喷射生物反应器处理生活污水试验研究.

喷射生物反应器处理生活污水试验研究①陈志强②3,任南琪3,温沁雪3,温　岩33,王　丹3(3哈尔滨工业大学市政环境工程学院　哈尔滨150090)(33哈工大环保科技股份有限公司　哈尔滨150001)摘　要　利用喷射内循环生物反应器处理模拟生活污水的试验表明,利用该反应器处理低浓度生活污水,水力停留时间仅需20～30分钟,处理中高浓度污水需60～120分钟。试验最高容积负荷达27kgCOD/m3·d,最高污泥负荷达5kgCOD/MLSS·d,为传统处理法处理生活污水的10～20倍,说明这是一种高效好氧生物处理技术。试验还测得其对BOD5的去除率在90%以上,对氨氮去除率大于85%。关键词　喷射式内循环反应器,生活污水,容积负荷,污泥负荷0　引言喷射环流反应器(jetloopreactor)结合了喷射与环流的特点,一方面由于高速液体的剪切作用,使气体破碎成非常细小的气泡,产生很大的气液接触面积,提高单位功耗下的传质效率;另一方面,由于喷射推动力和气提推动力的相互作用,使反应器内形成规则的循环流动,从而使物料间的混合、扩散、传质、传热性能得到显著改善;同时由于没有机械传动装置、结构简单、操作方便,因而在化学工程、生物工程及制药工程领域得到广泛的应用[1]。传统的污水生物处理方法主要包括活性污泥法、生物膜法,这些技术在设计理论、实际运行管理等方面,都已经有了比较成熟的经验,但这些技术在传质效率、操作管理、运行负荷及能源消耗等方面仍存在严重缺陷。因此当前废水生物处理技术所面临的主要议题是提高效率、降低能耗、减少占地面积,而解决此问题的关键技术之一是强化废水处理过程中物质传递效率。近年来德国基于生物、化学工程常用的喷射环流反应器,开发出喷射环流生物反应器,融合了射流曝气、生物流化床、深井曝气等技术的特点,广泛地应用于啤酒废水、造纸废水、乳品废水及生活污水的处理中,取得很好的效果。研究表明喷射环流生物反应器具有传质效率高、氧利用率高、抗冲击负荷能力强、处理效果稳定、出水水质好的特点。同时由于省去空气压缩机及附属设备,该设备运行管理比较简便[2]。E.A.Naubramanian[3]采用喷射式环流生物反应器处理生活污水,进水COD270～540mg/L,污水水力停留时间45分钟,污泥浓度6000mg/L,处理出水低于100mg/L。H.Wildhagen[4]采用喷射式环流生物反应器后接普通好氧工艺处理啤酒废水,替代水力停留时间长的厌氧2好氧工艺,平均进水COD3500mg/L,经1.5小时喷射生物反应后,喷射生物反应器出水维持在500mg/L,容积负荷率达到60～120kgCOD/m3·d。本课题组在哈尔滨市科委和哈工大环保公司的资助下,解决了喷射环流生物反应器技术难点,开发出新型的喷射式内循环生物反应器,并申报了“喷射式内循环生物反应器”和“可调式气液两相喷嘴”两项国家专利。我们研究的喷射式生物反应器不但保持了传质效率高、氧利用率高的优点,而且具有独特的技术优势。由于采用可调式两相喷嘴,吸气管位置及吸气管与喷嘴间缝隙可以调节,进而可随设备运行状况的变化及时调整生物反应器的吸气量和喷射剪切强度。本文主要介绍了喷射式内循环反应器工作原理及其处理模拟生活污水的研究成果,以期为该技术的推广应用创造条件。—98—陈志强等:喷射生物反应器处理生活污水试验研究①②男,1974年生,博士,副教授;研究方向:污水生物处理;联系人。(收稿日期:2003204217)哈尔滨市重大科技攻关计划项目(2002AA4BS069),哈尔滨工业大学科技创新项目(200211224)。©