低浓度污水厌氧生物处理国内外发展现状_李胜男

第37卷第9期辽宁化工Vol.37,No.92008年9月LiaoningChemicalIndustrySeptember,2008低浓度污水厌氧生物处理国内外发展现状李胜男,贺凯,闫慧慧(吉林建筑工程学院市政与环境工程学院,吉林长春130021)摘要:回顾了污水厌氧生物处理工艺的发展历程,着重介绍了升流式厌氧污泥床(UASB)、两级系统、厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)和厌氧折流板反应器(ABR)等厌氧生物处理工艺处理低浓度污水的国内外发展现状。关键词:低浓度;污水;厌氧生物处理中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1004-0935(2008)09-0612-03低浓度污水一般指COD的质量浓度低于1000mg/L的废水[1],主要包括生活污水、市政污水和一些稀释后的工业废水。1厌氧生物处理工艺的发展概况厌氧生物处理技术主要是利用厌氧微生物菌在没有氧气参与的情况下把废水中的有机物经过生物代谢转化成小分子有机物直至最终生成甲烷、氢气和水等的过程。废水厌氧技术以其成本低廉、稳定高效等特点,在高浓度有机废水、难降解有机废水的处理领域中得到了广泛应用。厌氧生物处理反应器的发展经历了以下3个阶段[2]:(1)第一代传统厌氧反应器1896年英国建成了第一座用于处理生活污水的厌氧消化池,并且利用其产生的沼气进行照明。随后,20世纪初美国和澳大利亚也相继出现了连续搅拌式的厌氧消化池,这就是第1代厌氧生物反应器。(2)第二代厌氧反应器20世纪60年代出现了以厌氧滤池(AF)、厌氧流化床(AFB)、升流式厌氧污泥床(UASB)为代表的第2代厌氧反应器。第2代厌氧反应器广泛采用了生物固定化技术,实现了污泥停留时间与水力停留时间相互独立,这对厌氧反应器以后发展有着深远的影响。(3)第三代厌氧反应器第2代反应器工艺在实际运行中也出现了一些问题,诸如反应器存在死容积、进水短流等问题。研究者们在前者基础上,进一步强化反应器内相与相之间的传质过程,研制开发出以厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)、内循环厌氧反应器(IC)和厌氧折流板反应器(ABR)为代表的第3代生物厌氧处理工艺。2用于低浓度污水处理的主要厌氧工艺2.1UASB处理低温低浓度污水国内对UASB处理低浓度污水的研究,着重于其接种启动。雒文生等人[3]利用1.2m3UASB反应器处理COD浓度为200mg/L左右的低浓度生活污水,水处理系统在水温32～25℃范围内运行6个月的时间。结果表明,UASB反应器在上升流速为1.4～1.7m/h,水力停留时间(HRT)为3.0～2.5h,COD有机污泥负荷(SLR)为0.06～0.13kg/(kgd)时,去除效率比较稳定,COD去除率达40%～80%。在低浓度UASB启动研究方面,国外的Boyer等人[4]在中温(30℃)和低温(20℃)下用COD浓度为500mg/L的蔗糖废水启动UASB反应器,在1～2个月内都培养出了颗粒污泥,COD去除收稿日期:2008-04-28作者简介:李胜男(1983-),女,硕士研究生。率分别达到95%和92%。2.2两级系统处理低温低浓度污水两级系统是指两个厌氧反应器串联操作。周春洪,葛丽英等人[5]采用ASBR+SBR工艺进行处理COD浓度为250～350mg/L的小流量生活污水。结果表明,先通过ASBR反应器对污水起到平衡、均化作用,再通过SBR反应器实现污水的脱氮除磷。试验COD去除率达到85%～93%,达到了国家生活污水排放标准。胡细全等人[6]采用两个小试规模的ABR处理低浓度人工合成废水,分别接种厌氧消化池泥和好氧活性污泥,考察了反应器启动的情况。试验进水COD浓度保持在400～500mg/L,控制COD∶N∶P=100∶10∶1。结果表明:好氧活性污泥能启动处理低浓度废水的ABR,但必须经过一段较长时间的培养驯化过程,启动较慢,试验COD去除率稳定在60%以上。2.3EGSB处理低温低浓度污水初里冰等人[7]应用与膜结合的EGSB反应器处理中、低温生活污水,EGSB反应器总容积为4.18L。当温度控制在15℃以上时,COD去除率可达90%;在11℃条件下,当水力停留时间从3.5h增至5.7h时,COD去除率从76%增至81%。结果表明,EGSB反应器采用较高的水流上升流速,污水与污泥之间可以充分接触,传质效果良好,且颗粒污泥的形成和大量兼性菌的存在,使其在处理低浓度污水方面具有很大的优势。国外的MarioT.Kato等人[8]在温度30℃时用EGSB处理进水COD浓度为100～200mg/L的污水,去除率可达80%左右。Salih等人[9]在10～12℃的温度下用EGSB处理COD浓度为500～800mg/L的污水,HRT为116h时,COD去除率可达到90%。2.4ABR处理低温低浓度污水沈耀良等人[10