低浓度厌氧研究进展

 行业动态     |      2019-06-07 14:25

现阶段处理低浓度废水(一般指 cod 浓度小于 1 000 mg/l的废水)主要采用好氧工艺,但使用好氧工艺时有着碳源不足、能耗高(曝气)、污泥处理或处置费用高等问题。而相对于好氧工艺而言,厌氧工艺有着能耗低、剩余污泥量少、营养物质需要量少且可产生甲烷等优点。虽然曾经有学者认为仅当废水的cod高于4000mg/l时,厌氧处理才更加经济,厌氧工艺的发展完善,特别是随着第三代高效厌氧反应器的发展,越来越多的厌氧工艺被应用于低浓度废水的处理中。

常用于低浓度厌氧水处理的反应器主要有上流式厌氧污泥床反应器(uasb反应器)、膨胀颗粒污泥床(egsb反应器)、厌氧膨胀床(afb)和厌氧膜生物反应器(anmbr反应器)等。

1、 uasb反应器

在上世纪八十年代,lettinga 等最早使用uasb反应器处理进水cod为300-500mg/l的废水,cod去除率为50-60%。因此,使用厌氧反应器处理低浓度废水有了依据。此后国内外专家学者也开始对 uasb 反应器处理生活污水进行研究,并且取得了一定的成果。张康[1]等在使用uasb反应器处理低浓度有机污水,在温度为35℃,cod为300 mg/l时,历经90 d成功启动uasb反应器,并成功形成黑色颗粒污泥;继续将水力停留时间缩短为4 h时,其对cod的去除率超过80%。而当uasb运行稳定后,继续降低hrt为3 h,温度为降低为16~21.1℃时, cod去除率可以达到86.35%~94.60%,,出水cod≤43mg/l。而利用颗粒污泥作为接种污泥可以减少污泥颗粒化以及驯化的时间,可以极大地降低uasb 的启动时间。雒文生[2]则试验中直接利用颗粒污泥进行快速启动处理生活污水,在水温20℃下仅用五天便完成启动。在这种情况下cod 去除率为40%~80%。但是当进水codc浓度低于100mg/l时,反应器的颗粒污泥会分解,即cod=100mg/l是维持颗粒污泥的极限浓度。

2、 egsb反应器

lettinga试验了在4℃条件下egsb处理低浓度vfa混合废水效果,结果表明:系统运行稳定时,egsb 对 cod 的去除率可达到 80%。这就说明egsb 在低浓度废水尤其生活污水的处理上应该具有较大的潜力。王凯军[3]等人以水解反应器对城市污水进行 预处理后出在温度8-12℃,hrt为12h时,cod去除率为60%。但egsb反应器对未完全酸化废水和ss含量较高的废水处理效果一般。因此,低温下厌氧处理复杂废水需要分级,或将厌氧作为预处理与其他工艺联用。

3、afb

thomas等人研究指出,当出水标准高于230mg/l时,用厌氧膨胀床处理生活污水是一种经济有效的选择。刘文婧[4]使用afb处理低浓度有机废水,但在运行初期利用高浓度有机废水使生物膜快速生长,在微生物挂膜后, 通过梯度降低进水有机物浓度的方法实现低浓度生活污水的稳定处理。膨胀度保持在30%时,cod去除率能够达到94%。hrt为6h时能够达到反应器运行的最优状况,cod去除率为81%。目前,这种工艺常见于家用、小型厌氧生活污水净化装置中。

4、 anmbr反应器

anmbr 反应器是厌氧处理和膜分离有效结合的污水处理方法。由于单纯使用厌氧处理低浓度废水时效率大部分仅为50%左右,而通过膜的过滤作用,可以将生物体截留在生物反应器中,消除传统厌氧活性污泥工艺中的污泥膨胀问题而且污泥产量低,甲烷转化率高,出水水质好。近年来随着膜组件成本的下降和膜性能的不断提高,国内外对anmbr 的研究应用日趋活跃。martinez-sosa d 等[5]采用容积为350l的anmbr处理生活污水,实验中hrt维持在19.2h、srt控制在680d、温度分别为20、28和35℃。结果表明,当进水cod质量浓度在398-630mg/l时,温度对cod的去除影响不大,去除率维持在90%以上。运行过程中采用间歇出水,并且定期利用反冲洗的方法延缓膜污染。

5、 组合工艺

将几种不同的厌氧单元组合在一套装置中或将厌氧与好氧工艺联合,则称之为组合工艺。 现阶段污水处理多以组合工艺出现。组合工艺一般具有处理效率高、结构灵活、污泥产率低等特点,它能进一步优化出水指标,还可进一步降低n,p等营养元素。因此近年来国内外都对组合工艺在低浓度废水处理领域进行了广泛研究,特别是近年来在分散式农村生活污水治理方面应用得最多。

[1]张康, 李浩, 李捷, et al. uasb反应器处理城市生活污水的试验研究[j]. 工业水处理, 2018, 38(10):47-50.

[2] 雒文生, 张青, 蔡振华. uasb处理低浓度城市生活污水的中试试验[j]. 环境工程, 2006, 24(5):89-90 93 6.

[3] 王凯军, der l a r m v , lettinga g . 水解与颗粒污泥膨胀床串联工艺处理城市污水[j]. 中国给水排水, 1999, 15(8):19-23.

[4] 刘文婧, 郭海燕, 张寿通, et al. 厌氧流化床生物反应器处理模拟废水的快速启动运行研究[j]. 大连交通大学学报, 2016, 37(3):91-94.

[5] martinez-sosa d , helmreich b , netter t , et al. anaerobic submerged membrane bioreactor (ansmbr) for municipal wastewater treatment under mesophilic and psychrophilic temperature conditions[j]. bioresour technol, 2011, 102(22):10377-10385.

知和环保声明:此资讯系转载自互联网其它网站,九游会老哥俱乐部登录的版权归属被转载网站,知和环保登载此文出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其描述。文章内容仅供参考。