高浓度有机废水治理的沼气化技术装置及评析_姚伟文

第6卷VOI.6第l期NO.l污染防治技术PollutlonControlTeehnolo1993年3月Mar.(1993高浓度有机废水治理的沼气化技术装置及评析如匕伟文(南京电力专科学校,南京2]0000)冯汉雯(无锡市能源研究所,南京2了口口00)许纲熙(江苏省环保局,南京2]00]3)摘要高浓度有机废水厌天消化,其沼气作为能涯,对工艺路线、不同装配进行评述。关键词厌衷处理有机废水回收能源1.合理的能源回收线路高浓度有机废水厌氧生物处理技术制取能源一一沼气,在国外已充分利用。厌氧生物处理技术覆盖面宽,在食品、医药、饮料、化工、造纸等行业都能利用此技术处理高浓度有机废水。Schroefer在1955年提出“厌氧接触法,,(ACP)。目前已先后出现了“厌氧滤池”、“升流式厌氧污泥床反应器”(UASB)、“厌氧膨胀床”(AAFEB)、“厌氧流化床”(AFa)、“两相厌氧消化法”、“垂直折流厌氧泥床”(VBASB)和“管道厌氧消化器”(PAD)等新技术、新装配,使厌氧生物处理成为一种有效的高浓度有机废水能源化的途径。1.1厌氧滤池厌氧滤池是在厌氧消化装置内填满砂砾、卵石、塑料或纤维等填料,厌氧微生物附着在填料巨大的表面上,可维持较高的生物量和较长的活性存在时间,在中温条件中,容积负荷率最高可达16gk·coD/m,·d,但化学耗氧量(c0D)去除率和池容产气率较低,无论是AF(上流式)还是BSFF(下行式固定膜反应器),容积负荷一般小千10kg·CoD/m3·d,AF法产沼气率亦低。1.2升式流厌氧污泥床反应器(UASB)UASB反应器是目前国外应用最普遍的一种厌氧生物处理装置,其技术特点为:一是根据厌氧消化过程中,厌氧微生物主要集中在反应器下层的特性,改填料反应区为污泥床反应区。使反应区内保持较多的的微生物量。二是在反应器上部设置了气、固、液三相分离器、使上流混合液中的污泥能自动返回到反应区,保持反应区内微生物量的稳定,从而使厌氧生物处理的水力滞留时间减小,容积负荷率增加。目前,国外已拥有UASB装置六十多座,我国从80代采用UASB装置进行了处理试验,在半生产性试验中,中温条件下COO负荷率达8一20.k3gcoD/m3·d,达到国际生产性装置水平。1.3两相厌氧消化技术两相厌氧消化技术是一种厌氧生物处理的高效能新工艺,它根据厌氧消化的生物学过程中发酵分为产酸和产甲烷二个阶段的特点而开发的,因此,一般又称为:两步厌氧消化或二段厌氧消化。(编注:原文中列出I夕8夕年以前完成的半生产装笠,具体参数略)。该技术把产酸和产甲烷二阶段分开,分别创造两类不同细菌繁殖的环境条件、从而促进厌氧微生物的代谢能力,提高厌氧消化效率,还有利于运行稳定,抗冲击负荷。据国外试验,共容积负荷率可达30kgcoD/m,·d。我国两相厌氧消化技米据试验最高容积负荷率达sokgCoD/m3·d,表l。(收稿日期:1992一09一02)姚伟文等高浓度有机废水治理沼气化技术装置及评析表1我国两相厌叙消化对不同废水的试验数据试验温度进口COCDODCOD容积滞留时间反应器容积丢除率负荷率PH废水种类浓度HRTd()m(3)(℃)(g/1)糖蜜酒精(o,0)(kg/m3·d)76.612产酸产甲烷产酸产甲烷产酸产甲烷0.11.8055废水32~3313.6味精废水30一3217088.785.0192301005.070552.60.8385.57啤酒废水」5~372一385~9525~350.55~0石71.2~2.080刃D570D122571.4厌氧接触法(AC)P厌氧接触法处理高浓度有机废水技术装置由厌氧反应器和沉淀池组成,反应器系完全混合型,采用搅拌器促使反应器内微生物是趋于均布。此项技术特点是:反应器的滞留时间很长而负荷可以很高,不仅可以处理溶解性有机物COD,而且可以处理总悬浮物55含量高的有机废水。ACP装置在我国酒精废醒的厌氧生物处理中得到较多的应用,有机负荷率一般为8一10kgCOD/m3·d,产气率46m3/m3·d,coD去除率为85%。1.5VBASB反应器和PAD反应器厌氧生物处理装置vBASB反应器和PAD反应器都是我国自行提出设计的厌氧生物处理装置。VBAS任装置是采用高温发酵,通过消化液回流来调节进料液的pH值,使废醒能够不经过溶液分离和调节pH值就能直接进料的厌氧生物处理技术,该反应器与UASB装置相比,是在反应器内设置档板,使反应器内的水流上下垂直折流,使反应器内的水流具有推流的特点。在整个厌氧生物处理系统中,减少了前处理环节。PAD反应器是一种管道形的厌氧消化器,它与一般的塔形池式消化器相比较显著的特点是反应器高度降低,处理效果达到第二代反应器的水平。VBASB反应器与PAD反应器的运行试验数据见表2。!.6其他厌氧物处理装置和