膨胀颗粒污泥床(EGSB)厌氧反应器的工艺设计文献综述
2020-03-14 12:18:25
文 献 综 述
随着我国农业的发展,养猪业迅速发展起来,养猪场的规模越来越大,集约化程度也越来越高,产生的废水更加集中,带来的环境问题也日趋严重。养猪场废水具有以下特点:一是排放量大,冲击负荷大。二是固液混杂,有机质浓度高,处理难度很大。三是含氮量特高,碳氮比失调。若不妥善处理,会产生许多危害,如污染水体和产生恶臭、污染土壤、传播病菌、擎生害虫等。利用厌氧消化技术处理大型畜牧场高浓度有机废水的研究取得了很大的进展,以厌氧技术为核心的污水综合治理系统使畜牧场在改善环境条件,减少由环境恶化带来的各种传染病菌的繁殖方面收到明显效果。
厌氧生物处理是指在无氧条件下,利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌的生物化学作用,对废水中的有机物进行生物化学降解过程。厌氧处理技术是一种有效去除有机污染物的技术,能将有机化合物转化为甲烷和二氧化碳[1]。厌氧反应器大致经历了三个时代, 第一代厌氧反应器是以普通厌氧消化池(CADT) , 厌氧接触工艺(ACP)为代表的低负荷系统。第二代反应器是20世纪60年代末以在反应器内保持大量的活性污泥和足够长的污泥龄为目标,利用生物膜固定化技术和培养易沉淀厌氧污泥的方式开发出的。如厌氧滤器(AF)、厌氧流化床(AFB)、厌氧生物转盘(ARBCP)、上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧附着膨胀床(AAFEB)等。第三代厌氧反应器是在将固体停留时间和水力停留时间相分离的前提下,使固液两相充分接触,从而既能保持大量污泥又能使废水和活性污泥之间充分混合、接触以达到真正高效的目的。
现代厌氧反应器主要有以下几种:
1、厌氧内循环
IC反应器是基于UASB 反应器颗粒化和三相分离器而改进的新型反应器,实际上相当于两个UASB反应器的单元相互重叠而成。全球已建成的IC 厌氧反应器大部分用于处理啤酒废水。我国于1996年引进 IC 技术以来,到目前已有多家国内啤酒厂采用了该技术,上海富士达啤酒厂采用容积400m3,高为2015m,进水COD 为2g/L;SS为011~ 016g/ L;pH为4~10,HRT为2h,容积负荷15kgCOD/ m3#183;d,COD去除率在80%以上[2]。
2、厌氧序批反应器
ASBR工艺目前仍处于试验阶段,其特殊的间歇操作方式在理论上能够获得比连续进水的普通厌氧活性污泥法更高效的生物絮凝(甚至颗粒化)和固液分离效果。ASBR具有固液分离效果好,出水澄清;运行操作灵活,处理效果稳定;工艺简单,占地面积少;建设费用低,耐冲击负荷,适应性强;温度影响小,适应范围广;污泥性能好,处理能力强点。
3、折流式厌氧反应器(ABR)
ABR 反应器是在反应器内设置一系列垂直放置的折流挡板,反应器被分隔成几个串联的反应室,每个反应室都可以看作一个相对独立的上流式污泥床,折板引导水流上下流动通过整个反应器,废水中的有机基质通过与微生物充分的接触而得到去除。由于废水流动和沼气上升的作用,反应室中的污泥上下运动,但是由于污泥自身的沉降性能和折板的阻挡,污泥在水平方向的流速很慢,反应器在整体上接近推流式工艺[3]。