厌氧EGSB出水的后续处理工艺比较

厌氧厌氧EGSB出水的后续处理工艺比较出水的后续处理工艺比较吴昌敏，闫怀国，王喧，季民（天津大学环境科学与工程学院，天津300072）摘要：通过试验研究，分析比较了与厌氧污泥膨胀床（EGSB）串联的厌氧生物滤池、好氧生物滤池和活性污泥法三种不同方法处理城市污水时的工艺性能。厌氧生物滤池的出水CODCr浓度较高，好氧生物滤池出水中常会有较多的难沉淀分离的悬浮物；而活性污泥法作为EGSB的串联工艺，能够达到较好的出水水质和稳定的处理效果。关键词：EGSB；厌氧-好氧；生物滤池；活性污泥法前文论述了厌氧－好氧生物法处理城市污水的系统中，常温厌氧污泥膨胀床（EGSB）反应器的工艺性能与净化机理[1]，本文重点介绍与EGSB相串联的后续处理工艺的性能和适应性。虽然厌氧生物处理是一种有效又经济的处理方法，但单一的厌氧处理工艺往往难以获得理想的出水水质，因此为满足严格的出水排放标准要求，需要在厌氧阶段之后，再串联一段生物处理工艺，以取得稳定的高质出水。对不同的污水水质和处理条件，厌氧反应器后续处理工艺有多种不同选择[2]。本文分别试验研究了厌氧生物滤池、好氧生物滤池和活性污泥法3种不同的工艺与EGSB相串联时的处理效果和工艺性能。试验结果表明，采用EGSB串联活性污泥法组合工艺处理低浓度城市污水，CODCr去除效果最好、运行稳定、污泥沉淀性能良好、出水能够达到一级排放标准要求。该工艺具有水力停留时间短、处理效率高、能耗低的特点，特别适用于中小型污水处理厂。如果有除磷脱氮要求，只需对工艺稍加改进即可。1试验装置和分析方法试验分为三个阶段进行，每个阶段的厌氧EGSB反应器的后续处理工艺分别为厌氧生物滤池、好氧生物滤池和活性污泥反应器。EGSB反应器的结构构造前文已介绍。厌氧和好氧生物滤池均采用透明有机玻璃柱加工而成，内径200mm，高1.30m，体积40.82L；柱内填充粒径为2～4cm的炉渣0.8m作为滤料，滤料体积占整个反应器的61.5%。活性污泥反应器采用透明有机玻璃柱加工而成，内径为80mm，有效的体积为2L。处理系统装置见图1。水质分析方法与前文相同。2试验结果和分析讨论2.1厌氧生物滤池（AF）的处理效果以尽可能低的能耗取得理想的处理效果是城市污水处理优化设计的目标，为此本研究首先选择在EGSB反应器后串联厌氧生物滤池，以实现二级处理主体工艺上的无能耗（没有曝气）。据巴西某地的研究报道[3,4]，在用UASB+AF联合处理进水浓度在580mg/L的城市污水时，在UASB水力停留时间为4h，AF水力停留时间2h的条件下，串联系统CODCr去除率可达87%，出水CODCr浓度为76mg/L。本研究的厌氧生物滤池采用无接种的自然挂膜法，EGSB出水由AF的底部进入，大约运行了10天以后，即可发现填料上布满了生物膜。厌氧生物滤池与EGSB串联共运行了70天，其运行工况和去除结果见表1。（表1中的日期指的是从EGSB开始运行时算起的延续试验时间，COD指CODCr，以下同。）图1试验装置示意图表1厌氧生物滤池（AF）的运行工况和处理结果运行天数进水流量(L/h)AF上升流速(m/h)AF停留时间(h)水温(℃)AF进水COD(mg/L)AF出水COD(mg/L)AF去除率(%)80～8380.25524171.6137.819.7284～94100.32425169.1149.311.795～110200.64225118.499.71.58111～100.32426139.3106.823.3156从表1中的数据可以看出，在水力停留时间2～5h的操作条件下，AF反应器的COD去除率仅1.58%～23.3%，出水COD一般都大于100mg/L（国家污水综合排放标准的一级排放浓度），显然这种运行结果不理想。也许进一步增加AF反应器的水力停留时间能够增加去除效率，但过长的水力停留时间会使整个系统的占地面积加大，造成基建投资费用的增加，达不到经济高效的目的。由此也说明有时国外报道的经验也需要我们自己的实践验证。在运行过程中还发现AF的出水中有时含有大量的脱落生物膜，且沉淀性能较差。在显微镜下观察发现，出水夹带的生物膜上有大量的丝状菌。初步的试验结果证明采用厌氧生物滤池作为厌氧EGSB的后续工艺是不适合的。3.2好氧生物滤池的运行效果①好氧生物滤池反应器的构造与厌氧生物滤池完全相同，只是在滤池底部布置了微孔曝气器进行曝气。好氧生物滤池连续运行了3个半月，试验进程的4个阶段的运行工况如表2所示。表2好氧生物滤池的运行工况运行阶段运行天数进水流量Q(L/h)上升流速Vup(m/h)水力停留时间HRT(h)1146～175300.961.332176～220401.2713221～236180.572.224236～24390.294.45第一阶段目的在于