搜索
本科生毕业设计文献综述上流式厌氧污泥床(UpFlowAnaerobicSludgeBlanket,简称UASB)反应器是荷兰Wageningen农业大学的Lettinga等人于1973-1977年间研制成功的。目前,在欧洲的UASB工艺已普遍形成了颗粒污泥,这使得厌氧UASB工艺在欧洲迅速得到了推广和普及。我国于1981年开始了UASB反应器的研究工作,该技术在我国已得到了实际的推广应用。UASB反应器是目前应用最为广泛的高速厌氧反应器,该技术在国内外已经发展成为厌氧处理的主流技术之一。［1］荷兰、德国、瑞典、比利时和美国的研究者用UASB反应器进行了土豆加工废水、蚕豆加工废水、屠宰废水、罐头制品加工废水、甲醇废水、乙酸废水及纤维板废水的小试或生产性试验,都取得了较好的效果。据不完全统计,至1990年,世界各地已有205个生产规模的UASB系统投入运行,到1993年,这个数字已增加到400多。至今,在欧洲的UASB工艺已普遍形成了颗粒污泥。［2］虽然UASB工艺在我国的应用已经有了较大发展,但与国外水平尚有差距,应进一步加强在UASB反应器及其配套设备的设备化和工程应用上的探索和实践。同时,在以下几个方面,UASB厌氧处理工艺也正在实现新的发展:①低温下UASB反应器的运行;②高温厌氧处理;③用于处理不积累或不产生新的颗粒污泥的UASB反应器;④处理含有高浓度毒性物质的废水;⑤低浓度废水的厌氧处理。厌氧处理系统具有负荷高、投资少、运行费用低、可以回收部分能源等优点,非常适合我国国情。随着研究的不断深入与发展,相信UASB厌氧处理工艺的应用前景是十分广阔的。［3］生物接触氧化工艺起源于19世纪末，在1912年克罗斯在德国第一次取得了此项技术的专利权，同时美国也有技术人员采取在活性污泥工艺的曝气池中设置石棉水泥板的方式，为微生物提供附着生长的场所。［4］不过当时受限于材料工业不够发达、管理方式相对落后，使得生物接触氧化工艺的处理效果不甚理想，这项技术的研究与应用也收到了人们的冷落，直到本世纪的70年代，伴随着材料工业的迅猛发展以及新型填料的开发成功，日本首先提出了“管式基础氧化”的概念，并开发出了新的供养方式，使得生物接触氧化工艺的处理效果大幅度的提高，此项技术也重新回到人们的研究的范围，并发展成了多种形式。生物接触氧化法作为一种高效的水处理工艺，同时具有活性污泥法和生物膜法的特点，具有处理效果稳定、耐冲击负荷以及管理简单等优点，从上个世纪,50年代后期在中国获得了广泛的应用，国内外学者纷纷对生物接触氧化法进行了研究，并取得了一定的成绩.［5］国内在生物接触氧化工艺的研究方面起步较晚，1975年由北京环保所等单位牵头开始了对生物接触氧化工艺的实验研究，当时的主要研究方向是城市污水COD、BOD的去除以及纺织印染废水的脱色问题，并取得了一定的成绩，随后国内的其他单位也逐渐的开始了对生物接触氧化工艺的应用和改良工作。［6］陈洪斌等人采用圆柱状聚丙烯悬浮填料用于生物接触氧化法处理炼油废水，实验中COD的去除率可以达到15%~50%,BOD5的去除率可以达到80%，废水中的油、硫化物、酚等可以被彻底的去除此外UV254和TOC也能被一定程度的去除。［7］丁晓玲等采用中空、柱状聚丙烯填料用于生物接触氧化法处理某化学试剂厂难降解的生物废水，结果表明，该实验所用的填料具有易于挂膜、处理效率高等优点，在DO为4.5mg/L,COD容积负荷为1.2~1.3kg/m3的状态下，COD的去除率高达85%以上.［8］李新宝等人分别采用组合式填料和立体弹性填料两种不同的填料用于生物接触氧化法处理PS废水，对比分析这两种填料在挂膜阶段的COD、BOD5、SS的去除性能，实验表明，当反应器的pH在6.5~7.1,DO在2.7mg/L，温度在30℃，进水稀释到60%的状态下，组合式填料具有更好的处理效果。［9］UASB反应器在启动阶段和冬季运行时的水温要求，在调节池的后段设计了加热池，可根据需要利用厂内蒸汽对污水进行加温。由于生产废水的pH较低，在调节池内加碱调节至中性.污水在调节池内通过空气搅拌混合均匀后，由泵提升至UASB反应器，即上流式厌氧污泥床进行厌氧生化反应.UASB的出水一部分重力流入生物接触氧化池进行好氧生化反应，另一部分回流至调节池。厌氧反应产生的沼气通过水封收集后进入沼气燃烧系统。生物接触氧化池出水经二沉池泥水分离后，通过规范化排放口达标排放至开发区市政管网.二沉池和UASB的剩余污泥排至污泥浓缩池进行浓缩，之后泵入带式压滤机脱水处置.［10］UASB反应器不需通过压缩空气充氧和搅拌，因而节省动力消耗，其还具有气、固、液分离效率高、生物量富集能力强、设备的有机负荷高、耐冲击力强、易于操作控制、废水处理运行稳定等优点，是目前国内较成熟的一种高效废水厌氧生化处理方法，因此，UASB广泛应用于制药、化工、生物等有机物浓度高的废水处理中。生物接触氧化工艺兼有活性污泥法和生物膜法的特点，对冲击负荷具有较强的适应能力，生物活性好，污泥产生量小，不会出现污泥膨胀。