UASB反应器常温处理生活污水中试的启动研究_陈学民

UASB反应器常温处理生活污水中试的启动研究陈学民王利杰伏小勇提要介绍了UASB反应器常温处理生活污水中试的启动研究情况,就启动过程中发现的问题进行分析探讨。认为采用初沉池污泥和消化污泥共同接种UASB,经35d可完成启动,启动期无酸化危险,污泥虽未实现颗粒化,但絮状污泥仍然使系统运行良好。系统对COD,BOD,SS的去除率平均为77%,80%,80%。关键词UASB反应器常温生活污水启动UASB反应器能否顺利启动是其能否顺利运行的前提,由于厌氧微生物菌群的特性,常使得UASB反应器启动时间较长,短的二三个月,长的达半年甚至一年以上,这一现象严重影响了厌氧工艺在污水处理中的应用。近年来,对各种高效厌氧反应器的启动研究引起了人们的普遍关注。本文就这一方面的问题进行了探讨。1试验装置与试验方法1.1试验装置本文在小试试验的基础上进行了较系统的中试试验研究。UASB反应器的规格见表1。反应器的设计力求对生产性装置具有指导意义。反应器进水口向下,进水射向反应器底面后反射回来的水流更均匀。4个进水口均匀分布,平均布水面积0.44m2/个,考虑到用于生活污水经厌氧处理的产气量较少,搅拌作用低,因此布水口相应多些。出水经过8个对称的孔口进入内集水槽,再经过水平堰进入外集水槽,保证了出水的均匀。表1UASB反应器规格项目直径/m截面积/m2总高度/m总容积/m3反应区高度/m数值1.51.775.29.23.0项目反应区容积/m3气室容积/m3有效水深/m有效容积/m3数值5.30.274.78.01.2试验水质试验在常温下进行,用水取自某办公楼的生活污水,水质情况见表2。1.3接种污泥反应器前后接种污泥2次,污泥取自某污水处表2试验水质水质指标最大值最小值平均值温度/℃23.215.019.6pH8.07.07.4COD/mg/L873.0254.0492.0SCOD/COD0.850.460.73SS/mg/L1140.0147.0293.0BOD/mg/L347.0260.0298.0TP/mg/L2.631.651.92NH3-N/mg/L16.911.514.4表3接种污泥种类及指标污泥种类含水率/%VSS/SS接种量/t初沉压滤干泥850.381.0消化污泥970.454.0理厂,相应指标见表3。1.4测试项目及方法本试验中相关测试项目及方法见表4。表4测试项目及方法项目测定方法或仪器COD标准重铬酸钾法SCOD标准重铬酸钾法(中速滤纸滤后液)SS和VSS重量法pHpHS-25型酸度计碱度电位滴定法BOD标准法SVI沉降法2反应器的启动与分析讨论2.1UASB反应器的启动过程本试验过程经历了90d,其中启动过程35d,稳定运行38d,抗冲击负荷运行17d。1999年4月17给水排水Vol.28No.3200215DOI:10.13789/j.cnki.wwe1964.2002.03.005日第一次加1t经压滤后的初沉池干泥,加泥后加入自来水浸泡1周左右,待污泥恢复活性后,4月25日开始启动,启动进水流量为0.2m3/h,以后的试验以此为第1天。启动开始的1～7dCOD去除率为负值,此阶段为洗泥阶段,接种的初沉池污泥中大量的微细颗粒被冲出反应器。第8天出水和进水COD基本持平,洗泥过程完成。第11～12天COD去除率已达到60%左右,但是污泥始终沉在反应器底部,只占反应区高度的1/6,于是第13天反应器补加4t消化污泥,同时流量提到0.3m3/h,之后是3d的洗泥过程。因为消化污泥中微细颗粒少,反应器进水流量又有所提高,加上第14天从反应器上部放掉一部分轻质污泥,所以洗泥过程完成得较快。第22天进水流量从0.3m3/h提到0.5m3/h,第30天流量从0.5m3/h提到1.0m3/h,第36天流量从1.0m3/h提到1.5m3/h,每一次提高负荷,COD的去除率没有明显的变化,始终保持在65%～80%。第36天进水达到工作流量后,启动阶段结束。2.2试验结果UASB反应器启动阶段运行情况见图1～图5。图3,图4表明启动期上升流速是逐渐增大(流速从0.12m/h增大到0.89m/h),水力停留时间是逐渐减小(HRT从40h减小到5.3h)。初期控制较低的上升流速是为了防止沉降性能差的接种污泥大量流失。实际操作过程中,在此控制条件下没有污泥床崩溃的危险。本试验以初沉池干泥和消化污泥共同接种,利用35d完成了UASB的启动,比用消化污泥接种的同类试验缩短了20～30d。这主要是因为反应器接种的泥量大,几乎充满反应区,底部的初沉池污泥浓度很高,反应器平均污泥浓度约13.5g/L,而且初沉污泥活性也较好,从城市污水中带来大量已适应此种水质的厌氧菌。根据某污水处理厂的试验,利用初沉池污泥启动大型消化池,只经过20d就有很好的产气效果。2.3分析