城市污水厌氧处理技术的研究及进展_孙斌

孙斌等:城市污水厌氧处理技术的研究及进展城市污水厌氧处理技术的研究及进展孙斌`,杨景亮’,李再兴,,杨岚`,刘妍2,陈旭东`(1.河北科技大学环境科学与工程学院,河北石家庄05018;.2河北科技大学化学与制药学院,河北石家庄05018)[摘要1由于厌氧技术处理污水具有工艺简单、能耗低、污泥产生量少等优点,受到国内外的广泛关注。介绍了采用AF、UASB、EsGB等厌氧反应器处理城市污水的研究现状及进展,并提出了厌氧技术在处理城市污水中需研究解决的问题。【关锐词】城市污水处理;厌氧工艺;厌氧反应器【中圈分类号】X505【文献标识码】A「文章编号1103一5095(2X()4)以一加61刁3随着我国社会经济和工业的高速发展,城市化进程的加快,城市用水量和污水排放量不断增加。以好氧活性污泥法为主的城市污水处理技术,污染物去除率高,但占地面积大、基建投资及运行费用高,致使许多污水处理厂难以筹资兴建或因运行成本高而难以维持运转。厌氧处理技术能耗低、污泥产量少、又可回收沼气而成为国内外普遍关注的节能污水处理技术,在工业高浓度有机废水处理中得到了日益广泛的应用。自上世纪80年代以来,国内外先后开展了利用厌氧技术处理城市污水的研究。在1997年第8届国际厌氧会议上有研究者将生活污水(典型的低浓度有机废水)的厌氧处理列为厌氧技术发展的一个新领域。厌氧生物处理专家G玩t-itnga教授断言,厌氧生物处理技术如果有适合的后处理方法相配合,可以成为分散型生活污水处理模式的核心手段,这一模式较传统的集中处理方法更具有可持续性和生命力,尤其适合发展中国家的情况。本文结合作者的研究,重点介绍了国内外研究者采用厌氧滤池(AnaeorbieFilter,简称AF)、上流式厌氧污泥床(UpflowAnaeorbieSludgeBlanket,简称UASB)、厌氧颗粒污泥膨胀床(ExpandGarnularlSudgeeBd,简称EGSB)反应器等处理城市污水的研究情况。1厌氧滤池AF是上世纪60年代中期由Yougn和MoCarty发展起来的一种高速厌氧反应器,采用填料作为生物的载体。厌氧菌在填料上附着生长,形成生物膜。AF填料可用颗粒活性炭、碎石、陶瓷材料的拉希环、聚丙烯波尔环和各种软性填料等。1981一1983年在美国的田纳西州Knoxville建造【收稿日期】2X()4刁3一20【作者简介】孙斌(1979一),男,硕士研究生,研究方向为污染防治生物技术。了一座190mVd的An几OW中间试验装置,两年的运行表明,在有机负荷为0.1一0.4kgBOD/(m3·d)或0.35一1.2kgBOD/(m3·d)、HRTg一10h时,巧S、BOD、COD的去除率分别为80%、70%、60%。当环境温度降低至12℃时,效果依旧,其能耗与活性污泥相比,可节约5%,污泥产生量仅占活性污泥法的20%一25%1[]。南非、印度、日本等国家也先后进行了AF处理生活污水的试验。Ha币5Mt等人,采用102耐的升流式厌氧滤池进行了sod试验运行,当水力停留时间为13h时,BODS去除率为53%,S去除率为69%,其中20%BODS转化成了甲烷。uKniyasuK等人冈用小型的浸没式厌氧滤池和好氧滤池处理系统进行单住户生活污水的中水回用处理也取得了满意的效果。上世纪90年代中期,我国钱易等阎用弹性立体填料,进行了厌氧生物滤池处理生活污水的试验研究,结果表明,厌氧生物滤池可以在低温(9.子一1.55℃)条件下成功启动,启动期为60d,常温下厌氧生物滤池能有效地去除有机污染物。何强等4I]利用变速厌氧生物滤池进行了城市污水的处理研究,何强等认为,适当地减少粒径,增大比表面积,将有利于生物膜的形成,.20一一5.0~是较适宜的滤料粒径。龙腾锐等阎在进行了低温缺氧挂膜试验中发现,适当的促进剂含量对填料挂膜起到明显的促进作用,在城市污水温度的下限(10一35℃),酶促生物填料历时25d即完成挂膜,该成果对于北方地区污水处理系统的启动极具参考价值。厌氧滤池结构简单,运行方便、灵活,很适合于小批量的生活污水处理,和其他厌氧或好氧工艺连用可获得更佳的出水水质。但有研究结果表明其BODS去除效果一般不如悬浮固体去除效果;运行时间较长后,生物固体的积累使滤池的有效容积减小;填料粒径较小,影响水流的再分布,容易引起堵204年第4期塞。好的生物活性和沉降性能;在运行方式上EGSB反应ZUAS日反应器器可采用较大的水力负荷,上升流速一般控制在UASB反应器是荷兰Wagningon农业大学G玩t一.2561可h左右,最高可达1任一巧川了h,较高的水力itnga等人在20世纪70年代研制开发的。UASB反应器负荷使污泥床处于膨胀状态,有利于污泥与废水间结构合理,生物持有量大,并可培养出沉降性能好、充分接触,提高了传