g 和CODv30g / 13) COD/SO4>1 Og/g 和COD< 10g /I4) COD / SO4>7.5g / g 和C0D<5g/I 注意：COD 与SO42 一的比值大于10是理想条件.(标准上给出的硫酸根浓度<1000mg/L)二、UASB常用参数及公式1、当废水可生化性差的时候需要在UASB前端设置水解酸化池.水解酸化池的容积负荷常用的计算公式:Q X S QIOOO X MS邪虹花师式中：Vs一—水解酸化池容积,m3： Q——设计处理量,m3/d； Ns——酸化负荷,kgCOD/ (m 3-d),(常规取值：10-20) Sa一一进水COD, mg/L2、UASB 容积负荷UASB反响器容积负荷常用的计算公式：lOOOxA；"' %.环品工程师式中：V一一反响器有效容积,m3： Q一—设计处理量,m3/d： Nv一—容积负荷,kgCOD/ (m 3-d) SO一一进水COD, mg/L3、布水装置、其他常用参数：有效水深：5-8m；上升流速：＜0.8m/h.(如果是絮状污泥的话,建议取更低的上升流速)；大阻力穿孔管布水,过孔流速：＞2.0m/s,穿孔管直径应大于100mm：穿孔布水管与池底距离：200mm：沉淀区外表负荷不大于0.8m3/ ；沉淀区总水深应大于1.0m：出水堰口负荷不大于1.7L/ (S-m),即：6.12m3/ (h-m):UASB 污泥产率为：0.05-0.lOkgVSS/kgCOD：UASB宜采用重力多点排泥：UASB排泥点宜设在污泥区中上部和底部,中上部排泥点宜设在三相别离器下0.5-1.5m： 5、UASB沼气产率及计算公式0 = 2x(S° f )x?1000工.环贤工程师式中：Qa一一沼气产量,Nm3/d； Q一一设计处理量,m3/d： n一—沼气产率,Nm3/kgCOD(常用取值范围：0.45-0.50 Nm3/kgCOD) ； SO一一进水COD, mg/LSe一一出水C OD, mg/L三、UASB启动1、以絮状污泥启动絮状污泥接种量为：20-30kgVSS/m3：启动负荷不大于lkgCOD/ (m3-d)；上升流速不大于0.2m/h；进水浓度宜为：5000mg/L；加热时,每日温升2℃,使UASB到达设计温度；出水COD去除率到达80%以上,或出水VFA低于200mg/L后可逐步提升容积负荷：容积负荷每次提升为设计负荷的20%-30%：进水水力负荷(可认为是上升流速)过低时可采用出水回流,提升反响器的上升流速,加快污泥颗粒化和优良菌种的选择进度；2、以颗粒污泥启动颗粒污泥接种量为：10-20kgVSS/m3：启动负荷宜为：3kgeOD/ 〔m3-d〕处理废水与接种污泥废水性质完全不同时,宜在第一周保持初始污泥负荷低于最大设计负荷的50%四、UASB运行限制1、UASB中碱度〔ALK〕〔以碳酸钙计〕不低于2000mg/L,也有提出在1000-5000m g/L：2、UASB中挥发性脂肪酸〔VFA〕不高于200mg/L,也有提出在50-2500mg/L：3、有提出VFA/ALK应保持在0.3以下时,但是有时候就算超出以上数据,厌氧塔也可正常运行；4、启动和运行时,UASB反响器内PH宜为6.8-7.5 〔也有提出在6.0-8.0〕：5、UASB反响区污泥浓度不低于3万mg/L；6、UASB污泥层应维持在三相别离器下0.5-1.5m；7、UASB宜维持稳定的反响温度：8、有资料提出钙离子浓度在80-150mg/L时有利于颗粒污泥的形成；9、如果有检测条件,可以对进水微量元素进行检测,进而适当的补充微量元素,以利于产甲烷菌的繁殖及活性的提升,主要的微量元素有：铁、钻、银等.。
UASB厌氧设备设备安全操作规程
UASB厌氧设备安全操作规程1. 前言UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) 厌氧设备是一种用于处理有机废水的生化反应器。
经过多年的发展和实践，该设备已经被广泛应用于污水处理厂、工业废水处理、农业废水处理等领域。
在使用UASB厌氧设备的过程中，为了保证设备安全运行，必须遵守本规程。
2. 设备介绍UASB厌氧设备是一种基于微生物代谢产生有机酸进行高效废水处理的设备。
它由上部进水室、反应器本体、下部排水室等组成。
通常在进水室设置格栅除污装置，由于设备内部需要维持比较长时间的气液接触，所以相对应的设施也比较完善，如分布式气力循环、气体收集系统等。
下排水室一般采用气水解耦合技术，以保证排水溶解气的充分脱离等。
3. 设备安全要求为了确保UASB厌氧设备的安全性，我们必须具备以下条件：3.1 进入设备必需人员只有经过必要的培训和安全考核才可以进入设备操作区域。
进入设备区域时须穿戴良好的劳动防护用品（如防滑鞋、头盔、手套、口罩、耳塞等）。
3.2 设备操作时的注意事项1.进入设备操作区前，应确定好设备状态并进行必要的安全措施操作。
2.焊接、切割等等热工操作时，应先清除设备内的废水，确保设备内压力小于环境压力后方可操作。
3.不要在设备内存放易燃易爆物品。
4.操作人员应定期对设备进行巡视，如发现故障问题，应及时报修。
5.离开设备时，应进行设备检查并关闭电源、气源等设备。
3.3 废水处理过程中的应急措施1.如进水浓度或负荷过大、温度过高，应及时对进水量进行调整，防止产生气体堆积、爆炸等事故。
2.如设备内出现二氧化碳中毒、灼伤、腐蚀、毒气等事故，应拨打报警电话，并采取必要的救援措施。
4. 设备维护和检修为保证UASB厌氧设备的长期稳定安全运行，必须建立并执行合理有效的设备维护和检修计划，具体包括：1.每年对设备进行一次全面检修。
