EGSB工艺的研究进展及应用_李广(1)

第37卷第4期辽宁化工Vol.37,No.42008年4月LiaoningChemicalIndustryApril,2008EGSB工艺的研究进展及应用李广1,李晶1,任飞2,王雷1,庄金鹏1,毕冬1(1.吉林建筑工程学院市政与环境工程学院,吉林长春130021;2.吉林省石油化工设计研究院,吉林长春130021)摘要:EGSB工艺凭借其高效的处理效果,逐渐成为国内外学者研究的焦点。该技术源于国外,其认识已较为深入,而国内仍处于起步阶段。重点介绍了近几年国内外专家学者藉EGSB反应器处理不同废水的研究成果。关键词:EGSB工艺;处理废水;研究成果中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:10040935(2008)04026205理想的厌氧工艺至少应满足以下要求[1]:(1)提供厌氧微生物适宜的生长环境;(2)充足的生物量,反应器有良好的污泥截留能力;(3)具有良好的泥水混合效果,污泥与进水基质充分接触。通过人们长时间的研究适宜厌氧微生物生长的环境条件基本确定,UASB工艺的产生,它特有的三相分离器使水力停留时间的污泥停留时间得以分离,同时由于其特殊的水力特征,使反应器中的污泥以颗粒形式存在,改善的污泥沉降性能,大大提高了反应器中的生物量。使UASB得到了广泛应用。但LettingaG等人[2]在常温下利用UASB处理城市污水时,处理效果不是很理想,分析原因发现是反应器内泥水混合不充分所致。LettingaG等人最后对UASB工艺进行出水回流,强化污泥与进水基质的传质,开发出一种新型厌氧反应器———膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器。1EGSB反应器的基本构造及工作原理EGSB是在UASB的基础上发展起来的,与UASB相比它增加了出水回流,使反应器中的水流上升速度得到提高,其速度一般可达到5～10m/h,远高于UASB的0.6～0.9m/h。EGSB反应器的基本构造如图1所示。EGSB反应器运行过程中,待处理废水与被回流的出水混合经反应器底部的布水系统,均匀进入反应器的反应区。反应区内的泥水混合液及厌氧消化产生的沼气向上流动,部分沉降性能较好的污泥经过膨胀区后自然回落到污泥床上,沼气及其余的泥水混合液继续向上流动,经三相分离器后,沼气进入集气室,部分污泥经沉淀后返回反应区,液相夹带部分沉降性极差的污泥排出反应器。回流量根据所处理废水的有机物及有毒物质的浓度而定,一般认为进水COD浓度越高,回流量应越大(即要求反应器内水流上升速度越大)。但有报道称[3]进水COD浓度越高,对应的最佳液体上升流速越低。图1EGSB反应器结构示意图收稿日期:2007-12-18作者简介:李广(1982-),男,在读研究生。2EGSB工艺研究进展2.1EGSB工艺启动研究启动过程是一个反应器能否成功运行的关键因素之一,随着对EGSB反应器研究的深入,如何快速高效地启动EGSB反应器是国内外学者研究的焦点。由于EGSB反应器研究起步比较晚,投入生产的EGSB反应器也较少,一般学者只能通过小试研究来模拟指导它在实际生产中的启动。左剑恶等人[4]在中温条件下将絮状污泥和颗粒污泥分别接种到容积为12.8L和8.08L的EGSB反应器内,对其进行启动研究。结果表明:接种絮状污泥的反应器在启动前期由于污泥沉降性差,不能进行出水回流;启动耗时较长,经78d的运行后,才形成颗粒污泥,进水容积负荷为4.3kgCOD/m3·d,COD去除率仅在66%左右。而接种颗粒污泥的反应器经短暂无回流驯化后,即可按EGSB反应器的方式启动,且运行运行32d后,进水容积负荷为4kgCOD/m3·d,COD去除率达到90%以上。这说明:接种颗粒污泥的反应器要比接种絮状污泥反应器启动速度快。而M.A.Pereira等人[5]通过研究得到了不同的结果。M.A.Pereira等人在中温37±1℃条件下,分别将颗粒污泥和絮状污泥接种到EGSB和AF厌氧滤池反应器中,处理人工合成油酸废水。颗粒污泥产甲烷活性较高,且抵制油酸毒性的能力比絮状污泥高10倍,故EGSB启动初期即在进水中加入油酸,油酸浓度占废水总浓度的50%,AF反应器运行150天后加入油酸,之后逐渐增加负荷。当两反应器进水仅以油酸为碳源,EGSB和AF的容积负荷分别为8和12gCOD/L·d时,二者的COD去除率分别为70%和80%。试验结束后对各自的污泥进行产甲烷活性研究得到,AF中污泥产甲烷活性为20mL/gVSSd,而EGSB反应器内的污泥在前200h几乎没有甲烷产生。这说明在处理含长链脂肪酸废水时,无论接种污泥的性质如何,如果过快启动反应器的话,会因长链脂肪酸的毒性使污泥产甲烷活性降低而影响日后运行。2.2EGSB工艺对低浓度废水的处理对低浓度废水没有一个统一的标准。在采用厌氧生物处理时,COD浓度低于1000mg/L或BO