兩相厭氧工藝處理生活污水的試驗研究
摘要:新型高效厭氧反應(yīng)器的發(fā)展使生活污水的厭氧處理成為可能。采用動力學(xué)控制進行相分離,并對其處 理生活污水進行了初步研究。結(jié)果表明,采用兩相ABSBR(恒水位操作厭氧生物膜序批式反應(yīng)器,Anaerobic biofilm sequencing batch reactor,ABSBR)工藝能發(fā)揮產(chǎn)酸相和產(chǎn)甲烷相各自最大的活性,兩相ABSBR系統(tǒng)能 提高有機物和懸浮固體的去除,能夠使出水直接達標(biāo);此外還具備較強的抗沖擊負荷和抗低溫能力。
關(guān)鍵詞:生活污水;高效厭氧反應(yīng)器;兩相ABSBR
1971年Ghosh和Pohland提出了相分離的概 念,兩相厭氧消化工藝得以實施以來,各國學(xué)者爭相 對其進行研究。90年代以來,隨著對兩相厭氧消化 概念和厭氧降解機理的進一步理解,如何針對不同 的水質(zhì)并結(jié)合各種新型高效厭氧反應(yīng)器的特點進行 產(chǎn)酸相和產(chǎn)甲烷相的組合才能達到更好的處理效果 成為新的研究方向。Verst raete等人提出生活污水 的厭氧處理為厭氧技術(shù)研究的新領(lǐng)域。由于生活 污水中含有大量的懸浮物質(zhì),如果采用一級厭氧處 理,會造成大量的懸浮物在反應(yīng)器底部累積,污泥活 性成分降低,抬升污泥床層,造成污泥流失。多級 厭氧反應(yīng)器(Staged multi.phased anaerobic reactor system,SMPA)就是分段去除生活污水中不同形態(tài) 的污染物質(zhì),提高處理效果,并提高污泥穩(wěn)定化程度。
1 兩相ABSBR處理低濃度生活污水的構(gòu)思
生活污水屬于低濃度廢水,其排放量大的特點 決定了它不能采用加熱后再處理,所以必須考慮在 常溫甚至低溫的情況下生活污水的厭氧處理工藝。 應(yīng)用厭氧工藝在低溫下運行時應(yīng)顯著減少負荷率。 厭氧共生體中甲烷菌比產(chǎn)酸菌對溫度更為敏感。低 溫時會由于產(chǎn)甲烷菌產(chǎn)生的揮發(fā)酸快于甲烷菌將 揮發(fā)酸轉(zhuǎn)化為甲烷而使代謝失去平衡。對厭氧過程 起控制作用的動力學(xué)參數(shù),特別是產(chǎn)甲烷過程的半 速度常數(shù) 對溫度是很敏感的。例如,當(dāng)溫度從 35℃降至25℃,乙酸鹽轉(zhuǎn)化為甲烷的 值從164 mg·L 增加到930 mg·L~。Ks值變化較大,將會對 出水水質(zhì)和生物活性產(chǎn)生很大的影響。
根據(jù)莫諾動力學(xué)方程, 要使出水濃度S很低,必須要很大的微生物濃度或者延長降 解時間。R E斯皮思嘗試用分級處理來補償溫度降 低的影響,取得了很好的處理效果。王凱軍將水解 與顆粒污泥膨脹床串聯(lián)組成兩相工藝成功的處理 了懸浮固體含量高的城市污水。
針對沖擊負荷變化很大的生活污水,本試驗提 出采用兩相ABSBR工藝。ABSBR工藝具有 ASBR與AF共同的優(yōu)點而彌補了它們的不足之 處。ABSBR工藝因為是采用間歇式進水運行方式, 反應(yīng)器從進水部位到出水部位不存在濃度梯度。 ABSBR工藝在運行過程中的任一時刻內(nèi)所有的微 生物都處于同一基質(zhì)濃度環(huán)境中,所以在反應(yīng)器中 產(chǎn)酸菌與產(chǎn)甲烷菌同生共長,這樣就會導(dǎo)致反應(yīng)器 內(nèi)的微生物生活環(huán)境隨時間的變化而變化,無法達 到微生物生存的最佳環(huán)境。采用兩相工藝恰好可以 彌補這點不足,提高反應(yīng)器的處理效率。
2 試驗部分
2.1 試驗用水
試驗用水為某大學(xué)學(xué)生生活小區(qū)總排水口取出 的廢水經(jīng)過簡單靜沉網(wǎng)濾后得到。進水水質(zhì)見表1。
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