气提反应器在油脂废水处理工程中的应用

·工业给排水·号提反应器在油脂废水处理工程巾响应用贾立敏王凯杜兵7}，z提要通过气提反应器(内循环式三相生物流化床)在油脂废水I程的成功应用，分析j不同负荷等条件下的运行状况，并提出j适应油脂废水处理的气提反应器设计条件和主要参数。关键词气提反应器流化床油脂废水一—————一——一————一生物流化床技术自70年代发展以来，由于与一般生物技术相比具有处理效率高、占地少等优点，在废水生化处理中得到了广泛应用，但在多年的应用实践中人们发现，流化床技术仍存在一些工程上的问题需要解决，如气、液、固分离；提高传质效率；生物膜脱落分离等。因此近年来，国内外均开展了对新型流化床技术设备的开发研究，气提反应器即为其中一种。气提反应器(内循环式三相生物流化床)作为一种新型的三相流化床．是为了解决传统流化床存在的问题而发展起来的。本文主要结合气提反应器在油脂废水工程中的应用，基本确定了该种反应器在工程运行条件下的设计参数，为实现进一步工程化放大设计创造了良好的条件1气提反应器气提反应器是由5部分组成，即升流区、降流区、脱气区、沉淀分离区、曝气区。其工作原理为：在反应器中投加一定量的细小惰性载体，通过底部曝气头曝气，造成升流区与降流区之间出现一定的密度差，进而推动液体和载体在升流区与降流区间循脱气区沉淀分离圈1气提反应器结构示意图东僵油环流动。大多数载体进行循环流化，少数载体随气泡上升至脱气区，在这里完成气体释放，然后液固滑合渣便进入沉淀分离区，由于载体较悬浮污泥和水重，故载体向下沉降返回降流区中继续参与循环流动。出水和悬浮污泥从出水堰流出。气提反应器不仅具有一般好氧流化床的共性，还具有以下特点：1．1流化性能好气提反应器大部分载体都参与循环流动，因此不存在床中载体分层现象，各载体在床中所受到的摩擦、剪切基本相同，载体流化具有良好的均匀性，这为均匀的生物膜形成提供了条件。1．2氧的转移效率高由于气提反应器在中心管曝气的截面积小于在整个床曝气时的截面积(传统流化床)，同时大量液体循环会夹带一些细小的气泡，这样使气液接触时间延长，从而提高了氧的转移效率。实测表明，空气利用率可达30％-50％，动力效率可达2kg(~／(kW·h)～5kg02／(kW·h)。1，3载体流失量少，不需专门的脱膜设备由于整个反应器内载体受到的剪切与摩擦基本上均匀一致，因此不会出现因生物膜增厚，载体变轻而在床内分层的现象(这是传统流化床的基本现象)，所以既能在不增加脱膜设备的情况下，保证反应器中生物载体的膜不会过度增长，同时又不会流失载体，这样就大大简化了原来的流化床处理污水所需的辅助设备。1．4放大设计较容易通过各个控制参数如液体的循环速度等来实现对气提反应器行为的控制。在设计时，只要保证关键参数相似就能得到相似的反应器行为。蛤木排木vo1．25No．5199925维普资讯http://www.cqvip.com气提生物反应器与传统的生物处理设旎相比，具有如下特点：(1)生物量高、反应器体积小，生物量一般可达20g／I～40g／L，是传统活性污泥法的5～8倍。同时由‘污泥龄的延长(一般为20d)，污泥产率低。(2)生物载体沉降速度可达lOm／h，不需设置专门的沉淀池。(3)耐冲击负荷能力强，处理效率高。由于气提生物反应器具有巨大的生物量，并且是典型的完全混合型生物反应器，因此对冲击负荷(水力负荷冲击和有机负荷冲击)抵抗能力强，能很快恢复到冲击前的状态，处理效率高。表1列举了气提反应器同传统生物反应器的特性比较。表1传统生物处理设备与气提反应器性能比较传统生物处理设备气提l匠应器厦应器容积l匠应器污泥生物载体，生物生化反应器过^浓度低量太体积小二沉池占地面污泥絮体沉不需设二沉礤大逮慢速快池生物载体，设备次污染严重好氧处理-呈高大顶部便于二次污染轻(噪声、镘昧、烟备敞开式集中收集(封闭且易于处理雾)式)生物量★．产泥叟二理教率低污泥龄短处理技章高少，污泥龄长稳定性较差(污悬浮生长活固著生长微生无膨胀现象生物稳定性泥膨胀J性污泥物群好车间因此气提反应器是一种高效新型污水处理装置，特别适宜于处理高、中等浓度的有机度水。国内在80年代末开始进行气提反应器的实践，并且借鉴国外的研究成果针对一些关键技术开展研究，并基本确定了一体化气提反应器的设计、载体选择的方法等反应器的基本技术参数。笔者承担的北京某制油有限公司的污水处理工程，采用了2OⅡ的气提反应器，是目前国内首次应用于废水处理的生产陛装置。以下结台该工程实际运行情况，讨论气提反应器的工程应用及参数确定等问题(到目前为止南方某染料厂的污水处理工程已采用了单体容积达120m的气提反应器，总容积已达500in3，现正进行调试运行)。2油脂生产废水工艺流程确定北京某制油有限公司废水的水质特性如表2所示表2北京某制油有限公司精炼油脂污水水质术量