EGSB处理油脂水解废水的中试研究何才昌

作者简介：何才昌，工程师，从事污／废水深度及回用处理的设计研究工作引用文献格式：何才昌．ＥＧＳＢ处理油脂水解废水的中试研究［Ｊ］．环境与可持续发展，２０１７，４２（３）：２０５－２０６．ＥＧＳＢ处理油脂水解废水的中试研究何才昌（杭州水处理技术研究开发中心，浙江杭州　３１００１２）【摘要】采用ＥＧＳＢ对油脂水解废水的厌氧生物处理进行了较为系统的试验研究，在中温条件下（３５～４０℃），当污泥负荷达到２０ｋｇＣＯＤ／ｍ３·ｄ，上升流速在１～５ｍ／ｈ时，ＣＯＤ去除率可稳定在８５％以上，通过上升流速的调整和控制可得到适合于反应器运行工况较理想的颗粒污泥。并通过试验证明，反应器温度对ＣＯＤ去除率影响较大，中温处理可取得较好的效果。【关键词】ＥＧＳＢ；油脂水解废水；污泥负荷；上升流速；温度中图分类号：Ｘ２１　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１６７３－２８８Ｘ（２０１７）０３－０２０５－０２　　厌氧颗粒污泥膨胀床（ＥＧＳＢ）是在ＵＡＳＢ基础上开发出来的高效厌氧反应器，除具有ＵＡＳＢ的特性外，还具有负荷高、抗冲击能力强、占地面积小、混流效果好、传质推动力高、去除率高等特征。１　材料和试验方法１􀆰１　工艺与装置中试工艺：中试设备：调配池、进水泵、ＥＧＳＢ反应器和循环泵。１􀆰２　试验用水日化公司油脂水解废水，加Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等元素。１􀆰３　接种污泥酿造污水厂ＵＡＳＢ排泥。２　试验结果及讨论试验历时１２０天，包括反应器负荷提升、上升流速和温度变化考察等三个特征期。２􀆰１　运行负荷启动负荷为５ｋｇＣＯＤ／ｍ３·ｄ，运行稳定后逐步提升至２０ｋｇＣＯＤ／ｍ３·ｄ，历时６７天，分三个阶段连续运行。按稳定运行负荷３０％增加量提升，每次提升均保证反应器运行稳定，每天检测进出水ＰＨ、ＣＯＤ、反应器温度、ＶＦＡ、ＡＬＫ和产气量等，确保反应器正常运行。一阶段１６天，负荷５～１０ｋｇＣＯＤ／ｍ３·ｄ，进水ＣＯＤ４０００～７０００ｍｇ／Ｌ；二阶段２３天，负荷１０～１５ｋｇＣＯＤ／ｍ３·ｄ，进水ＣＯＤ８０００～１２０００ｍｇ／Ｌ；三阶段２８天，负荷１５～２０ｋｇＣＯＤ／ｍ３·ｄ，进水ＣＯＤ１１０００～１４０００ｍｇ／Ｌ。各阶段负荷提升后反应器均能很快恢复正常运行，去除率在８５％以上。各阶段数据如：一阶段进出水及去除率二阶段进出水及去除率２􀆰２　上升流速上升流速影响反应器污泥床的膨胀程度，是稳定运行的重要参数。为筛选优势菌种和快速培养适合于项目工况的污泥，在保证没有大量污泥流失和反应器能稳定运行的情况下，采用尽可能高的上升流速。试验在２０ｋｇＣＯＤ／ｍ３·ｄ负荷基础上，按流速从１～５ｍ／ｈ逐步提升，通过不同上升流速（水力负荷）来考察颗粒污泥的２０１７年第３期　　　　　环境与可持续发展ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＡＮＤＳＵＳＴＡＩＮＡＢＬＥＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ　　　　　　　Ｎｏ􀆰３，２０１７DOI:10.19758/j.cnki.issn1673-288x.2017.03.064三阶段进出水及去除率性状变化和对ＣＯＤ去除率的影响。试验分别按上升流速２～３ｍ／ｈ运行反应器后，初期都有出水浑浊、部分中空而密实度小沉积性差的颗粒及絮状污泥随水流出的现象。运行２周后上升流速提高到４ｍ／ｈ，稳定后出水变清澈，但水中仍夹带有少量中空密实度小的颗粒污泥。此时反应器内颗粒污泥颜色由初期的黑亮色变为较浅的黑灰色。运行到第４５ｄ时上升流速提升到５ｍ／ｈ并一直保持。对反应器内的主体颗粒污泥（１～３ｍｍ）进行电镜观察，发现污泥颗粒表面光滑无棱角、边界清晰、结构致密、机械强度高、生物相较初期丰富，污泥中微生物主要是杆菌、丝状菌和少量球菌等。由此可见反应器水力负荷及污泥负荷的控制改善了污泥颗粒的结构性状，对其生物构成进行了选择，可得到适合于运行工况的优质颗粒污泥。试验在上升流速从１～５ｍ／ｈ的运行过程中，反应器出水ＣＯＤ变化不大，去除率由８６％变为８８％，如图：２􀆰３　温度图中是温度从１０～４０℃变化时对应ＣＯＤ去除率的关系，随着温度的升高微生物活性有所增强，从而可提高对有机物的去除效率。温度对ＣＯＤ去除率影响较大，常温１５～２５℃时去除率在４０％～６０％之间，中温３５～４０℃时去除率有较大突变，从６０％快速提升至８５％以上，最高达９３％。当温度低于１５℃时，去除率明显下降至３３％。３　结　论（１）ＥＧＳＢ在中温条件下（３５～４０）℃，用颗粒污泥进行接种，以油脂水解废水为进水，按负荷５ｋｇＣＯＤ／ｍ３·ｄ启动并逐步提升至２０ｋｇＣＯＤ／ｍ３·ｄ，反应器能稳定运行，ＣＯＤ去除率８５％以上。