1、壓力生化反響器處理有機(jī)廢水研究摘要：試驗(yàn)考察了在不同壓力和不同負(fù)荷條件下，采用壓力生化反響器對(duì)有機(jī)廢水的處理效果。試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，該反響器在停留時(shí)間為4h時(shí)，容積負(fù)荷可達(dá)5.9111.8kgBD53d，氧轉(zhuǎn)移效率達(dá)50，污泥產(chǎn)率僅為0.1，且活性污泥的沉降性能好。該反響器適于對(duì)中、高濃度有機(jī)廢水的處理。關(guān)鍵詞：生化反響器污泥負(fù)荷率有機(jī)廢水傳統(tǒng)的活性污泥曝氣法，在城市污水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。但存在著進(jìn)水Dr濃度不能太高、污泥負(fù)荷較低、停留時(shí)間長(zhǎng)、占地面積大、基建投資高等問(wèn)題。尤其是處理中、高濃度的有機(jī)廢水，一般需要和物化或厭氧處理相結(jié)合。壓力生化反響器是一種在壓力狀態(tài)下對(duì)廢水進(jìn)展生物處理的技術(shù)

2、，采用密閉容器罐進(jìn)展加壓曝氣。相對(duì)于傳統(tǒng)曝氣法，它使用23倍于常壓的曝氣壓力對(duì)反響器進(jìn)展充氧，因此，混合液空氣中氧向微生物轉(zhuǎn)移的效率大大增強(qiáng)，從而可進(jìn)步反響器內(nèi)的活性污泥濃度，有利于活性污泥微生物的增殖和對(duì)有機(jī)物的降解。本研究自行設(shè)計(jì)、加工了壓力生化反響器。利用壓力生化反響器，對(duì)有機(jī)廢水進(jìn)展了試驗(yàn)研究。研究了在不同壓力、不同負(fù)荷條件下活性污泥微生物對(duì)有機(jī)廢水的處理效果，以及污泥沉降性能和PH值對(duì)反響的影響。1試驗(yàn)裝置及方法壓力生化反響器試驗(yàn)處理裝置如圖1所示。壓力生化反響器的主體由上升管、下降管、氣液別離器和固液別離器組成。氣液別離器起氣、液別離的作用，固液別離器的作用是防止混合液出水帶走過(guò)量

3、的活性污泥，保持壓力生化反響器中污泥增長(zhǎng)量與隨混合液排出污泥量的平衡。采用壓力容器罐對(duì)進(jìn)水進(jìn)展動(dòng)態(tài)加壓?；钚晕勰嗟鸟Z化是在另外的活性污泥曝氣池中進(jìn)展的，取城市污水廠(chǎng)活性污泥加乳品廢水培養(yǎng)而成。在試驗(yàn)過(guò)程中，每天測(cè)定壓力反響器進(jìn)、出水及各取樣口的Dr，不定期測(cè)定進(jìn)出水BD5；每天測(cè)定壓力反響器中混合液的30in沉降比SV、污泥濃度LSS、壓力反響器出水SS及壓力反響器中進(jìn)出水的D、pH。2試驗(yàn)結(jié)果與討論2.1不同曝氣壓力下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果在連續(xù)進(jìn)水穩(wěn)態(tài)運(yùn)行條件下，采用進(jìn)水Dr；為2000gL的乳品廢水，考察在不同曝氣壓力條件下，壓力反響器對(duì)有機(jī)物的去除效率和去除速度。實(shí)驗(yàn)進(jìn)氣量采用0.23/L，不同壓

4、力下的處理結(jié)果見(jiàn)圖2。曝氣時(shí)間均為4h，曝氣壓力與Dr去除率的關(guān)系見(jiàn)圖3。由圖2與圖3的試驗(yàn)結(jié)果可知，曝氣壓力對(duì)有機(jī)物的降解速度和去除率有著很大的影響。當(dāng)曝氣壓力為0.3Pa和0.4Pa時(shí)，有機(jī)物的降解速度很快，經(jīng)2h處理后，出水Dr去除率分別為82.5和83.4；經(jīng)4h處理后，出水Dr去除率分別到達(dá)90.6和91.5。而曝氣壓力為0.1Pa時(shí)，經(jīng)4h曝氣處理后的出水Dr去除率為56，經(jīng)10h曝氣處理后的出水Dr去除率為82.4。可見(jiàn)，在壓力條件下，進(jìn)步了混合液的飽和溶解氧濃度，加快了混合液中氧向微生物傳遞的速度，使得活性污泥菌膠團(tuán)的內(nèi)外都處于好氧狀態(tài)，活性污泥微生物的活性大大增強(qiáng)，從而有效地

5、進(jìn)步了有機(jī)物的降解速度。曝氣壓力從0.3Pa進(jìn)一步升高到0.4Pa時(shí)，Dr去除率從90.6增加到91.5，增加得不大。故考慮經(jīng)濟(jì)性與處理效率的關(guān)系，壓力反響器的曝氣壓力以不超過(guò)0.3Pa為宜。2.2不同負(fù)荷條件下的試驗(yàn)結(jié)果在0.3Pa的壓力條件下，進(jìn)展了不同負(fù)荷的試驗(yàn)，負(fù)荷的改變是通過(guò)改變進(jìn)水濃度和改變進(jìn)水流量來(lái)到達(dá)的，停留時(shí)間采用4h。不同進(jìn)水負(fù)荷下的處理結(jié)果見(jiàn)表1。表1不同負(fù)荷條件下的處理結(jié)果水樣進(jìn)水Dr出水Dr去除率Dr污泥負(fù)荷1146414590.291.442203120090.151.873246819092.302.274250724790.142.305298230589.75

