EGSB污水处理工程技术规范编制说明

附件三：《厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）反应器污水处理工程技术规范》征求意见稿编制说明《厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）反应器污水处理工程技术规范》编制组二〇一一年三月目  次 1任务来源.................................................................................................................................................1 2标准制订必要性.....................................................................................................................................1 3主要工作过程.........................................................................................................................................1 4国内外相关标准研究.............................................................................................................................2 5同类工程现状调研.................................................................................................................................3 6主要技术内容及说明.............................................................................................................................7 7标准实施的环境效益与经济技术分析...............................................................................................22 8标准实施建议.......................................................................................................................................22 11任务来源2008年，原国家环境保护总局下达了“关于开展2008年国家环境保护标准制修订项目工作的通知（环办函[2008]44号）”，其中提出了制定《污水厌氧生物处理工程技术规范-生物流化床（EGSB）》（项目编号1453.13号）行业标准的任务。中国环境保护产业协会承担该标准的编制工作。参编单位有清华大学、北京市环境保护科学研究院、山东十方环保能源有限公司。2标准制订必要性厌氧处理法作为一种节能的高浓度有机废水处理技术，成为世界各国争相研究的热门技术。迄今为止，大部分的厌氧反应器如厌氧接触反应器、升流式厌氧污泥床等，一般只适用于中高浓度有机废水，而对低浓度和复杂的有机废水的处理效果相对较差。为解决这一问题，20世纪90年代荷兰农业大学的Lettinga教授开发了第三代高效厌氧反应器---厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）反应器。很多管理部门、设计部门、技术研究单位，在从事厌氧颗粒污泥膨胀床污水处理工程的设计及运行管理工作中已积累了一些实践经验，但是目前国内尚缺乏可操作性的技术规范用以指导厌氧颗粒污泥膨胀床污水处理设施的建设与运行。据调查发现，由于长期以来缺乏规范指导，无论在工程建设还是设施运行管理方面都存在一些问题，影响了污水处理设施效能的充分发挥。因此，总结国内外厌氧颗粒污泥膨胀床的技术发展与应用经验，编制厌氧颗粒污泥膨胀床技术规范，对正确应用和科学管理采用厌氧颗粒污泥膨胀床的污水处理厂（站）具有积极意义。使基于厌氧颗粒污泥膨胀床的污水处理设施从建设到运行全过程能够有一个技术规范进行控制，对于保证厌氧颗粒污泥膨胀床处理工程的建设质量和稳定运行，以及保证环境保护主管部门的有序监管都具有重要的意义。另外，本规范的编写也是废水处理工艺方法标准体系建设的重要内容。3主要工作过程2008年12月8日成立课题编制组。本标准的编制工作从国内外相关标准和文献资料调研开始，重点对厌氧颗粒污泥膨胀床反应器相关的标准规范、技术资料和工程实例进行了广泛的调研，编制了《规范编制大纲》和《规范开题报告》。2009年1月12日在环保部召开了《污水厌氧生物处理工程技术规范-生物流化床（EGSB）》开题论证会，会议建议将规范名称改为《污水厌氧生物处理工程技术规范——厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）》。于2010年8月完成了《污水厌氧生物处理工程技术规范——厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）》初稿和编制说明的编写工作，考虑到工程技术规范的科学性和严谨性，应业内有关专家建议更名为《厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）反应器污水处理工程技术规范》，于2011年3月向环保部提交了《厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）反应器污水处理工程技术规范》征求意见稿和《厌氧颗粒污1泥膨胀床（EGSB）反应器污水处理工程技术规范》（征求意见稿）编制说明。4国内外相关标准研究4.1国内外相关标准研究我国厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）反应器水处理技术目前还没有十分系统的相关标准和规范。