上流式厌氧污泥床处理生活污水的应用研究_王研

王研:上流式厌氧污泥床处理生活污水的应用研究1995年J岛流式厌氧亏亏习乙床处裂笔生活衡亏水的应用花开究王研(中国水利水电科学研究院水资源所,北京1。。038)【摘要】本文概述笔者在密云水库绿化墓地污水处理工程中负贵设计的“上流式厌氧污泥床反应器”的原理、结构及处理效果。在吸收国内外经验的荃础上,将这种设施应用于生活污水处理工程,是一次新的尝试,方案设计中作了新的改进。1987年建成投入运行,至今运转良好。与其它方案相比较,基建投资显著减少,而且管理简便。监测结果表明,反应器对COD、BOD。、S、大肠杆菌的去除率达“%~8%,与处理工程的其它措施结合,处理后达到二级处理的出水标准。处理过程中不消耗能源,日常处理费用也比常规节约一多半。从而达到费省效宏的目的。〔关键词〕污水处理厌氧污泥床应用研究1原理污水生物处理通常分为两大类:好氧生物处理和厌氧生物处理。好氧生物处理是在有氧情况下,借好氧菌和嫌气菌作用进行的,其原理如下:有机物+氧气+微生物丈细胞物质COZ,HZO,NH3,+能50;一2,PO`一3厌氧处理是在无氧条件下,借助厌氧菌作用进行的,其原理如下:原生质有机物干微生物乙有机酸,醇万原生质COZ,HZS,NH3+能《石TOZ,CH`+能},—酸性发酵阶段—、1,碱性发酵阶段、}厌氧反应分为两个阶段:酸性发酵阶段和碱性发酵阶段。酸性发酵阶段所需时间较短,而碱性发酵阶段需要时间较长。厌氧技术以往用于处理污泥及高浓度有机废水。城市污水处理,通常采用活性污泥法,它属于好氧生物处理。采用这种工艺需要往水里曝气,这就需要消耗大量电力。例如,一般污水处理厂的全部电耗的35%~5%要消耗在曝气用电上。另外,好氧生物处理将易降解的有机物转化为大量的活性污泥,使污泥处理负荷加大。好氧处理的缺陷以及全球性的能源危机,使得厌氧处理污水技术重新得到重视和发展。与好氧生物处理比较,厌氧处理具有以下几点优势:A.由于微生物细胞生成少,污泥产量也少(每分解1克COD约产生0.1克挥发性悬浮固体物,而好氧生物处理法,每分解1克COD则产生0.5~l克挥发性悬浮固体物),这样可减少污泥处理的投资;B.不需要曝气,可减少能耗,便于管理;C.产生甲烷气,可用来发电、用做燃料等;D.由于厌氧微生物的净增长率低,厌氧处理对无机营养的需要量也相应减少。厌氧生物处理也存在着一些缺陷,如出水BODS相对较高;与好氧处理相比所需的滞留时间较长;启动慢;产生HZS臭气;受环境温度影响较大等。第3期王研:上流式厌氧污泥床处理生活污水的应用研究总之,厌氧生物处理所具有的优点超过了缺点。可以相信,厌氧生物处理加好氧补充处理,不仅能够把厌氧处理与好氧处理的优点结合起来,而且还可能对以往不能被生物处理的物质进行处理.2国内外厌氧处理生活污水技术发展概况利用厌氧处理生活污水,在国外早有研究。早在一591年w.D.Seott一Monerieff在英格兰建造了一个底部是空的、上面是碎石床的装置。当时只是为了去除悬浮固体。这大概是第一个用于处理低浓度废水的上流式污泥床反应器。1956年和1957年coulter、oSneda和Eitngr报导了他们采用厌氧接触工艺处理生活污水的小试和中试结果。中试接触室的理论滞留时间为1天,BOD。去除率平均为“%,悬浮固体去除率平均为90纬。根据1995年(WaterseieneeandTechnology》(《水科学与技术》)介绍,近年来在荷兰、印度、哥伦比亚、巴西和泰国等国,均对上流式厌氧污泥床反应器(英文缩写UASB)处理生活污水进行了试验。实践证明,UASB适用于各种规模的生活污水处理,特别是对分散点的污水更为适用。如果采用多级UASB或一级UASB加好氧处理,效果更好.我国一些单位也对厌氧处理生活污水进行了研究.北京市环境保护研究所曾经对UASB处理生活污水进行了小试和中试研究。研究结果表明,采用这种工艺处理生活污水是可行的。地面漫流—~鱼塘现仅就UASB的设计介绍如下:此反应器是一个2米直径的圆柱形水池,整个池子完全在地下.污水经中心管从下部进水,依靠管子出口与池底的一定落差,使污水和污泥混合,形成“污泥床”。在这个过程中,污水中的有机物在厌氧微生物的作用下分解,使污水得到净化。净化后的污水缓慢上升,在沉淀区泥水分离。经集水槽排出池外。UASB的设计流量为1.slm丫h,水力停留时间5.9小时,污泥停留时间30日.其结构如附图。内水~卜L,价3方案设计在总结国内外试验研究资料的基础上,我们于1987年在密云水库绿化基地建设了一套污水处理工程。处理工艺流程是:进水—~UASB—~氧化塘—~附图上流式厌氧污泥床(UASB)反应器示意图国内对UASB的研究还处于试验阶段,UASB的设计没有现成的经验可以采用.我们在设计时参考了竖流式沉淀池的设计,并