废水低温厌氧处理技术_下_仲海涛

·科技信息综述·废水低温厌氧处理技术(下)仲海涛1胡勇有1田静2(1华南理工大学环境科学与工程学院,广州510640;2北京中联环工程股份有限公司,北京100835)4低温厌氧反应器研究由于低温下污泥的活性降低,对于反应器的要求更高,即使少量的污泥流失也可能导致系统的失败。此外,要求反应器内有更大的污泥量来弥补污泥活性的不足。因此,对反应器有如下设计要求:(1)足够的污泥停留时间,即保证足够大的SRT,一般来说要在50d左右;(2)足够的搅拌或水力扰动,保证基质传递不受限制;(3)单位容积内容纳更多的生物量,一般30gVSS/L以上;(4)即使水力停留时间很短仍能保证处理效率,这对低温下低浓度废水的处理尤为重要;(5)相对较高的负荷,低温下反应器的效率相对中高温时低,但对于颗粒污泥反应器来说,仍应保持在5kgCOD/(m3·d)以上。此外,厌氧反应系统的稳定运行还取决于废水的特征,污染物的可降解性和颗粒物的沉降性能等。而反应器运行成功的关键是使反应器中微生物合成的生物量大于流失的生物量。对此,国内外学者进行了探索(见表5,表6)。表5各类厌氧反应器反应器进液浓度/gCOD/LOLR/kgCOD/(m3·d)温度/℃HRT/h可溶性COD去除率/%厌氧挂膜膨胀床(AAFEB)葡萄糖[35]0.2～0.64～16101～640～80厌氧淹没式滤池(ASF)蛋白胨[36]0.20.645～107.527～35厌氧序批式(ASBR)脱脂奶粉[6]0.60.6～2.95～256～2462～90厌氧折板式(ABR)稀释废水[10]0.51.210～201060～70上流式厌氧污泥床(UASB)甜酒糟[24]牛肉膏配液[25]甜酒糟[26]0.2～0.41.4～7.01.2～5.20.7～6.52～100.3～7.38104～111.5～141612～3832～6549～8015～92两级UASB甜酒糟[26]1.1～5.40.8～5.54～1019～3116～80表6EGSB部分研究结果反应器进液浓度/gCOD/LOLR/kgCOD/(m3·d)温度/℃HRT/hCOD去除率/%EGSBVFA[24]VFA[15]VFA[7]麦芽糖废水[33]啤酒废水[34]2.60.5～0.80.5～0.90.3～1.40.5～0.82125～124.4～8.8121210～124～82.41.5321.62～416205090905680～85两级EGSB蔗糖VFA混合废水[8]麦芽糖废水[30]0.5～1.10.2～1.85.1～6.73～12810～154×23.5×297(溶解性COD)67～78厌氧批处理反应器(ASBR),同SBR一样,具有动力学上的分级特征,即模拟理想推流特征。体积较大,但不需单独的沉淀池,无外部固体回流,也不会发生短流。对半速度常数低时能生长的甲烷菌有选择性,可降低出水VFA。对颗粒污泥的沉降性能也有很好的选择性,这增加了反应器容纳的生物量,延长了SRT,使处理效果更佳[5]。当温度从35℃降低到25℃时,温度降低所产生的冲击可以由生物量的增大来补偿。在15℃,进水COD400～600mg/L给水排水Vol.30No.32004105DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2004.03.037时,对溶解性COD的去除超过85%,但COD800～1000mg/L时,过多的污泥流失导致反应器的运行失败。当进水COD为400mg/L,SRT为60d,HRT为12h时,出水BOD为15～20mg/L。当有机负荷相似时,15℃和35℃的MLVSS相似。在试验中,实测的产甲烷量比理论产量少,这大概是由于低温下水中的甲烷溶解量增大,同时硫酸盐还原菌利用了更多COD的原因[6]。厌氧生物滤池(AF),是应用较早的高效厌氧反应器,填料的选择对反应器的运行成功至关重要。一般认为,多孔填料的表面积较大,容纳的生物量更多,处理效果更好,相对于UASB能容纳更多的生物量,有利于低温下反应器的运行[5]。但在反应器中几乎不可能实现垂直混合,基质传递速率受限制,而且当污泥长满时易发生沟流,堵塞。有人将AF用于城市污水的预处理[23],利用RPF环状聚脂泡沫做填料,很好地解决了排泥问题,在13℃时MLVSS达到15mg/L,当HRT为4h,COD去除率为55%,悬浮态COD去除率为82%,效果比AH稍好。厌氧流化床(AFB),低温下仍能保持较好的混合状态,在传质方面具有优势,有报道说低温下厌氧流化床可以取得更高更稳定的处理效率[5],不过需要大量的回流来实现流态化,而且较难取得完全的流态化,基建、运行费用较高。但总体来说,厌氧流化床对SS去除率高,而且出水能达到很高标准,受温度影响相对较小。上流式厌氧污泥床(UASB),是中温或常温下