两相厌氧工艺处理生活污水的试验研究_朱易春

1971年Ghosh和Pohland提出了相分离的概念，两相厌氧消化工艺得以实施以来，各国学者争相对其进行研究。90年代以来，随着对两相厌氧消化概念和厌氧降解机理的进一步理解，如何针对不同的水质并结合各种新型高效厌氧反应器的特点进行产酸相和产甲烷相的组合才能达到更好的处理效果成为新的研究方向。Verstraete等人提出生活污水的厌氧处理为厌氧技术研究的新领域[1]。由于生活污水中含有大量的悬浮物质，如果采用一级厌氧处理，会造成大量的悬浮物在反应器底部累积，污泥活性成分降低，抬升污泥床层，造成污泥流失[2]。多级厌氧反应器[3]（Stagedmulti-phasedanaerobicreactorsystem，SMPA）就是分段去除生活污水中不同形态的污染物质，提高处理效果，并提高污泥稳定化程度。1两相ABSBR处理低浓度生活污水的构思生活污水属于低浓度废水，其排放量大的特点决定了它不能采用加热后再处理，所以必须考虑在常温甚至低温的情况下生活污水的厌氧处理工艺。应用厌氧工艺在低温下运行时应显著减少负荷率。厌氧共生体中甲烷菌比产酸菌对温度更为敏感。低温时会由于产甲烷菌产生的挥发酸快于甲烷菌将挥发酸转化为甲烷而使代谢失去平衡。对厌氧过程起控制作用的动力学参数，特别是产甲烷过程的半速度常数Ks对温度是很敏感的。例如，当温度从35℃降至25℃,乙酸盐转化为甲烷的Ks值从164mg·L-1增加到930mg·L-1。Ks值变化较大，将会对出水水质和生物活性产生很大的影响。根据莫诺动力学方程dsdt=kmaxSXKs+S，要使出水浓度S很低，必须要很大的微生物浓度或者延长降解时间。RE斯皮思尝试用分级处理来补偿温度降低的影响，取得了很好的处理效果。王凯军将水解与颗粒污泥膨胀床串联组成两相工艺成功的处理了悬浮固体含量高的城市污水[4]。针对冲击负荷变化很大的生活污水，本试验提出采用两相ABSBR[5]工艺。ABSBR工艺具有ASBR与AF共同的优点而弥补了它们的不足之处。ABSBR工艺因为是采用间歇式进水运行方式，反应器从进水部位到出水部位不存在浓度梯度。ABSBR工艺在运行过程中的任一时刻内所有的微生物都处于同一基质浓度环境中，所以在反应器中产酸菌与产甲烷菌同生共长，这样就会导致反应器内的微生物生活环境随时间的变化而变化，无法达到微生物生存的最佳环境。采用两相工艺恰好可以弥补这