UASB工艺在污水处理中的应用前景王培风

第9卷第4期广东石油化工高等专科学校学报JOURNALOFGUAN(;DONG(X)LLEGEOFPETROCH卫MICALTECHNOLOGYVol.9No.41999年11月NOV.1999UASB工艺在污水处理中的应用前景王培风,罗团忠①,陈英,陈广峰②广东石油化工高等专科学校石化系,茂名525《X旧①广东水利电力学校,广州510610②湛江市安装公司,湛江524000摘要该文介绍了上流式污泥床(UA3SI)反应器的工艺特点及其在不同性质的污水处理中的应用情况和处理效果。关键词上流式污泥床;(UABS)反应器;高浓度有机废水;低浓度有机废水厌氧生物处理法主要应用于城市污水污泥的消化处理,最早记载的厌氧生物处理装置大约可追溯到上世纪末法国的由沉淀池改进而来的“MorauS反应净化器”〔’〕,但在随后的发展过程中,虽然厌氧生物处理法不需消耗动力,完全依靠厌氧菌的生命活动便能够将各种污染物降解为无害甚至是有用的物质,但因其停留时间长,占地面积大及在处理过程中产生臭味等不足而在污水处理中应用较少。直到本世纪7()年代世界性石油危机发生以来,人们对能源的价值和意义有了新的认识后,污水厌氧生物处理技术才以其节省能源并能产生新能源的特点而重新受到重视,相应的研究与实践也不断深人,各具特色的工艺及装置亦应运而生,如厌氧滤池(A)F;厌氧接触膨胀床(AAFEB);上流式厌氧污泥床(UASB)等。在众多的研究成果中,上流式厌氧污泥床(UABS)反应器以其工艺简单,并有较高的容积负荷而受到人们的重视,并在获得一定运行经验的基础上用于生产性装置,取得了较好的效果图,下面是uAsB反应器的工艺特点及应用发展情况。1UASB反应器的工艺特点荷兰大学的1一etitgna等在1974一1988年开发研制的升流式厌氧污泥床反应器UpflowAnaeoriblshudge3lIanket:aector,简称(uAs)B是把厌氧活性污泥法中的反应槽和沉淀槽合二为一,简化处理装置的一种方法,系统中不含惰性介质,在反应器的底部是浓度很高的具有良好沉淀和凝聚性能的污泥形成的污泥床,污水从反应器下部进入污泥床,并与污泥床内的污泥混合,污泥中的微生物分解了污水中的有机物,将其转化为沼气,在反应器本身产生的沼气搅动下,反应器上部的污泥处于悬浮状态,在反应器上部设有固、气、液三相分离器。固、液混合液进人沉淀区后,污水中的污泥发生絮凝,颗粒逐渐增大,并在重力作用下下沉返回到厌氧反应区,使厌氧反应区积累起大量的污泥,处理后的水及生成的沼气从反应器上部放出。UASB的基本特征是不用吸附载体,就能形成沉降性能良好的粒状污泥,保持反应器内高浓度的微生物,因而可以承受较高的仪x〕负荷,其负荷可高达30一50kg.田Dm/3.d以上,OCD去除率可达90%以收稿[1期:1999一03一12第4期王培风等:UABS工艺在污水处理中的应用前景与展望上。而好氧生物处理中,效果最好的好氧纯生物流化床、深井曝气等工艺(I工〕负荷也只有10kg.(刀D/m3.d左右,(DD去除率为70%一80%〔3〕。与其他厌氧生物反应器相比,uASB的优点有:(1)不像流化床反应器那样,为使吸附载体流化而消耗动力。(2)不需机械搅拌与污泥回流系统。(3)无固定床的堵塞、反冲洗,也无流化床的载体流失,膜厚度及脱落更新控制等问题。(4)节省造价高的填充材料。基于这些特点,UAS13工艺在污水处理中得到了较广泛的应用。2高浓度污水处理UASB反应器能够处理很多种类的废水。由于颗粒污泥的形成和存在而使UABS内部保持较高的生物浓度,因此对高浓度有机废水(如食品工业废水)可以进行有效的处理。eLittnga等曾将UABS反应器用于脱脂牛奶废水的处理,当温度为30℃、。〕D值为1500mg月,负荷达7.Okgn/13.d时,COI〕的去除率可达90%。用UASI3反应器处理印D为5000一9000grn月的甜菜制糖废水,当(刀D负荷为4一14掩八n3.d时,COI〕去除率为65%一95%闭。北京啤酒厂用总有效容积为2000时的UASB反应器(分8个)在常温下处理啤酒工业废水,当进水COD平均为2300mg月,容积负荷为7.0一12.okg.COD加声.d,水力停留时间为5一6h时,Col〕去除率高于75%囚。另外,对城市污水污泥及造纸黑液经酸析后的沉渣厌氧处理均有显著效果。