［11］为缩短调试时间，接种污泥直接取自某污水处理厂脱水消化污泥，经筛网过滤后污泥投放到UASB反应器，注入果汁废水浸泡。启动初期，采用间歇进水方式，同时使用石灰调节pH值在:6.5~7.5,因为甲烷菌活性在酸性条件下会受到抑制，UASB反应器内的最佳pH值为:6.8~7.2，应避免反应器酸化现象，随后逐步用出水回流调节pH值，控制出水回流比为1：0.5，菌种经历休眠、活化、选择、驯化增殖的过程，待出水COD去除率达到75%以上再增加进水量和进水频率，并逐步缩短进料的间隔时间，控制COD容积负荷由2.0kgCOD/m3/d逐渐提高到5.0kgCOD/m3/d,每阶段以COD去除率为指标，当出水COD去除率10内稳定在80%左右时，逐渐增加进水负荷。连续运行5个月后，容积负荷和产气量渐渐稳定，COD去除率稳定在90%左右，此时镜检能看到有大量颗粒化污泥，污泥颜色为灰黑色，且颗粒大小均匀。此时可以认为UASB反应器启动完成。好氧生物接触氧化段的启动是在接触池内加入一定量的活性污泥与UASB接种污泥取自同一厂，初始阶段闷曝使污泥经过筛选、驯化附着在填料上至填料表面有生物膜出现，污泥呈现黄褐色后逐步加大水量，每曝气10h后静置停留2h，排出1/3的上清液再补充新污水，经过3个多月的调试，池内填料里面颜色呈灰黑色，池内水清澈，镜检生物膜观察，发现其表面有丝状菌存在，此时可以认为接触氧化池进入稳定运行期.活性污泥法是在人工充氧条件下，对污水和各种微生物群体进行连续混合培养，形成活性污泥，利用活性污泥的生物凝聚!吸附和氧化作用，分解去除污水中的有机污染物，然后分离污泥与水，大部分污泥再回流到曝气池，多余部分则排出活性污泥系统.［13］它本质上与自然界水体自净过程相似，只是经过人工强化，污水净化的效果更好.Ozbas等［14］采用活性污泥法处理果汁废水，对苹果和草莓果汁废水COD的平均去除率分别为92%和89%,林晓葱等［14］采用加强水解酸化功能的间歇性活性污泥法工艺，处理果汁灌装产生废水，对COD、BOD和SS的去除率分别为85%、95%和63%，使出水达到广东省地方标准《水污染物排放限值》二时段一级标准，水质稳定。参考文献：［1］Lettinga,G.etal.Useoftheupflowsludgeblanket(UASB)reactorconceptforbiologicalwastewatertreatment,especiallyfortreatmentbiotechnol[J].Bioengin,1998,22:699-734.［2］LepistoSS.etal.Start-upandoperationoflaboratoryscalethemophilieupflowanaerobicsludgeblankreactortreatingvegetableprocessingwastewater.Chem.Technol.Biotecnol.1997,68-331.［3］马维君.果汁加工废水处理实践[J].环境工程，2009,27(8):5-7.［4］艾恒雨，汪群慧，谢维民，等.接触氧化工艺中生物填料的发展和应用[J].给水排水，2005,31（2）88-92.[5]孙丽娜，阎玉荣，荆建刚，等.生物接触氧化工艺处理高果糖浆生产废水.水处理技术，2011年2月第37卷第2期.［6］王月红，王正林，杨敏.生物接触氧化技术在生活小区污水处理中的应用[J].净水技术，2005,24（4）28-30.［7］陈洪斌，庞小东，李建忠，等.悬浮填料生物接触氧化法处理炼油废[J].中国给水排水，2002,18（9）：42-44.［8］丁晓玲，贾春宁.生物接触氧化工艺处理难降解有机废水的研究[J].水处理技术，2005,31（7）：20-24.［9］李新宝，王哲，张玉萍，等.种填料在接触氧化工艺处理PS版废水中的应用[J].水处理技术，2009,35（3）:83-85.［10］周焕祥，马学辉，王志芳.UASB接触氧化工艺处理果汁废水[J].给水排水，2007,33(10):68-70.［11史海强、李鑫.UASB——两级生物接触氧化工艺处理制药废水.2012年3月.［12冯晋阳，藏娟，吴小宁.UASB生物接触氧化工艺处理饮料废水[J].环境工程，2012.3(l):22-24.［13］高廷耀，顾国维.水污染控制工程[M].北京：高等教育出版社，2003.［14］OZBASEE,TUFEKICN,YILMAZG,etal.Aerohicandanaerohictreatmentoffruitjuiceindustryeffluents[J].JournalofScientificandIndustrialReseach,2006,65(10):830-837.［15］林晓葱，程胜高.用SBR工艺处理果汁灌装生产废水[J].中国设备工程，2005（10）：46-47.