（２）上升流速从１ｍ／ｈ到５ｍ／ｈ，各阶段初期中空颗粒污泥及絮体污泥冲蚀流失明显，长时间运行后水力负荷能对颗粒污泥的生长过程及性状进行选择性调整，可得到适合于运行工况的优质颗粒污泥。上升流速的变化对反应器ＣＯＤ去除率影响不大。（３）温度从１０℃到４０℃，当反应器在中温时ＣＯＤ去除率较高，保持在８５％以上；当为常温时ＣＯＤ去除率急剧下降为４０％～６０％；低于１０℃时ＣＯＤ去除率降至３３％，说明反应器的温度对处理效果影响较大。参考文献：［１］左剑恶，王妍春等．ＥＧＳＢ反应器的启动运行研究［Ｊ］．中国给水排水，２００１􀆰０８．［２］贺延龄．废水的厌氧生物处理．中国轻工业出版社，１９９８．［３］乔梁，陈科，谢培良．广元市乡镇污水厂处理工艺适用性分析［Ｊ］．环境与可持续发展，２０１６，４１（４）：２０４－２０５．［４］杨鑫，涂小平，祝双燕，晏欣茹．市政污水处理厂改良ＳＢＲ工艺除磷效果分析［Ｊ］．环境与可持续发展，２０１６，４１（４）：１２９－１３０．［５］崔霞，孔令为，韦彦斐，许明海，胡智锋，等．浙江省农村生活污水减排核查技术规范初稿的研究［Ｊ］．环境与可持续发展，２０１６，４１（３）：１５９－１６４．［６］李明，施晓亮，颜恒亮．城市污水生物法处理方法的应用探讨［Ｊ］．环境与可持续发展，２０１６，４１（３）：１１０－１１１．［７］张立辉，徐敏敏，徐扬．汾河流域城镇污水处理及回用现状分析［Ｊ］．环境与可持续发展，２０１６，４１（２）：１４２－１４４．［８］陈旸，孙可迪，王少波．一种改进型潜流湿地处理城市污水试验研究［Ｊ］．环境与可持续发展，２０１６，４１（２）：５５－５７．［９］江洪勇．开封市西区污水处理厂升级改造工程建设和运行［Ｊ］．环境与可持续发展，２０１５，４０（４）：１７０－１７２．［１０］任一艳．宝鸡市城市污水中主要污染物数理统计分析［Ｊ］．环境与可持续发展，２０１５，４０（２）：１３２－１３４．ＰｉｌｏｔＴｅｓｔｆｏｒＴｒｅａｔｉｎｇＯｉｌＨｙｄｒｏｌｙｓｉｓＷａｓｔｅＷａｔｅｒｗｉｔｈＥＧＳＢＨＥＣａｉｃｈａｎｇ（ＨａｎｇｚｈｏｕＷａｔｅｒＴｒｅａｔｍｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＣｅｎｔｅｒ，ＺｈｅｊｉａｎｇＨａｎｇｚｈｏｕ３１００１２）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｎａｅｒｏｂｉｃｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｇｒｅａｓｅｈｙｄｒｏｌｙｚｅｄｗａｓｔｅｗａｔｅｒｗｉｔｈＥＧＳＢｒｅａｃｔｏｒｗａｓｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙｔｅｓｔｅｄａｎｄｓｔｕｄｉｅｄ􀆰ＴｈｅＣＯＤｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅｉｓａｂｏｖｅ８５％ｕｎｄｅｒｔｈｅｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｍｅｄｉｕｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（３５～４０℃），ｓｌｕｄｇｅｌｏａｄｉｎｇｏｆ２０ｋｇＣＯＤ／ｍ３·ｄ，ａｓｃｅｎｄｉｎｇｖｅｌｏｃｉｔｙｏｆ１～５ｍ／ｈ􀆰Ｆａｉｒｌｙｉｄｅａｌｐａｒｔｉｃｌｅｓｌｕｄｇｅｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｒｅａｃｔｏｒｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｏｕｌｄｂｅｒｅａｃｈｅｄｔｈｒｏｕｇｈａｄｊｕｓｔｉｎｇａｓｃｅｎｄｉｎｇｖｅｌｏｃｉｔｙ􀆰ＡｎｄｉｔｉｓｐｒｏｖｅｄｂｙｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｔｈａｔｔｈｅｒｅａｃｔｏｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｆｆｅｃｔｔｈｅＣＯＤｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅａｌｏｔ􀆰ＨｉｇｈｅｒＣＯＤｒｅｍｏｖａｌｒａｔｅｃｏｕｌｄｂｅｒｅａｃｈｅｄｕｎｄｅｒｔｈｅｍｅｄｉｕｍｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＥＧＳＢｒｅａｃｔｏｒ；ｇｒｅａｓｅｈｙｄｒｏｌｙｚｅｄｗａｓｔｅｗａｔｅｒ；ｓｌｕｄｇｅｌｏａｄｉｎｇ；ａｓｃｅｎｄｉｎｇｖｅｌｏｃｉｔｙ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ·６０２·　　　　环境与可持续发展２０１７年第３期