2.每季度对设备进行巡视，发现异常情况及时处理。
3.定期清理格栅及夹层流沉淀池。
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7、实验内容-人工废水配制
配制方法（配方1）： 水25L 食糖1g/L, 25g 尿素0.5g/L, 12.5g Na2HPO4/ NaH2PO4 0.1g/L 2.5g NaHCO3 1g/L 25g 接种生活污水5ml/L, 125ml
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颗粒污泥基本成熟后的扫描电镜照片（运行第120天）
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颗粒污泥成熟后的扫描电镜照片（运行180天）
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2.5g
8、实验内容-测定和操作
反应器水力容积测量 L 进水量、排水量（容量法） mL/hr 产气量（水集气法）L/hr 颗粒污泥显微镜观察 数据记录 温度(温度计) 进、出水水质（COD、BOD、SS、pH、VFA、 氨氮等） 计算COD，BOD去除率 污泥浓度(质量法) 气体成分(气相色谱)等。
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4、UASB反应器的工程实例
武汉东西湖啤酒厂
图例
污水管线 污泥管线 沼气管线 回流管线 水封罐 脱硫塔 沼气贮柜
原废水
格栅井 调节池 UASB反应器
Lettinga教授
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3、UASB反应器的工作原理与构造
沼 气
(5)集气罩
(4)出水系统
出 水
(3)三相分离器
悬浮污泥区
(2)反应区 颗粒污泥区 (1)进水配水系统
污泥产量低；
可间歇运行；
负荷高，占地省；
厌氧微生物有可能对好氧微生物不能降解 的某些有机物进行降解或部分降解；
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厌氧生物处理的主要缺点 主要缺点： 设备启动和处理时间长； 对温度、pH等环境因素较敏感； 出水水质较差，需进一步利用好氧 法进行处理； 气味较大； 对氨氮的去除效果不好。
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上流式厌氧污泥床(UASB)反应器
Upflow
Anaerobic Sludge Bed Reactor, 简 称UASB 反应器；
70 年 代 ， 荷 兰 Wageningen 农 业 大 学 ，
配制方法（配方2） 水25L 乙酸 0.25ml/L 6.25ml 丙酸 0.25ml/L 6.25ml 正丁酸 0.25ml/L 6.25ml 食糖 1g/L, 25g 尿素 0.5g/L, 12.5g
Na2HPO4/ NaH2PO4 0.1g/L NaHCO3 1g/L 25g 接种生活污水5ml/L, 125ml
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2、实验原理-厌氧生物处理原理
含可溶性、不溶性碳水化合物、 脂肪、蛋白质的废水 水解阶段 溶解性单体 （糖、氨基酸） 第一阶段
发酵阶段
H2、CO2、有机酸 第二阶段 乙酸、丙酸、丁酸、乳酸和乙醇 第三阶段
产乙酸阶段
H2、CO2、乙酸
产甲烷阶段
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CH4、CO2
第四阶段
厌氧生物处理的主要优点
主要优点：
处理高浓度有机废水 能耗低，且还可回收生物能（沼气）；
UASB高效厌氧生物处理系统操作
中国环境管理干部学院 环境技术研究与实验中心
张仁志
Sino-Dutch Demonstration Researcher and Training Centre for W对UASB系统处理高浓度有机废水机理的理
解。 对UASB构造的认识 人工废水的配制 UASB控制的要点 基本参数的测定
6、UASB反应器运行管理 （1）进水营养比的控制 （2）进水中悬浮固体的控制 （3）有毒有害物质 （4）温度的控制（中温38度） （5）碱度与挥发酸浓度的控制 （6）沼气产量及其组分
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氧化沟
出水 泥饼外运 污泥脱水机房 浓缩池 集泥井 沉淀池
武汉欧联东西湖啤酒废水处理流程图
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5、UASB反应器中的颗粒污泥（核心）
形状多种多样，呈卵形、球形、丝状等； 平均直径为1 mm,一般为0.1~2 mm，最大可达3~5 mm； 颜色多为黑色、灰色、灰白色，其它还有淡黄色、暗绿 色、红色等；
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颗粒污泥形成初期时的扫描电镜照片（运行第77天）
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