UASB处理污水现状及效果分析_徐庆贤

ISSN1672-9064CN35-1272/TKISSN1672-9064CN35-1272/TKISSN1672-9064CN35-1272/TK2006.NO.2.能源与环境图1UASB构造示意图作者简介:徐庆贤(1979~),男,工学硕士,主要从事农业工程与畜牧污水处理工程方面的研究工作。UASB处理污水现状及效果分析徐庆贤钱午巧陈彪(福建省农业科学院农业工程技术所福建福州350003)摘要:说明UASB反应器的基本构造和工作原理,以及现阶段对其启动的主要研究方向问题,全面介绍UASB的应用现状,对其处理各种废水效果进行分析,并对其运行处理过程的一些问题提出自己的看法,总结UASB下一步的发展方向。关键词:UASB生化处理污水HRT中图分类号:X703.3文献标识码:A文章编号:1672-9064(2006)02-0034-05环保技术0前言UASB处理工艺是由荷兰Wageningen农业大学的教授Lettinga等人于1972～1978年间开发研制的一项污水厌氧生物处理技术。这种反应器是在过去厌氧反应器实验和运行的基础上发展起来的,是比较成熟的技术,并于80年代初开始在高浓度有机工业废水的处理中得到日趋广泛的应用,但处理粪便污水方面的应用尚少,仅日本GinroEndo等在中温条件下,用两步UASB反应器高效地处理了稀释粪液,在实验室水平上容积负荷可达12kgCOD/(m3.d)[1]。UASB反应器具有工艺结构紧凑、处理能力大、无机械搅拌装置、处理效果好以及投资费用省等优点,并且,作为厌氧反应器,它可以季节性或者间歇性运转,厌氧菌可以长期处于休眠状态,在工厂因故停产一段时间后,再开工,系统能够迅速启动。大多数生产装置在25～40℃的中温范围内运行,但它也能在50～60℃的高温范围和5～15℃的低温条件下运行。截止至1997年,全世界已有超过930座大型UASB在处理各种工业废水[2],在厌氧处理工程中,UASB占大约67%的比重[3]。荷兰、巴西、哥伦比亚、印度等国已经开始应用UASB处理生活污水。在生产装置方面,荷兰已用小型UASB代替化粪池处理小区居民生活污水。巴西SanPaulo设计了24000m3/d和14500m3/d的城市废水示范处理场。哥伦比亚于1990年在Bucaramanga建立了大型UASB与兼性氧化塘串联处理生活污水的系统,其中UASB容积为6600m3。在印度Kanpur已建立了一座总容积为1200m3UASB系统,日处理生活污水5000m3,在进水温度20～30℃,水力停留时间为6h时,COD的去除率可达68%～75%,SS的去除率可达68%～75%[4]。我国于1981年开始UASB的研究工作,在处理高浓度有机废水方面已经得到实际的推广应用。从UASB的工程实践来看,国内北京、无锡、兰州等地率先于20世纪80年代末期采用UASB工艺处理啤酒及酒糟污水。北京环境保护研究院的王凯军等对UASB系统的设计及其运行条件的研究作了大量细致的工作。清华大学周琪等[5]于1992年用UASB处理生活污水的小型实验研究,成功地培养出了颗粒污泥,用颗粒化后的反应器进行处理生活污水的小型试验研究,在水力停留时间不低于4～6h,水温不低于17℃的工艺条件下,出水COD均低于100mg/L。中国市政工程西南设计院较早地开始厌氧法处理生活污水的研究,最近又研究了厌氧-好氧系统,其中厌氧采用了加铁屑层作填料的UASB反应器[4]。1UASB的基本构造和工作原理1.1UASB的构造UASB由3个功能区构成,即布水区、反应区(污泥床区和悬浮区)和气、固、液分离区,其中反应区为UASB反应器的工作主体。其示意图见图1。1.2UASB的工作原理废水进入UASB时,通过布水器,均匀地分布34ISSN1672-9064CN35-1272/TKISSN1672-9064CN35-1272/TKISSN1672-9064CN35-1272/TK2006.NO.2.能源与环境在反应区的横断面上,防止死水,保证泥水充分接触。废水中的有机物被污泥中的微生物分解为沼气,形成微小气泡不断上升,在上升过程中结合成较大气泡,在这种气泡的碰撞、结合、上升的搅动作用下,使得污泥床区以上的污泥呈松散悬浮状态,并与废水充分接触。废水中的大部分有机物就是在这个区域,即反应区中被分解转化。含有大量气泡的混合液不断上升,达到三相分离器下部,首先将气体分离出去,被分离的气体进入气室,并由管道引出。固-液混合液进入分离器,失去气泡搅动作用的污泥发生絮凝,颗粒逐渐变大,并在重力作用下,沉淀到底部反应区,分离出污泥的处理水进入澄清区。混合液中的污泥得到进一步分离,澄清水经溢流堰排出。从原理来看,污泥的沉降性能和活性,即颗粒污泥的培养,以及三相分离器的设计是UASB工艺