合理控制UASB改善厌氧出水水质_姬巧玲

合理控制UASB改善厌氧出水水质姬巧玲1,周培疆1,吴新国1,邵希豪2(1.武汉大学环境科学系,武汉430072;2.武汉市工程科学技术研究院,武汉430019)摘要:在UASB工艺中如何改善酒精废醪出水水质的有关问题进行了探讨,指出:形成和保持沉淀性能良好的活性污泥是改善酒精废醪厌氧出水水质的根本点。并得到合理控制UASB,发挥其最大优势的工艺思路。并且通过生产性的试验:UASB稳定负荷率为12.5kg/m3.d,处理效率稳定在90%以上。关键词:酒精废醪;厌氧出水水质;UASB;厌氧反应器中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1003-6504(2004)02-0021-03酒精废醪的处理利用一直是酒精行业环境保护的一大课题,该废水是一种高有机物浓度、高SS含量的酸性废水。目前,是为普遍的方法是厌氧-好氧工艺相结合的治理手段[1]。显然,在整个高浓度有机废水的处理中,厌氧消化只是其中的一个中间环节,其出水水质直接影响到后续处理的难度、运行费用乃至处理效果。毫无疑问,改善厌氧出水的水质对废水后续处理以及达标排放有着重要意义。酒精废醪的厌氧发酵多采用(UpflowAnaerobicSludgeBed)简称UASB反应器,这项处理工艺是由荷兰Wageningen农业大学教授Lettinga等于1972～1978年开发研制的一项污水厌氧生物的处理新技术。多年来,UASB技术经世界各国环保专家的完善,已发展成为相当成熟的水处理技术,在上千座污水处理设施中得到应用[2]。我国在这项技术的理论研究和产业化应用上也进行了积极的探索和尝试,并建成了多处UASB污水处理设施,达到了一定的处理效果。但是在工程中仍存在处理速度较慢、效率较低(<85%)[3]、容积负荷低以及设备运行稳定性差等局限,这与UASB工艺所具有的潜在能力相关甚远,这往往由于管理运行不当造成的。在实际工程运行中,我们发现,工艺条件的合理控制还可以进一步改善厌氧出水水质。通过综合分析影响UASB运行的影响因素,我们得出结论:从形成处理效率高的活性颗粒污泥和控制厌氧生物量的流失两方面加以妥善调试管理,对酒精废醪的厌氧消化过程具有实际意义。1颗粒污泥的形成1.1厌氧颗粒污泥厌氧颗粒污泥是由产甲烷菌、乙酸菌和水解发酵菌等构成的自凝聚体,具有良好的沉淀性能和高的产甲烷活性,是UASB技术的一大特色。本工程采用接种处理作者简介:姬巧玲(1976-),女,博士研究生,从事环境工程分析研究。的方法,从制药厂取来种泥,直接投入UASB反应器中,大大缩短了设备调试时间,一个月完成试运行。1.2厌氧污泥颗粒化过程污泥颗粒化过程是一个多阶段过程,UASB的初次启动和颗粒化过程,分为冲洗、增殖和成熟三个阶段,各阶段均需控制污泥颗粒化的条件。影响污泥颗粒化的操作因素主要包括:接种污泥的性质、数量和活性;废水的性质;环境条件;工艺运行条件等。1.2.1接种污泥性质和数量一般用处理同种性质废水的厌氧颗粒污泥作种泥最为有利。在没有同类污泥时,可考虑好氧消化污泥或粪便,只是驯化时间较长;不同接种污泥状态也有一定的影响,利用絮状消化污泥、正常运行的UASB颗粒污泥以及碎裂的颗粒污泥接种,发现用絮状污泥接种的厌氧反应器启动时间明显长于后两者。另外,接种污泥量与污泥颗粒化过程也有一定关系。本工程接种污泥的COD浓度为17000mg/L,并且填充量小于反应器容积60%,更有利于颗粒污泥的形成。1.2.2废水性质(1)COD浓度过高,可以产生毒物积累,影响污泥的颗粒化,所以将进水COD浓度控制在4000mg/L～5000mg/L之间,加快了颗粒化速度。(2)SS影响。实践表明,高浓度的惰性分散固体不利于颗粒污泥的形成。SS控制在2000mg/L以下,使UASB成功地完成快速启动。1.2.3反应器的环境条件(1)温度对于UASB的启动以及保持系统的稳定性具有重要的影响。UASB反应器在常温(20～30℃),中温(33～41℃)和高温(50～55℃)下均能顺利启动,形成颗粒污泥。该工程厌氧处理采用高温(55℃)发酵。因为高温厌氧反应器启动的关键在于污泥中高温菌种的数量,所以我们采用直接升温的方式。在1～2周内取得高的VFA去除率,这说明在其它条·21·合理控制UASB改善厌氧出水水质姬巧玲,等DOI:10.19672/j.cnki.1003-6504.2004.02.010件不变的情况下,采用直接升温的方法启动UASB,高温启动可以更快。(2)pH值是厌氧处理的又一个重要因素。厌氧过程中,甲烷菌对pH值比较敏感,这一特性也就决定了反应器内反应区的pH值范围应控制在6.5～7.8之间。在厌氧发酵过程中,为保证系统pH值的稳定,我们在进水中添加了一些化学药品如Ca(OH)2、NaHCO3等碱性物质以在废水中形成碳酸氢盐缓