6、2.716299424591.792.817400550387.423.64當(dāng)進(jìn)水Dr在14642994gL范圍內(nèi)時(shí)，Dr污泥負(fù)荷在1.442.81kgDkgLSSd之間相應(yīng)BD5容積負(fù)荷在5.9711.8kgBD5/3d，經(jīng)過(guò)4h的曝氣后，Dr去除率在89.7592.3，出水Dr在110350g/L，到達(dá)了較好的處理效果。當(dāng)負(fù)荷進(jìn)一步進(jìn)步到3.64kgDkgLSSd時(shí)，Dr去除率下降到87.42.出水Dr在480530gL，出水水質(zhì)開(kāi)始變差。從中我們可以看出，和標(biāo)準(zhǔn)活性污泥法相比，壓力反響器Dr、BD5負(fù)荷的適宜范圍遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)的活性污泥法；而且在高負(fù)荷條件下，即進(jìn)水Dr進(jìn)一步增加，進(jìn)水Dr4

7、000gL，負(fù)荷為3.64kgDkgLSSd時(shí)，Dr去除速度還是很快的。2.3pH值的變化對(duì)處理效果的影響實(shí)驗(yàn)對(duì)進(jìn)出水的PH值進(jìn)展了測(cè)定，當(dāng)進(jìn)水Dr濃度在4000gL以下，H值根本在6.57.5之間，但當(dāng)進(jìn)水Dr值到達(dá)4000gL以上，負(fù)荷達(dá)3.64kgDkgLSSd時(shí)，進(jìn)水的pH值到達(dá)了5左右，對(duì)凈化的效果產(chǎn)生了較大的影響。分析原因，主要是由于乳品廢水中的糖類(lèi)有機(jī)物在進(jìn)水罐的厭氧環(huán)境下產(chǎn)生了大量的有機(jī)酸，故在氣溫過(guò)高，原水濃度過(guò)大，PH值下降到6.5以下時(shí)，我們?cè)谠袇⒓恿艘欢康腘aH3，以調(diào)節(jié)pH值在7左右，使得Dr去除率能保持在80以上。2.4處理混合液的沉降性能及分析從取樣口用10

8、0L量簡(jiǎn)取出混合液，污泥迅速分為上下兩部分，下部的沉淀等同于普通活性污泥法的混合液污泥沉淀，上部的污泥上浮，經(jīng)過(guò)30in的靜沉，上部分占上下污泥總體積的34，下部分占14，污泥含水率低，污泥指數(shù)SVI通常在4560左右。假設(shè)用玻璃棒將上部分污泥進(jìn)展攪拌，那么上部分污泥首先在重新混合的過(guò)程中形成大的絨粒，然后緩慢下沉，過(guò)30in后，全部污泥都會(huì)沉淀下來(lái)。分析原因，是由于反響器在壓力條件下，泥水別離有別于一般的活性污泥法，在壓力生化反響器中循環(huán)的混合液，在出水過(guò)程中，隨著靜水壓力的減小，溶解的氣體被解析出來(lái)，微氣泡裹夾在活性污泥中，導(dǎo)致一部分活性污泥發(fā)生上福所以壓力反響器出水混合液的泥水別離，建議

9、采用氣浮法效果較好。2.5壓力生化反響器與傳統(tǒng)曝氣的比較和傳統(tǒng)曝氣相比，壓力生化反響器有以下一些特點(diǎn)，見(jiàn)表2：表2壓力生化反響器與傳統(tǒng)曝氣的效果比較曝氣方式氧轉(zhuǎn)移效率%LSS容積負(fù)荷SVIDr去除率%HRT/h污泥產(chǎn)率占地面積傳統(tǒng)曝氣520200030000.40.912077100.5大壓力曝氣50420060005.9711.8456090.640.155小氧轉(zhuǎn)移效率高。由于采用壓力曝氣，氧的分壓進(jìn)步，混合液中飽和溶解氧的濃度進(jìn)步，使得空氣中氧的轉(zhuǎn)移效率大幅進(jìn)步，到達(dá)50，充氧才能約為傳統(tǒng)曝氣的4倍。LSS值較高?？諝庵醒蹀D(zhuǎn)移效率的進(jìn)步，為反響器中LSS值的進(jìn)步有了提供充足D的保證。在不同

10、壓力的曝氣試驗(yàn)中，LSS值平均在4200gL；在不同負(fù)荷的試驗(yàn)中，我們通過(guò)改變污泥回流比，使反響器中的LSS值進(jìn)步到6000gL，未有D缺乏現(xiàn)象。SVI值較低，污泥產(chǎn)量少。反響器出水混合液的SVI值始終保持在4560，保證了出水混合液有較好的沉降性能。同時(shí)，對(duì)0.3Pa條件下乳品廢水的試驗(yàn)數(shù)據(jù)回歸分析得a0.155，b=0.081?？箾_擊負(fù)荷強(qiáng)。實(shí)際測(cè)定生化反響器中循環(huán)流量與進(jìn)水量之比為1440：1，反響器中各點(diǎn)的LSS、D值幾乎相等，反響器內(nèi)處于完全混合狀態(tài)，因此具有較高的抗沖擊才能。2.6其它有機(jī)廢水的運(yùn)行試驗(yàn)為了研究壓力反響器對(duì)其它工業(yè)廢水的處理效果，又對(duì)瀝麻廢水、毛紡廢水和漂染廢水作了試驗(yàn)研究。試驗(yàn)壓力取0.3Pa，停留時(shí)間為4h。試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。表3壓力反響器處理不同有機(jī)廢水的試驗(yàn)結(jié)果廢水種類(lèi)進(jìn)水Dr出水Dr曝氣壓力pa停留時(shí)間/h去除率%瀝麻廢水200021901982320.349089毛紡廢水700760901090.348785.7漂染廢水80010001