目前，《三废处理工程技术手册》、《废水处理工程技术手册》、《废水生物处理新技术》等对厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）反应器的构造、原理、设计及启动等内容做了相关要求。4.2EGSB反应器的特点EGSB反应器作为一种改进型的UASB反应器，虽然在结构形式、污泥形态等方面与UASB反应器非常相似，但其工作运行方式与UASB截然不同，较高的上升流速使颗粒污泥床处于膨胀状态，不仅能使进水与颗粒污泥充分接触，提高传质效率，而且有利于基质和代谢产物在颗粒污泥内外的扩散、传送，保证了反应器在较高的容积负荷条件下正常运行。与UASB反应器相比，EGSB反应器具有以下特点：a）EGSB反应器能在高负荷下取得高处理效率，在处理CODCr浓度低于1000mg/L的废水时仍能有很高的负荷和去除率；b）EGSB反应器内能维持很高的上升流速。UASB反应器中昀大上升速度不宜超过0.5m/h，而EGSB反应器可高达3m/h～7m/h。可采用较大的高径比（3～8）,细高型的反应器构造可有效减少占地面积；c）EGSB反应器对布水系统要求较为宽松，但对三相分离器要求更为严格。高水力负荷使得反应器内搅拌强度加大，在保证颗粒污泥与废水充分接触的同时，有效地解决了UASB常见的短流、死角和堵塞问题。但高水力负荷和生物气浮力搅拌的共同作用使污泥易流失。因此三相分离器的设计成为EGSB反应器高效稳定运行的关键；d）EGSB反应器采用处理水回流技术，对于常温和低负荷有机废水，回流可增加反应器的水力负荷，保证处理效果。对于超高浓度或含有毒物质的废水，回流可以稀释进入反应器内的基质浓度和有毒物质浓度，降低其对微生物的抑制和毒害，这是EGSB区别于UASB反应器昀为突出的特点之一。EGSB反应器与UASB反应器的显著不同可归纳于表1。表1EGSB反应器与UASB反应器的主要区别项目特点适用范围①适合处理常温低浓度废水②对难降解有机物、大分子脂肪酸类化合物、高含盐量、高悬浮物固体的废水有相当好的适应性结构方面①高径比大、占地面积小②布水系统要求较宽松，污泥床处于膨胀状态，不易产生沟流和死角③三相分离器工作状态稳定2操作方面①启动时间短，CODCr有机负荷高②上升流速高，固液混合状态好③设有出水回流系统，更适合于处理含有悬浮性固体和毒物质的废水④以颗粒污泥接种，污泥活性高、沉降性能好、颗粒强度高5同类工程现状调研EGSB反应器可以应用于各种类型、各种浓度的废水处理，如制酒废水、制糖废水、造纸废水、饮料加工废水、食品加工废水、农产品加工废水、屠宰废水等。除此以外，EGSB反应器对硫酸盐废水、有毒性废水、难降解废水也有很好的效果。5.1山东保龄宝生物科技有限公司废水处理工程山东保龄宝生物科技有限公司主要生产菊粉、高果糖浆、低聚糖、氨基酸、赤藓糖醇、异麦芽糖醇等系列产品，年生产规模近15万吨。公司新增玉米淀粉及淀粉糖项目，需配套相应的污水处理设施。废水的水质特点为有机污染物含量高；具有较高的BOD5与CODCr比值，可生化性好；含有丰富的碳水化合物及氮磷等营养物质；pH值呈酸性。本废水处理工程的设计进出水水质见表2，废水经处理后达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的“一级”标准（98年后新扩改），处理工艺流程见图1。该工程处理水量5000m3/d，总投资1096.45万元，处理运行费用1.26元/吨水。表2山东保龄宝生物科技有限公司废水处理工程设计进出水水质项目CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）pH总氮（mg/L）进水水质10000600020005～9145出水水质10020706～9153废水格栅集水井调节预酸化池pH调节、加温EGSB反应器达标排放配水井水封器污水管路气管路污泥管路图例：泵活性污泥池二沉池沼气利用鼓风机泵外运污泥回流污泥浓缩池污泥脱水机图1山东保龄宝生物科技有限公司废水处理工艺流程5.2云南燃二化工有限公司柠檬酸废水处理改造工程云南燃二化工有限公司（原国营云南燃料二厂）是国家定点生产索类爆破器材，同时生产玻璃输液瓶、柠檬酸、柠檬酸钠、衣康酸等产品的国家大二型企业。柠檬酸由淀粉或糖质原料经发酵精制而成。本废水的水质特点为CODCr、BOD5浓度较高，可生化性好；pH值较低，污水呈酸性；温度较高；SS沉降性能好。本废水处理工程的设计进出水水质见表3，废水经处理后达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)中的“二级”标准（98年后新扩改），处理工艺流程见图2。该工程处理水量1200m3/d，总投资435.30万元，处理运行费用0.68元/吨水。表3云南燃二化工有限公司柠檬酸废水处理改造工程设计进出水水质项目CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）pH总氮（mg/L）进水水质10000600020005～9145出水水质150301506～94废水调节池pH调节、温度EGSB反应器达标排放配水井水封器污水管路气管路污泥管路泵反应沉淀池二沉池沼气利用污泥回流污泥处理UASB反应器曝气池离交废水石灰石中和沟中和调节池水封器沼气利用泵图2云南燃二化工有限公司柠檬酸废水处理改造工程工艺流程5.3华润雪花啤酒（宁波）股份有限公司废水处理工程华润雪花啤酒（宁波）股份有限公司是雪花啤酒旗下的新建企业，企业与污水处理设施同步建设。废水的水质特点为废水量较大，悬浮物含量较高，可生化性较好，季节性生产，水量变化较大。本废水处理工程的设计进出水水质见表4，处理工艺流程见图3。该工程处理水量7000m3/d，总投资1012.10万元，处理运行费用0.74元/吨水。表4华润雪花啤酒（宁波）股份有限公司污水处理工程设计进出水水质项目CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）NH3-N（mg/L）总氮（mg/L）磷酸盐（mg/L）pH水温（℃）进水水质35001500100080145205.0～12.010~45出水水质50030040035—86.0～9.0—5废水格栅集水井初沉池达标排放转鼓细格栅污水管路气管路污泥管路泵配水井生物接触氧化池污泥处理调节预酸化池EGSB反应器水封器沼气利用泵辐流沉淀池蓄水池泵冷却塔pH、温度调节图3华润雪花