升流式厌氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Blanket，UASB)反应器简称UASB反应器。

由荷兰Wagningen农业大学的Gatze Lettinga教授等人于1971～1977年开发出来。目前高浓度污水的生物处理首推厌氧UASB反应器，它在世界范围的厌氧反应器中占有2/3的市场。

1.工作原理和特点

如图1所示，UASB反应器的工艺特性是反应器的上部设置气、液、固三相分离器，下部为污泥悬浮区和污泥床区。废水从反应器底部流入，向上升流至反应器顶部流出；污泥床区可以保持很高的污泥浓度，废水中的大部分有机污染物在此被转化分解为CH4和CO2。因为沼气搅动和气泡对污泥的吸附作用，在污泥床区上方形成了一个污泥悬浮层。反应器上部的三相分离器完成气、液、固三相分离，被分离后的沼气从上部导出，污泥自动滑落到悬浮污泥层，处理出水从澄清区流出反应器。

能形成沉降性能良好、活性高的颗粒污泥是保证UASB反应器高效稳定运行的关键。颗粒污泥的粒径一般为0.1～0.2cm，密度为1.04～1.08g/cm3，具有良好的沉降性能和很高的产甲烷活性。一般情况下UASB反应器要培养出高浓度高活性的颗粒污泥需要1～3个月，分为启动期、颗粒污泥形成期和颗粒污泥成熟期三个阶段。

与厌氧接触反应器和厌氧生物滤池相比，UASB反应器具有以下特点：①污泥的颗粒化使反应器内的平均污泥浓度达50gVSS/L以上，污泥龄可达30d以上；②反应器的水力停留时间较短，容积负荷较高；③集生物反应和沉淀分离于一体，结构紧凑，操作运行方便；④无需设置填料，容积利用率高、费用低；⑤上升水流和沼气气流能起到搅拌作用，一般无需设置搅拌设备；⑦温度在30~35℃之间，COD去除率达70%～90%，BOD去除率>85%，适合于处理高、中浓度的工业有机废水和低浓度的城市污水。

2. UASB反应器的结构和型式

(1)UASB反应器的主要组成

如图2所示，UASB反应器的断面形状一般为圆形或矩形，矩形断面利于三相分离器的设计和施工，主体结构采用钢或钢筋混凝土。主要包括进水配水系统、反应区、三相分离器、出水系统、气室、浮渣收集系统、排泥系统等组成部分。

图2  UASB反应器结构示意图

1-污泥床；2-悬浮污泥层；3-气室；4-气体挡板；5-配水系统；6-沉降区；7-出水槽；8-集气罩；9-水封

进水配水系统的主要作用是将废水均匀地分配到整个反应器的底部，并进行水力搅拌；反应区包括污泥层区和污泥悬浮层区，此区特有软性填料层，有机物主要在这里被厌氧菌所分解，是反应器的主要部分；出水系统是把沉淀区处理过的水均匀地收集，并排出反应器至贮水池后进入二级处理没备；气室又称集气罩，用于收集沼气；浮渣收集系统用于清除沉淀区液面和气室液面的浮渣；排泥系统用于均匀地排除反应器内的剩余污泥。三相分离器的主要作用是进行气(沼气)液(水)分离、固(污泥)液(水)分离和污泥回流，虽然其形式多种多样，但主要组成部分仍为气封、沉淀区和回流缝，图3为三相分离器的基本构造示意图。

图3 三相分离器的基本构造示意图

UASB反应器一般必须采取保温和防腐措施；处理废水时一般不需加热，而利用废水本身的水温；若需要加热则采用与消化池相同的加热方法。根据不同的处理对象，UASB反应器主要有开敞式和封闭式两种型式。

如图4、5所示，开敞式UASB反应器的顶部不加密封，出水水面开放或仅加一层不太密封的盖板，结构简单，易于施工和维修，多用于处理中、低浓度的有机废水或城市污水。中低浓度废水经UASB反应器处理后，出水中的有机物浓度已较低，所以在沉淀区产生的沼气数量很少，一般不再收集。封闭式UASB反应器的顶部加盖密封(池盖也可为浮盖式)，能在反应器内的液面与池顶之间形成气室，可以同时收集反应区和沉淀区产生的沼气并进行利用，多用于高浓度有机废水或含硫酸盐较高有机废水的处理。

图4 开敞式UASB反应器                    图5 封闭式UASB反应器