工程实践中提高UASB反应器处理效率的研究魏勇

第3期2006年8月淮阳职业技术学院学报JoumalofPuyangVocationalandTeehniealCollegeVol.19NoAug.2006工程实践中提高UASB反应器处理效率的研究魏勇,郑喜胜,刘振钢(淮阳市环保监测站,河南淮阳457000)l中图分类号IX703【文献标识码IA[文章编号11672一9161(2006)03一0029一01近年来,有机污水处理技术的应用越来越广泛,尤其是高、中浓度有机污水处理领域。UASB(upnowanaeobieslud罗blanketecthnique)污水处理技术,即上流式厌氧污泥床污水处理技术,主要用于处理高浓度有机废水。该技术是荷兰学者肠ittnga等人在1980年提出的,它具有结构简单、负荷率高、水力停留时间短、能耗低和无需污泥回流装置等特点。目前,国外投人运行的生产性试验都取得了较好效果,投人运行的生产性装置已达数百座。国内在应用UASB反应器处理有机工业废水方面也做了大量的试验研究工作,总的来看,工业性生产装置建造的数量有限,尤其在工程实践中如何提高UASB反应器的处理效果、使设备稳定运行等方面的经验不多。l提高UAsB反应器处理效果应注意的几个方面在工程实践中,从影响UASB运行效果的因素来看,应从如下几个方面进行改进,确保其达到理想处理效果。1.1进水水质在工程实践中,许多人往往忽视了进水水质,认为uASB能在任何水质环境下运行,因而对原水往往不加任何调整,直接泵人UASB反应器中,导致出水效果不理想。实质上,UASB处理过程是利用微生物自身的新陈代谢,将有害物质吸收利用并转化为甲烷和二氧化碳。微生物菌在对高负荷冲击的承受能力上是有一定限制的。因此,在废水进人uASB反应器前,应对原水的水质、水量进行调节,使其保持在一定的范围内,以保证UABS反应器正常运行。在工程实践中,需要设置调节池以调节原水水质。一般要求,进水水质CODerl0()0O毗/L,BOD,/CODer0.3,PH值中性左右。1.2预水解酸化根据有机物在厌氧消化过程中所要求达到的分解程度不同,可将厌氧消化工艺分为两种大的类型,即甲烷发酵和酸发酵。而uASB技术则是利用微生物的新陈代谢,将有机物分解为沼气(主要成分是CH`和C02)放出。因此,在工艺设计上应考虑到糖类、蛋白质、脂肪等高分子有机物的生物降解过程,为厌氧生化创造条件,才能够更有效地去除污染物。I收稿日期]2X()6一03一20...糖类、蛋白质、脂肪等等单单糖、脂肪酸、乙醉、氛基酸等等丙丙酸、丁酸等等乙乙酸酸图高分子有机物降解机理由上图可知,高分子有机物要转化成沼气,必须先经过水解酸化过程,将高分子有机物转化为低级脂肪酸后,才能分解为cH4和coZ。而uAsB反应器中的生物菌主要是产沼菌,因此为了减轻UASB的负荷,提高处理效率,在进人UABS反应器前,原水应预水解酸化处理。在工艺设计中,设计人员往往忽视这一点,造成UASB反应器运行效果不理想。1.3采用厌氧接触工艺厌氧接触工艺就是当载体浸没于含有营养物质及微生物的有机废水中,在废水流动的条件下,载体表面附着的细菌细胞生长繁殖而形成一种充满微生物的膜,吸收废水中的营养物质,达到净化废水的一种工艺。在传统的UAsB反应器中,通常利用活性污泥法来降解高浓度有机物。但在工程实践中,活性污泥法中的活性污泥颗粒培养周期长,运行管理复杂,并且对外部环境因素的适应性较差,容易产生污泥上浮现象。因此,工程实践中应对UAsB反应器进行改进,采取厌氧接触工艺。在uAsB反应器中,把污泥层改为填料层,填料采用材质为合成纤维材料的束状软性填料。