1984年，加拿大的Guiot[1]在AF和UASB的基礎(chǔ)上開發(fā)出了上流式污泥床-過濾器(Upflow Blanket Filter，簡稱UBF)復(fù)合式厭氧反應(yīng)器。相較于上述兩種工藝，UBF反應(yīng)器具有以下優(yōu)點：(1)上部的填料層可以有效的阻止污泥的流失，還能夠起到三相分離的作用，因此結(jié)構(gòu)上較UASB要更簡單；(2)與AF相比，UBF反應(yīng)器只用部分填料，既減輕了濾器底部易出現(xiàn)的短流和堵塞，也少用了填料[2]。UBF目前是水污染防治領(lǐng)域中一項極具開發(fā)應(yīng)用前景的生物處理新技術(shù)。

    1.研究進(jìn)展

    目前國內(nèi)外對UBF反應(yīng)器的動力學(xué)模型、啟動、運(yùn)行性能及其影響因素都有研究。

    1.1 動力學(xué)模型

    物料在反應(yīng)器中不同的流動情況直接與反應(yīng)器內(nèi)基質(zhì)濃度、溫度和反應(yīng)時間等工藝條件密切相關(guān)，因此對反應(yīng)器中流體流動模型的研究是反應(yīng)器放大應(yīng)用的一個重要環(huán)節(jié)。

    Nurdan B y kkamaci等人運(yùn)用不同數(shù)學(xué)模型，對在不同有機(jī)負(fù)荷(OLR)和水力停留時間(HRT)條件下處理合成廢水的UBF進(jìn)行動力學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)只Second-order模型和Stover-Kincannon模型最能描述反應(yīng)器的動力學(xué)行為，相關(guān)系數(shù)分別高達(dá)98%和99%。

    劉忠生等人[3]提出了UBF液體流動組合模型，它將污泥床、污泥層和填料層視為相互隔開、各帶死區(qū)的全混流反應(yīng)單元，它們之間用上流和返混依次相連， 并有原料水自污泥床入口旁流(短路)到污泥層和填料層，進(jìn)而利用該模型和比基質(zhì)降解Monod方程建立了UBF基質(zhì)降解動力學(xué)模型，并通過試驗取得了精對苯二甲酸廢水基質(zhì)動力學(xué)常數(shù)。

    1.2 啟動

    啟動的目標(biāo)是為需處理的污水培養(yǎng)最適宜的微生物，一旦活性污泥形成，不管是顆?；蛐躞w，反應(yīng)器的運(yùn)行都很穩(wěn)定。因此，厭氧反應(yīng)器能否成功地快速啟動是決定反應(yīng)器運(yùn)行成敗的先決條件[4]。

    Hashemian等人[5]對用聚氨酯為填料的UBF的啟動進(jìn)行了研究。認(rèn)為雖然聚氨酯填料代價高，但能夠縮短啟動時間。Huub等人[6]對用聚氨酯為填料的UBF與UASB的啟動進(jìn)行了對比研究，發(fā)現(xiàn)UBF較UASB啟動更快?？赡苁怯捎谠谇罢咧挟a(chǎn)甲烷菌群快速固定的緣故。

    李斗等人[7]采用UBF反應(yīng)器以某化工廠生產(chǎn)廢水(含大量環(huán)己烷、環(huán)己醇及少量酸鈉)為處理對象對反應(yīng)器的啟動進(jìn)行了試驗研究，結(jié)果表明當(dāng)COD容積負(fù)荷(VLR)為2.12kg/m3·d時，其COD去除率最高(82%)，反應(yīng)器中形成厭氧顆粒污泥。試驗驗證了UBF在處理高濃度降解廢水時，具有啟動快特點。

    1.3 運(yùn)行性能及其影響因素

    UBF是工業(yè)、生活油脂、印染、啤酒、制藥、制糖、屠宰等行業(yè)高運(yùn)行穩(wěn)定、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)是UBF的又一大顯著特點，其對容積負(fù)荷、溫度、pH的波動有較好的承受能力。濃度有機(jī)廢水進(jìn)行高效生化處理較理想的設(shè)備，啟動速度快，運(yùn)行效率高是其一大優(yōu)點。影響其運(yùn)行效能的因素如下：

    1.3.1溫度

    根據(jù)熱力學(xué)原理，溫度越高，生化反應(yīng)速率越大，同時，從生物學(xué)角度看，溫度越高，酶的活性越大。但溫度過高，將影響酶的活力和細(xì)菌的代謝功能，綜合考慮各因素，反應(yīng)器的試驗溫度采用厭氧菌中段最佳溫度35℃。

    胡鋒平[8] [9]在常溫25℃采用兩相厭氧法對養(yǎng)雞場離心廢水進(jìn)行處理，結(jié)果表明：進(jìn)水CODCr為18300mg/L，系統(tǒng)容積負(fù)荷17.26kgCODCr/m3·d，水力停留時間25.47h，CODCr去除率為76.13%，BOD5去除率為87.76%，產(chǎn)氣率為0.410m3/kg·CODCr；在中溫35℃時結(jié)果表明：進(jìn)水CODCr為19000mg/L，系統(tǒng)容積負(fù)荷21.54kgCODCr/m3·d，水力停留時間21.17h，CODCr去除率為81.98%，BOD5去除率為90.45%，產(chǎn)氣率為0.446m3/kg·CODCr。由此可得35℃比25℃時，處理效率較好，產(chǎn)氣量也較大。

    1.3.2  填料

    UBF所用的填料可根據(jù)廢水生物反應(yīng)特性及水力學(xué)特征進(jìn)行選擇，投加填料后不僅可提高反應(yīng)器中污泥濃度，減小污泥負(fù)荷，而且填料上生物膜內(nèi)部缺氧區(qū)的存在可以抑制溶液中絲狀微生物的生長，還使反應(yīng)器內(nèi)流化狀態(tài)改善，增大厭氧菌與廢水的接觸時間，從而強(qiáng)化處理效果，對水質(zhì)變化，如pH變化、抑制物濃度、廢水濃度等均有較大的適應(yīng)能力。

    目前常用的填料有：聚氨酯泡沫填料、YDT彈性填料、BIO-ECO聚丙烯填料、半軟性纖維填料、陶瓷希臘環(huán)、聚乙烯拉西環(huán)、塑料環(huán)、活性炭、焦碳、浮石、礫石等[10]。其中應(yīng)用最多的是聚氨酯泡沫填料。這是因為聚氯酯泡沫[11]的比表面積大(2400m2/m3)，空隙度高(97％)，具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，微生物能在其上密實而迅速地增殖，是厭氧優(yōu)勢菌落的良好基質(zhì)。