国外城市污水厌氧处理技术研究的现状与动态_徐向阳

国外城市污水厌氧处理技术研究的现状与动态徐向阳(浙江农业大学环保系)一、新型高效厌氧消化器处理城市污水的研究现状1.厌氧过滤器(AnaerobicFilter)厌氧过滤器(AF)是You吧同McCarty1967年在前人研究的基础上开发的一种固定膜厌氧消化器L’J,最早用AF处理城市污水的研究是由美国OakRidge国家实验室Genugn领导小组进行的,他们设想借助于厌氧滤器的物理过滤作用和消化过程来去除有机物和悬浮固体。当时该项目曾得到国家能源部,EPA环境实验开发署的支持LZJ。在1976年夏天与ohio城市Norotn公司合作设计了处理能力为1.9m’d/的厌氧滤器,直接处理OakRidge城市生活污水,该装置称之为AnFLow处理系统。对运行两年结果的分析表明:处理系统的出水水质符合EPA的二级处理标准,与一般常规活性污泥法相比,其运行能耗相当少,操作简便同时可回收一定量的甲烷。Geungn在此基础上,1981一1983年又在田纳西州Knoxville建造了一座190m3/d的AnFL0w中试装置,其处理系统的流程图如图l所示〔2」。`CH;A。FIOW主物反应器毅回件支架出水初沉池图1中试规模AoF乙Ow装t及流程图(1的m’/d)二年多的运行结果表明在有机负荷为0.1一0.4kgBOD/m’·d或0.35一一ZkgCOD/m’·d,HRTg一loh时,TSS、BOD、COD的去除率依次可达到80%,70%、60%。实验还表明当环境温度降至12℃时,系统处理效果也能保持如上水平,20℃时,容积的甲烷祠r尸一产率为24L/m’、d、系统能耗与活性污泥法相比,可节约5%。对系统物料衡算发现,系统中约有20%碳素转化成甲烷,30%碳素形成污泥,其余50%转化成CO:或以BOD、.T55残存于出水。用所建立的数学模型求得污泥形成量为150kgr.胎入J曰固体/3800m,污水,这值与好氧活性污泥相AnFLOw系统经济分析“〕〔`’、可以认为.比,厌轼处理过程中,污泥形成量相当少,仅有对f人日少的城镇污水处理,当其规模为19后者的20一25%。27m’;d/时,应用AnFLG。系统很有前途-表l是Genung根据多年的运行资料所作的不同规模AnFLOW系统经济分析表1\炭之匕坛认禅写._巫越退卫’}一运俪猫`斌。一}“)tJ抓“)’一二黑婴书{一上生一耳一_1.11!卜不石石不,处理量}一级处理3J()(}52匀川几艺5几(川:气。23.弋.若)119mjd生物处理汁2:3t川8(川4j3凡)艺{川!)。了6}’·”。出水净化污泥处置…窃一凡25【l(,下2:1’}2::、1。111。11其它57爪川{三冬15沐。2.布12123(}{271,{}总费用32()了()了少3日375()】3匆了)153习万。23{”·3!处理量一级处理1975().)3175{川{}31。19「一—一38(jo生物处理9411()(135(l(贬川}2“,“{艺5`,{)l。匀}m3d出水处理2750〔l厦)275硬川()}`6`,,、}:()、、()6。6百该…:’:{污泥净化530印11弓(J{川〔)…,3,(,’{`;::{其它73`130053625()}5里`,}总费用220器()〔)16087石(lr一——665吃)39。7367.7t奋石5别)另外,近儿年,wheatly,Kobayashi、多hcemer等在实验室规模上,还作了AF处理城市污水的研究几一`’。.2上流式厌氧污泥床(UASB)。由荷兰Letti”ga研制开发的一L流式厌氧污泥床反应器具有活性污泥再循环和持留能力的单向流水力学持点。与wilson、Couirer早期的污泥床相比,前者顶端装有气液固三相分离器,使其在高水力负荷下能保持高浓度的生物狱,为反应器高效稳定运行创造了条件,日前,这种高效反应器已J’`泛地被应用于处理不同浓度的工业有机废水,据不完全统计,现已有50多座工业化装置投产运行。是目前应用最高的厌氧消化器。早在十年前:Lettinga等人了就致力于用颗粒化污泥床处理城市污水的可行性研究,期望在uAsB内实现污水和初沉污泥的稳定化化。30L、120L实验室规模UASB处理城市污水的研究结果是令人满意的,其运行参数为:温度8一20℃,进水eoo400一8Oun飞g/L,水力负荷0.6一2.0m’,了m’·d,COD去除率为5()一85%,污泥形成准5川一8.6kgrs/y.,仪为好氧活性污泥法的25%。恨据上述结果,他们认为:在厌氧处理后,出水作进一步处理,以满足接纳水体的要求。表2是半生产性UASB的运行性能〔`〕〔’气在反应器中除有良好布水装性外,还用沼气循环来加强反应器的棍合性能。与AF相比,UASB小铭、垃料而避免堵塞问题,但装有三相分离器,工艺较