采用软性填料作为厌氧微生物的载体,可以增大附着在载体表面的生物膜的表面积,这样反应器中单位体积内的微生物数量大大增加,并且附着在载体表面的微生物不易随水流失,不易堵塞,泥龄长,对高负荷冲击适应性强。对于增殖速率较慢的厌氧微生物来说很有利。同时,生物膜的结构具有(下转第31页)一29一和清霖,蒋海涛:图书馆自习室管理系统设计为了提高系统的抗干扰能力和采集精度,对数据处理采用了去极值平均滤波法,温度参数一次采集12个值,把最大值和最小值去掉,而后求剩余10个数的平均值即可,温度数据放在7AH、7BH,亮度处理数据也同样放在7AH、7BH。3.褚出控制子程序根据温度值,决定加热还是制冷,根据亮度值决定是否开灯,同时控制MAX454,选择相应视频通道。4.显示子程序显示数据缓冲区设在7CH、7DH、7EH、7FH四个单元,轮流显示四个单元数据。5.中断子程序甲甲盆按键用中断程序来处理,中断源为NIT0o四、结束语本设计集温控、光控和声像监控为一体,不但给学生学习提供了一个舒适的环境,而且给图书馆自习室的管理带来很大的方便。(上接第29页)保护微生物、抵抗外部环境干扰的作用。因此采用厌氧接触工艺,具有厌氧微生物量多、培养周期短、不易流失、产泥量少、适应性强、易于管理、工艺稳定性好等优点。1.4改进加热系统厌氧反应过程中,厌氧微生物对温度的变化十分敏感。实验表明,厌氧微生物有两个最适温区,即中温发酵(30℃一40℃)和高温发酵(5o℃一65℃)。当温度发生变化时,会影响生化速率、沼气产量及出水水质。考虑到能源消耗问题及厌氧接触工艺在中温条件下运行较稳定,操作简单且具有较大的耐冲击负荷能力,所以工程中采用中温发酵,既可保证处理效果,又可节约能源。在UAsB反应器的布水系统上方,均匀设置数根连通的蒸汽管,一端通人蒸汽,另一端输出蒸汽。当废水通过布水管向上流动过程中,与蒸汽管接触并发生热交换,这样不会因加热而损伤甲烷细菌的生活,并能保证反应器内温度尽快达到均匀,同时在UASB反应器上沿不同高度和方向设置数只热电偶温度计,以保证反应器内的温度保持恒定。采用此法加热,具有设备简单、操作方便、节约能源等优点。1.5与其它工艺相结合uASB技术适合处理高、中浓度的有机废水,但对废水中氮、磷的去除率很低,并且其出水水质达不到相应的国家排放标准。因此应与其它工艺相结合,一般采用厌氧—好氧串联工艺,即先用UAsB反应器去除废水中大部分有机物,然后用好氧处理设施去除剩余的有机物和氮、磷等物质。采用此工艺组合,既减少占地面积、节省基建投资、降低运行成本,又可以确保出水达标排放。2实例通过以上几个方面的改进,高效的UASB处理技术在工程中取得了成功的应用。在对河南省淮阳市私天威药业有限公司产生的高浓度的有机废水(含搪类、蛋白质、乙酸乙醋、醚类等成分)的处理中,采用了水解酸化一UAsB厌氧反应器一生物接触好氧处理工艺,原水及处理水水质详见下表。项项目目水黄黄PHHH温度“CCCCODerrrBOD,,mmmmm3/dddddddmg/LLLmg/LLL工工厂原水水70005.00023337874.8882320.111处处理水水70007.4442666112.11135.333处处理效率(%)))))))))98.66698.555由上表可看到,通过以上几方面的改进,COcDr和BOD,去除率均高达98%以上,处理出水水质稳定,达到国家环保局规定的废水排放标准。3结论在工程设计中,通过以上几方面的改进,使得UAsB反应器运行稳定,处理效果理想,并使其承受高负荷冲击能力强、coDcr和BOD,去除率高、节约能源、占地面积小、易于管理等优点得以充分发挥出来。由此可见,UASB技术是一种高效的处理高、中浓度有机废水的水处理技术。一31一