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随着我国城镇化脚步不时加快,城镇化程度越来越高以及水污染防治行动的愈加深化,树立全方位全流域的城市污水管理体系的进程势在必行。提升污水处置效率,增强污水处置厂处置效能和降低污水处置能耗成为燃眉之急。污水处置技术的开展趋向是简易、高效率、低能耗。上流式厌氧污泥床反响器(UASB)作为一种高效的厌氧反响器,有着能耗低、污泥产量小、出水有机物处置效果好等优点,在厌氧处置污水中有着普遍的应用。以下就简单引见厌氧膜生物反响器的开展进程、技术优势、影响要素及其在处置低浓度生活污水中的应用和瞻望。
一、上流式厌氧污泥床反响器的开展进程
在20世纪六七十年代,一批新型高效的厌氧反响器研制开发出来,其中UASB(Up-flow Anaerobic Sludge Blanket升流式厌氧污泥反响器)已被普遍用于各种有机废水处置。八十年代初,荷兰的Lettinga等人就开端了这方面的研讨。UASB构造简单、操作便当、运转费用低廉,在较低浓度和温度的状况下亦能够到达较好的效率。它是由上流式厌氧生物膜法开展而成的,上流式厌氧生物膜法的填料(特别是下半部填料)容易形成梗塞,在取消了填料层后,运转发如今反响器的相应部位,构成一层厌氧活性污泥层,成为截留,吸附与降解有机物的主要部位。后来改良为在反响器的上部增加气液固三相别离器。使处置后的废水、产生的沼气以及污泥有效别离,构成了完好的UASB反响器。如今UASB反响器普遍应用于高浓度工业污水处理中。
二、上流式厌氧污泥床反响器的技术优势
相关于传统好氧处置生活污水工艺来说,上流式厌氧污泥床反响器主要以下几点优势:
①反响器处置能耗小,相对好氧生物处置来说污泥量大大减少。
②厌氧处置可以产沼气,能环境维护、能源回收应用有机分离。有较好的环境效益。
③处置本钱相对好氧要低,有较好的经济效益。不思索产生的沼气带来的效益状况下,厌氧处置的本钱只要厌氧处置的1/3。
④厌氧处置负荷高,占地少。往常城市寸土寸金,节约更多的土地不只本钱降低,还能对整个城市的构造带来优化。在处置水量相同的状况下,厌氧处置的占地只要好氧处置占地的一半。
⑤厌氧系统范围愈加灵敏多变,可大可小。而且处置设备简单,易于制造,且无需昂贵的设备,能够合适更多的不同的场所。厌氧生物处置正是契合将来我国城市生活污水处置的开展方向。
三、上流式厌氧污泥床反响器的影响要素
1、颗粒污泥
UASB系统高效稳定运转取决于沉降效果好、产甲烷活性高、微生物类丰厚的颗粒污泥的构成。颗粒污泥是UASB反响器运转的根底,具有良好的沉降性颗粒污泥不易流失,决议了反响器的处置效率和对水质动摇的抵御才能。
2、有机负荷
正确控制有机负荷,能够尽快构成颗粒污泥。理论证明,控制反响器的有机负荷和提升污泥的沉淀性是控制污泥过量流失的主要手腕。
3、温度
温度关于UASB的启动以及坚持系统的稳定性具有重要的影响。反响器在常温(20~30℃),中温(33~41℃)和高温(50~55℃)下均能顺利启动,构成颗粒污泥。不同的处置工艺,能够依据实践需求选择不同的温度区间。
4、进水分配
进水分配对UASB的运转是至关重要的,需求运用布水平均,搅拌效果好的进液方式,这样能增加活性污泥区高度,有利于提升厌氧效率和抗冲击才能。
5、碱度
碱度主要对污泥颗粒化产生影响,表如今两方面:一是对颗粒化进程的影响,二是对颗粒污泥活性的影响。能够添加NaHCO3来调理进水碱度,有的反响器经过回流处置水来增加进水碱度,同时还加大了进水负荷。
6、有毒物质
与其他生物系统一样,厌氧处置系统也应当防止有毒物质进入。由于微生物对各种基质的顺应才能是有一定限度的,一些化学物质超越一定浓度,对厌氧发酵就产生抑止作用,以至完整毁坏厌氧过程。
四、上流式厌氧污泥床反响器在处置低浓度的生活污水中的应用和瞻望
在上世纪八十年代,Lettinga等实施了UASB反响器处置城市生活污水的实验。反响器容积120L,接种污泥为颗粒污泥,进水温度在8~20℃,进水的COD在300mg/L~500mg/L,HRT=12h时,COD的去除率在50%~70%,甲烷产量在7.1~7.3m3/yr,污泥产量为5.0~8.6kg/yr。尔后国内外专家学者也开端对UASB反响器处置生活污水实施研讨。
张金凤在在常温下快速启动UASB,用时33天左右,完成了反响器的启动。在常温20~21℃下,当水力停留时间为时,系统对生活污水处置效果良好,对COD去除率为69.5%~78.0%。出水小于120mg/L,到达国度《污水综合排放规范》(GB8978-1996)二级规范。
陈学民等在研讨中用有效容积8m3的UASB反响器,处置均匀COD为492.0mg/L的生活污水。胜利启动用了35天,COD去除率在65%~80%,BOD、SS均匀去除率都到达80%。温度在10~23℃之间,温度的变化对COD、BOD和SS的去除率均无明显影响。污泥最未完成颗粒化,但絮状污泥也使UASB运转良好。而雒文生在实验中直接用颗粒污泥实施接种,实施二次启动,启动速度更快。水温20℃下,5d即可完成启动。实验用生活污水,COD在100~500mg/L,COD去除率为40%~80%。当进水COD浓度低于100mg/L时,反响器的颗粒污泥会合成,即COD=100mg/L时维持颗粒污泥的极限浓度。
单独运用厌氧反响器有着太多的限制,对氮磷的去除简直没有效果,出水水质难以到达排放规范。所以有更多的学者研讨UASB反响器与其他的工艺联用,补偿厌氧反响器的缺乏。UASB有着各种组合工艺,包括活性污泥法后处置工艺,如UASB-AS(活性污泥法),UASB反响器替代了原AS工艺中的初沉池;UASBSBR(序批式活性污泥法),SBR可完成UASB所不擅长的脱氮除磷。生物膜法后处置如UASB-TF(生物滤池),UASB-RBC(生物转盘),UASB-DHS(悬挂式反响器)等。
五、结语
综上所述,采用上流式厌氧污泥床反响器处置低浓度生活污水是可行有效的,假如在污水工艺的前段应用胜利,不只可以节能降耗,而且将完成营养物质去除的同时,也能以沼气的方式回收废水中的能源,使污水处置过程成为一个能源的产生者。固然目前上流式厌氧污泥床反响器在生活污水处置的应用仍旧存在着一些缺陷,但随着研讨的不时深化,问题得到处理,上流式厌氧污泥床反响器及相关的后处置系统在生活污水处置的应用将有宽广的前景。