UASB反应器常温下处理生活污水的中试研究_易赛莉

第29卷第4期2006年4月环境科学与技术UASB反应器常温下处理生活污水的中试研究易赛莉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:中试试验研究讨论了利用颗粒污泥接种的UASB反应器常温下处理生活污水的运行性能。在7～31℃温度范围内处理生活污水,考察了不同温度、不同负荷条件下反应器的处理效率,讨论了各参数对反应器运行的影响,为UASB反应器常温下处理生活污水提供理论和实践指导。关键词:UASB反应器;生活污水;中试中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1003-6504(2006)04-0076-03升流式厌氧污泥床(UASB)自20世纪70年代发明以来,由于其良好的处理效果,一直成为国内外研究的热点[1-2],并已广泛应用于各类废水的处理,特别是高浓度有机废水的处理中。UASB在20世纪90年代开始应用于处理生活污水[3],并已在巴西、墨西哥、哥伦比亚等热带亚热带国家建设了多座以UASB为主体的城市污水处理厂,运行效果良好[4-6]。我国和其它一些国家的研究者对此做了许多工作,但对用UASB反应器在常温下处理低浓度有机废水的理论研究还不深入,在UASB处理生活污水方面,虽有研究报道但却极少有实际的工程应用实例,对武汉等南方城市的城镇极低浓度生活污水的UASB法处理研究更是少有报道。另外,国内对UASB的研究主要停留在小试程度上,而中试试验的研究成果将对工程实践具有更直接可靠的指导意义和更实用的参考价值。本文探讨直接利用颗粒污泥接种的UASB反应器处理生活污水的中试运行,重点研究讨论了UASB反应器常温下处理生活污水的运行性能。在7～31℃温度范围内处理生活污水,考察了不同温度、不同负荷条件下反应器的处理效率,讨论了各参数对反应器运行的影响。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、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,如表3: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。表3试验用生活污水水质情况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0.3t,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试验结果分析2.1不同温度下最佳水力停留时间的确立本试验为了测定在不同温度状态下的最佳水力停留时间,选取在不同温度梯段下进水总COD浓度都约200mg/L的污水进行比较试验分析。结果发现,29～31℃温度段HRT在1.5～5h之间变动,出水总COD在50mg/L上下波动,溶解性COD则更低至20mg/L左右。总COD去除率在70%以上,CODf去除率达90%左右。此温度段处理效果较稳定,COD去除基金项目:水利部“948”计划项目(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。取样口编号123456高度(m)0.51.52.53.54.55.5总高度(m)直径(m)截面积(m2)总容积(m3)有效容积(m3)60.50.21.21.0COD(mg/L)CODf(mg/L)NH3-N(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)SS(mg/L)pH100~250100~25010~2525～502～1020~406.8~7.576··DOI:10.19672/j.cnki.1003-6504.2006.04.030率随水力停留时间的调节改变不大,最佳停留时间可为1.5h。在26~28℃温度段下,最佳HRT可取2h,其COD总去除率在70%左右,CODf去除率在85%左右。温度在23～25℃时,HRT在2.5～3.8h变化时效果较好,总COD去除率为70%左右。随着HRT增大,COD去除率又逐渐降低。因此此温度条件下,HRT有一最优段,即2.