UASB反应器常温下处理生活污水的二次启动研究_易赛莉

UASB反应器常温下处理生活污水的二次启动研究易赛莉1,雒文生2(1.清华大学环境科学与工程系,北京100084;2.武汉大学水利水电学院,武汉430072)摘要:利用处理啤酒废水的颗粒污泥直接启动在常温下处理低浓度生活污水的UASB反应器,探讨其可行性,并研究污泥负荷,COD容积负荷,水力负荷及温度等参数对反应器启动的影响。关键词:UASB反应器;生活污水;二次启动中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1003-6504(2006)06-0079-03自20世纪80年代初UASB技术引入我国后,在UASB处理中高浓度工业有机废水的理论研究和产业化应用方面取得了长足进步[1-3]。但是,对UASB处理低浓度城市生活污水的研究较少,而且主要停留在小试程度上。而在其正常运行的关键环节———UASB的启动方面,迄今为止,为数不多的研究大都利用厌氧消化污泥接种,启动时间长,效果不佳,严重影响了UASB的实际应用[4-6]。为此,本文探讨直接利用颗粒污泥接种UASB处理生活污水的中试启动运行研究。UASB反应器的初次启动(FirstStart-up)是指用颗粒污泥以外的其它未经驯化的污泥如消化污泥等作为种泥来启动反应器,使之达到设计负荷和有机物去除效率的过程,这是一个污泥颗粒化的过程。培养出具有良好活性和沉降性能的颗粒污泥一般是多数UASB反应器启动成功的标志。可是,由于厌氧微生物生长缓慢,使得反应器启动需要较长的时间。而UASB反应器的工业化发展,使直接利用颗粒污泥启动UASB成为可能,这不仅极大程度地缩短启动时间,也将促进UASB在更广泛领域的应用。利用成熟的颗粒污泥作为种泥的启动称二次启动(SecondaryStart-up)。本试验利用处理啤酒废水的颗粒污泥直接启动在常温下处理低浓度生活污水的UASB反应器,探讨其可行性,并研究污泥负荷,COD容积负荷,水力负荷及温度等参数对反应器启动的影响。1试验装置与试验方法1.1试验装置UASB反应器分为两个区:反应区和沉淀区。上部沉淀区设有气液固三相分离器。下部反应区分污泥床和污泥悬浮层。底部截面积较小,仅0.2m2,不需要设置布水系统,进水底部为圆锥形,能够作到均匀进水。反应器在不同高度开有五个取样口,便于监测反应器内的污泥和水质情况。其各项指标如表1,表2:表1UASB反应器各项尺寸表2UASB反应器取样口分布注:高度从反应器底部往上计算整套试验系统建于户外,不设保温加热装置,全部试验在常温环境下运行。反应器采用水泵进水,将运至配水箱的生活污水,按设计流量用潜水泵从底部送入UASB。安有电磁流量计与变频柜相连,保证均匀供水。同时每天人工测定UASB的出水流量。1.2试验用水试验所用生活污水取自武汉大学茶港教工小区污水井,水质情况如表3所示。表3试验用生活污水水质情况(pH除,mg/L)注:CODf指溶解性COD根据试验需要,有时添加少量淀粉,提高污水的COD浓度。BOD5/COD为0.61左右。1.3颗粒污泥颗粒污泥取自武汉市百威啤酒厂UASB反应器。接种量为0.3r,平均粒径1~2mm,湿密度1.046g/cm3,污泥体积指数SVI为17.97,挥发性物质含量VSS/SS为90.39%,308.5gVSS/L(湿污泥),含水率92.6%。2试验过程概述工业废水处理中UASB反应器的中温二次启动有不少成功范例,对于种类性质不同的废水,二次启基金项目:水利部“948”计划项目资助(CT200143)作者简介:易赛莉(1976-),女,博士后,主要从事污水处理方面的研究,(电话)010-62780746(电子信箱)sjy02@mails.tsinghua.edu.cn。UASB反应器常温下处理生活污水的二次启动研究易赛莉,等总高度(m)直径(m)截面积(m2)总容积(m3)有效容积(m3)60.50.21.21.0取样口编号123456高度(m)0.51.52.53.54.55.5CODCODfNH3-NTNTPSSPH100~250100~25010~2525～502～1020~406.8~7.579··DOI:10.19672/j.cnki.1003-6504.2006.06.031第29卷第6期2006年6月动也能在较短时间内完成。而且颗粒污泥接种允许有较大的接种量,接种量越大,启动时间越短。本试验尝试在常温情况下,处理低浓度生活污水的二次启动。颗粒污泥取自武汉百威啤酒厂,购买污泥0.25t。百威啤酒厂UASB反应器进水的COD浓度为1500～3000mg/L,与本试验所用生活污水的COD值有很大差距。整个启动过程历经20天,分两阶段,第一次启动从第1～11天,第二次启动从第15～20天。注意文中所述第一次启动有别于以非颗粒污泥接种的初次启动。(1)第一次试验:颗粒污泥从反应