气提式好氧——厌氧内循环污水回用处理技术研究

第20卷第1期2003年3月吉林建筑工程学院学报JournalofJilinArchitecturalandCivilEngineeringInstituteVo1．20No．1Mar．2003文章编号：1009—0185(2003)01—0011-03气提式好氧一厌氧内循环污水回用处理技术研究王宏哲崔玉波苗立春付立凯(吉林建筑工程学院环境工程系，长春130021)摘要i介绍了污水回用概况，对气提式好氧一厌氧内循环反应器处理污水的原理加以分析，并通过试验，初步证实了该技术的可行性．关键词：污水回用；内循环反应器；原理中图分类号：X703文献标识码-A1污水回用概况水在自然界中是唯一不可替代，也是最易于再生的资源．人类用过的水，污染杂质只占0．1％左右，要比海水含杂质3．5％少得多，其余绝大部分是可再用的清水．污水经过适当再生处理可以重复利用，实现水在自然界中的良性循环．城市污水就近可得，易于收集和处理，数量巨大，稳定可靠，不受制于天和人．作为城市第二水源要比海水、雨水来得实际，所需费用比长距离引水要少得多．开辟这种非传统水源，实现污水资源化，对保障城市安全供水具有重要的战略意义，是水产业化的重要组成部分．城市供水量的80％，以城市污水形式排入排水管网中，收集起来再生处理后，70％可以安全回用，即城市供水量的一半以上可以变成回用水，返回到城市水质要求较低的用户上，替换出等量的自来水，相应增加了城市一半供水量．可见，对城市缺水来说，这种水源是一种宝贵的财富，非常具有开发潜力．我国城市污水年排放量已经达到414亿立方米．目前，已建污水处理设施400座，城市污水处理率达到30％，二级处理率达到15％．根据“十五”计划纲要要求，2005年城市污水集中处理率达到45％．这就给污水回用创造了条件，凡是污水处理厂都可以将污水再次适当处理后回用．全国污水回用率如果平均达到20％，到“十五”末期，年回用量可达到40亿立方米，是正常年份年缺水60亿立方米的67％．即通过污水回用，可解决全国城市缺水量的一半多，回用规模、潜力之大，足可以缓解一大批缺水城市的供水紧张状况．污水回用是解决水源紧张的重要途径之一．近20年来，由于工业的飞速发展、人口剧增及城市化步伐加快，河流湖泊等水体污染严重的现象日益突出，水资源已成为制约经济发展的一个重要因素．国内外污水回用技术的发展状况相差悬殊．目前，美国有几百座污水厂，二级处理出水经适当处理后回用．我国大连、太原、天津、北京、泰安等缺水城市，在解决水荒上已初见成效．每日上万立方米规模的污水回用工程已成功运行多年，为数家工厂提供了稳定可靠的工业水源．新疆和大庆油田利用再生水回灌地下，以保证油田高产稳产，其它油田也在开发利用这一技术．2气提式内循环反应器处理污水的基本原理气提式内循环反应器的概念是由Lefrancois于1955年提出的．国内外学者随后进行了大量的研究，使这项技术日趋成熟，并已广泛应用于化学工程的发酵反应．近年来，采用气提式内循环反应器，分别对各种工业废水和生活污水的处理进行试验研究，均表明具有良好的处理效果．收稿日期：2002—07—09．作者简介：王宏哲(1964～)，男，吉林省通榆县人，副教授，博士*水98学生维普资讯http://www.cqvip.com12吉林建筑工程学院学报第20卷气提式内循环反应器处理污水的基本原理是：在反应器内投加生物载体，污水和空气从底部进人中心提升管，被提升的气、液、固三相进行强烈搅动接触，并上升到顶部，通过下降区回流到底部，形成流体循环，实现各种传质，完成有机物等的降解．生物降解作用来自反应器内存在的活性微生物的活动．投加载体形成生物膜，以提高反应器内的生物量和生物种类．载体一般选择一些易于生物附着、生长、流化、流失少、能脱膜的颗粒．粒径一般在0．2mm～10m_rn，体积质量在1．0g／c'm3-3．0g／cm3．气提式内循环反应器的载体投配率常在5％～10％．反应器对污水的处理是依靠固着生长的生物膜和游离的活性污泥共同作用的结果．具有载体生物膜的混合液，生物总量和种类增加，且丝状菌在载体上固着生长，使反应器对污水的处理效率明显优于活性污泥法．良好的活性污泥，不但能大量降解有机物，而且，能改善混合液的沉降性能．固着生长的生物膜存在时间较长的硝化菌等，对污水氨氮的相对去除起主要作用．提高载体生物膜量是提高反应器混合液生物量的有效途径，同时，也有利于提高反应器的处理效率和稳定性．但是，气提式内循环反应器也存在一些问题，如载体流失和部分区域形成厌氧区而产生污泥上浮．城市污水经二级处理后，尤其是在北方城市，二级出水水质波动较大，一般出水COD为50mg／L～80m4~／L，SS为20rag／L-50mg／L，氨氮为10mg／L～15mg／L，做回用水需要进一步处理，而且，