3低浓度有机废水处理UASB工艺在高浓度有机废水处理中已不乏成功应用的实例,但对于(刀D1000mg月的低浓度有机废水的处理性能,目前仍处于进一步试验研究阶段,虽然其可行性已在各种试验中得以验证,但真正用于实际工程的报导还很少。一些效果良好的生产性试验值得重视和进一步深化。eLittgna等在成功地应用UABS反应器处理高浓度有机废水的基础上,又进行了大量的处理生活污水的小试、中试,然后进行了生产性试验,试验结果显示,在常温下,水力停留时间为8一12h时,(刀D去除率为60%一80%困。同济大学周琪等人采用UASB一接触好氧工艺研制的一体化净化器,在常温下处理生活污水,当HRI,6.2h时,COD去除率大于85.2%,出水达到排放标准〔7〕。北京环保研究所根据城市污水的特点,开发的水解(酸化)一好氧生物处理工艺,将UAS13反应器改进为水解池(去掉其上部的三相分离器)以代替传统二级处理工艺的初沉池,将其中的厌氧处理控制在水解(酸化)阶段,而非产甲烷阶段。水解池的作用为预处理,其处理效果大大高于传统的初沉池,其对(!OD的去除率为43.5%,而传统初沉池对C()D的去除率只有28.9%,更重要的是水解池可将不溶性大分子物质分解为可溶性的小分子物质,大大改善了后续好氧处理的条件,提高了整个系统的处理效率,保证出水达标排放(以x〕100mg月)[“,”〕。4UASB反应器在污水处理中应用前景上流式厌氧污泥床(UAS)B反应器是现代高效厌氧反应器中应用最广泛的反应器之一,此反应器最大的特点是节省能耗,节约原料,降低反应器的造价。因而是值得推广应用的一种新型生化厌氧处理反应器。其技术推广应用的关键是优化反应器的设计。随着对厌氧生物处理技术的不断认识和深入研究,人们对UA3SI工艺也在进行不断的改进和完善,尤其是对其中复杂的三相分离器的优化设计,颗粒污泥的形成机理及形成条件的研究,以及启动和运行过程中各种条件的控制等多方面的探索。使UASI3反应器在污水处理中具有更广阔的应用前景。特别是将其与好氧工艺联合应用于高、低浓度有机污(废)水的处理,可兼两种工艺的优点,而避免两种工艺的缺点,即不但可在厌氧段回收能量而且可在好氧段减少电耗,将从根本上改善传统方法中的以高能耗换取合格的处理水质的现状,这种新的处理方法将使污水处理成为一种自然资源再生和利用的新型工业。22广东石油化工高等专科学校学报1999年参考文献国家环保局.低浓度污水厌氧一水解处理工艺.北京:中国环境科学出版社,1991,3一8Snazi.Etal.公〕wT冶11详artureTraett们entofMuinei阳I段w昭ein儿laeorbielFuidizde压沮Raceotrs.WaterR巴,1992,24(4):463一469国家环保局,高浓度有机废水厌氧处理技术.北京:中国环境科学出版社,1992,3一105.M.tSornaehT.RuddJ.N.1刀ster.Ar坦eobie公g巴tionPocer*5inIndustir习WastewaterTreatnlent.SPit吃一Verlin玫rlineHidelbegr.1986,130陆正禹.UASB反应器常温下处理啤酒废水的生产性启动研究.中国给水排水,1995,3,7一13郑元景等编著.污水厌氧生物处理.北京:中国建筑工业出版社,1988,200一2巧周琪等.厌氧一好氧一体净化器处理生活污水的研究.同济大学学报,1995,4:398一402王凯军等.水解一好氧生物处理工程应用实例.环境工程,1991,4:3一6王凯军等.城市污水水解(酸化)一好氧生物处理工艺研究.环境工程,1987,5:14TheaPPlicationandProPretyoftheUASBtechenigueintheWastewatertreatmelltWa眼Peifeng,LuoTuanzhong,ChenYing,ChenGuangfengAbstacrtOnthebasisoftheanalysisofagreatdeelofmaterials,thethesisintr浏ueesthefeaturesandthefieldtreatmenteftecstofUASBreacotrintheactualtreatlllentofdiffeerntkindsofwastewaters.UABSeraeotr:high一densityo塔aniewastewater:low一densityOrganiewastewater