EGSB反应器处理石化废水的启动研究_毕万新

★石油化工安全环保技术★PETROCHEMICALSAFETYANDENVIRONMENTALPROTECTIONTECHNOLOGY2010年第26卷第2期工业污染防治与生态保护收稿日期:2009-07-11。作者简介:毕万新,男,内蒙古大唐国际锡林郭勒盟煤化工项目筹备处,工程师。电话:0479-4881991E-mail:zhangkeli521@163.comEGSB反应器处理石化废水的启动研究毕万新,张克利(内蒙古大唐国际锡林郭勒盟煤化工项目筹备处,内蒙古027300)摘要:采用大庆石化废水作为处理对象,在中温(34±1℃)条件下,EGSB反应器历经80d启动成功,CODcr去除率达70%以上,甲烷产率系数稳定在0.21mLCH4/mgCODcr。试验后期采用提高回流比的方式提高液体上升流速。结果表明,针对低浓度的有机废水,高回流比的作用不明显,但大回流比产生的高液体上升流速对颗粒污泥的形成具有明显的促进作用。关键词:石化废水;回流比;液体上升流速厌氧生物处理工艺是目前流行的生物处理方法之一。工艺的本质为在缺少电子受体(如S、O、N等)的条件下,有机污染物最终通过产甲烷菌的作用生成甲烷的过程。转化过程涉及到多种微生物的共同作用。工艺成功的关键是高水平的保持高浓度、高活性的微生物。其中膨胀颗粒污泥床反应器(ExpendedGranularSludgeBed,简称EGSB反应器)为第三代高效厌氧工艺,主要应用在酿酒和饮料工业、蒸馏和发酵工业、食品工业和造纸工业废水的处理。由于EGSB工艺具有耐冲击负荷强的特点,正逐步扩展到石化工业废水、纺织工业废水、硫酸盐废水以及低浓度的生活污水的处理领域,但漫长的启动过程,使其应用受到了限制[1-4]。以大庆石化废水作为处理对象,对反应器的启动过程和试验数据及处理结果进行了分析和研究。1试验设备与分析方法1.1设备基本参数由于厌氧微生物对温度要求较高,采用反应器外壁缠电热丝进行加热,温控仪控制温度在34±1℃。EGSB反应器装置的基本参数为:总体积10.2L;有效容积6.2L;内径60mm;高径比为25∶1;试验装置见图1。1.2试验仪器与分析方法试验过程中的仪器见表1。图1EGSB反应器试验装置表1试验用的仪器设备名称型号马福炉8XpH计PHS-3C电热鼓风干燥箱101-ABS湿式防腐气体流量计LMF-1蠕动泵BT00-300T微波密封消解COD速测仪WMX试验过程中的分析方法如表2所示。50★毕万新等.EGSB反应器处理石化废水的启动研究★2010年第26卷第2期表2分析项目及分析方法分析项目分析方法CODcr消解法SS、MLSS、MLVSS重量法pH、ORP电极法挥发酸联合滴定法[5]SV30量筒法1.3接种污泥为丰富生物相,接种污泥由两部分组成:哈尔滨啤酒厂的UASB脱水污泥,化工污水厂的回流污泥。具体过程:取1.5L静沉后的回流污泥,加UASB脱水污泥,混合至2.5L,从上部一次性倒入反应器,向接种污泥中补充少量的粉末活性炭,为细菌凝聚提供内核。2试验结果与讨论2.1污泥驯化期结果分析采用1.3m/h的液体上升流速(LiquidUpflowVelocity,Vup)对反应器中的微生物进行初步筛选,使适合生长的微生物得到保留,运行2d后,反应器中混合液悬浮固体浓度(MixedLiquorSuspendedSolids,MLSS)由79.66g/L降至65.38g/L。反应器进入污泥驯化阶段。驯化过程采用如下操作参数:温度,34±1℃;回流比,3;Vup,0.27m/h;HRT,32h;pH值,6.5～7.8;并且每升进水中投加3g的NaHCO3。具体试验过程:进水中葡萄糖与石化废水的比例(CODcr的比值,其中1g/L的葡萄糖对应的CODcr为1000mg/L)分别取4、3、2、1、0,每天对出水CODcr进行观测,当去除率稳定在70%以上时,提高石化废水的比例。污泥驯化过程CODcr的去除效果如图2所示,甲烷产量与氧化还原电位值(OxidationReductionPotential,ORP)的关系如图3所示。反应器很快具有较好的CODcr处理效果,7d后去除率达73%,此后一段时间内随石化废水比例的增大,出水基本保持稳定,21～23d,在进水全部为石化废水的条件下,去除率介于70%～72%之间,平均为71%,污泥驯化成功。第5d开始,连续收集到甲烷,驯化过程中产量介于0.39～0.81L/d之间。由图3可以看出,产甲烷初期,甲烷产量随ORP值波动明显,后期,随进水有机物浓度变化而波动。产生这种现象的原因为产甲烷菌是严格厌氧的,低浓度有机废水中相对较高的溶解氧含量使其活性受到抑制,但随着反应器中生物种类的增多以及接种污泥活性的逐渐恢复,溶解氧很快被兼性菌消耗掉,有效防止了氧对产