微氧水处理技术的特性及应用研究进展-高立杰

微氧水处理技术的特性及应用研究进展摘要:对于传统的好氧和厌氧而言,微氧水处理技术是在克服好氧反应能耗较大,厌氧反应器对于设备要求较高而出现的。微氧过程中包含的反应有短程硝化和反硝化、同时硝化与反硝化、氧化降解等反应,因此微氧水处理技术可以应用于有机物降解和深度处理。由于显著降低了曝气量,又不需要较高的设备要求,因此又是一种节能的技术。关键词:微氧;反应器;好氧;厌氧;污水处理中图分类号:TQ085文献标识码:A文章编号:!1009-2455(2007)02-0005-04Characteristicsofmicro-aerobicwatertreatmenttechnologyanditsresearchprogressGAOLi-jie,XIAOYu-tang,GAOGuan-dao,MACheng(CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,NankaiUniversity,Tianjin300071,China)Abstract:Inordertosolvetheproblemsoftheconventionalaerobicandanaerobicprocessthattheenergy-exhaustingofaerobicreactionwasgreatandtherequirementforequipmentsofanaerobicreactorwashigh,micro-aerobicwatertreatmenttechnologywasdeveloped.Formanyreactionswereincludedinthemicro-aerobicprocess,suchasshort-cutnitrificationanddenitrification,simultaneousnitrificationanddenitrification,oxidationdegradationandsoon,itcouldbeusedinorganiccompoundsdegradationandadvancedtreatment.Asthemicro-aerobictechnologycouldreducetheaerationvolumeobviously,andtherequirementforequipmentwasnotsohigh,itwasalsoconsideredtobeanenergy-savingtechnology.Keywords:micro-aerobic;reactor;aerobic;anaerobic;wastewatertreatment高立杰,肖羽堂,高冠道,马程(南开大学环境科学与工程学院,天津300071)在水处理反应的分类中,根据环境溶解氧浓度的不同将其分为好氧反应(溶解氧的质量浓度在1.0mg/L以上)、厌氧反应(溶解氧的质量浓度在0.3mg/L以下,且不含有硝态氧)和兼氧反应(溶解氧的质量浓度在0.4～0.7mg/L之间)。好氧反应具有反应速度快,进行得比较彻底的优点,但是为了保持系统中较快的反应速率,常常使溶解氧的质量浓度保持在2.0mg/L左右,这就使得好氧反应能耗很高,一般鼓风曝气系统的曝气能耗就可以占到水厂总能耗的40%～50%[1]。厌氧反应的运行费用较低,并可产生提供能源的甲烷气体,但要维持厌氧的环境,前期的基建设备投资非常大,而且厌氧反应速率较慢,出水需要后续处理。微氧技术正是结合了好氧和厌氧优点而发展起来的。传统的观点认为,好氧反应和厌氧反应是两个独立的过程。好氧反应需要以氧作为电子受体,而氧对厌氧菌有毒害或抑制作用,因此多把好氧与厌氧过程单独研究。但是事实上,局部或微厌氧环境的存在(如颗粒污泥的内部厌氧与外部好氧),证明了厌氧菌和好氧菌可以在同一个反应器内共存。Zitomer等[2]研究了在微氧条件下,同一污泥体系中可同时进行好氧和产甲烷过程,该过程良好地结合了好氧和厌氧处理的优点:出水COD浓度低,剩余污泥量小以及可使一系列特殊的有机物矿化。微氧是近几年才发展起来的一种水处理技术,迄今未给出一个严格的定义,但从文献[2-13]中工业用水与废水INDUSTRIALWATER&WASTEWATERVol.38No.2Apr.,2007收稿日期:2006-08-04;修回日期:2006-11-13·5·工业用水与废水INDUSTRIALWATER&WASTEWATERVol.38No.2Apr.,2007可以看出,微氧一般是指反应器内的环境溶解氧的质量浓度在0.3～1.0mg/L,通过培养的微氧颗粒污泥来降解有机物。微氧颗粒污泥一般是通过消化污泥或厌氧颗粒污泥适当地添加溶解氧而培养起来的[2-4,9-11]。1微氧水处