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【摘 要】升流式厌氧污泥床结构简单,运行费用低,处理效率高而引起人们的普遍兴趣。本文对升流式厌氧污泥床在制药企业污水治理中的应用进行综述。
【关键词】升流式厌氧污泥床;制药;治理
升流式厌氧污泥床是由Lettinga等于1974~1978年研究成功的一项新工艺[1-5]。升流式厌氧污泥床对于不同含固量污水的适应性也强,造价也相对较低,技术已经成熟,正日益受到污水处理业界的重视,得到广泛的欢迎和应用[6-10]。本文对升流式厌氧污泥床在制药企业污水治理中的应用进行综述。
1.升流式厌氲污泥床工作原理
升流式厌氧污泥床有反应区、气液固三相分离器和气室三部分组成。污水从厌氧污泥床底部流入与厌氧污泥进行混合接触,污泥中的微生物分解污水中的有机物转化为沼气。沼气上升过程中,反应产生的沼气引起了内部的循环。附着和没有附着在污泥上的沼气向反应器顶部上升,碰击到三相分离器气体发射板,引起附着气泡的污泥絮体脱气。气泡释放后污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面,气体被收集到反应器顶部的三相分离器的集气室。三相分离器由沉淀区、回流缝和气封等组成。三相分离器主要功能有;保证出水水质;保证反应器内污泥量;将气体(沼气)、固体(污泥)、和液体(出水)分开有利于污泥颗粒化。一些污泥颗粒会经过分离器缝隙进入沉淀区。这种工艺的基本出发点在于:良好的污泥床常可形成一种相当稳定的生物相,从而提高设备内的污泥浓度;为污泥絮凝提供有利的物理;通过在污泥床设备内设置一个沉淀区,使污泥细颗粒在沉淀区的污泥层内进一步絮凝和沉淀。
2.污泥床内的流态和污泥分布
厌氧污泥床内的流态相当复杂,反应区下部污泥层内部分断面通过的气量较多,形成一股上升的气流,与此同时,这股气水流周围的介质则向下运动,造成逆向混合,在远离这股上升气、水流的地方容易形成死角。在这些死角处也具有一定的产气,形成污泥和水的缓慢而徽弱的混合,在产气量较少的情况下,有时污泥层与悬浮层有明显的界线,而在产气量较多的情况下,这个界面不明显。污泥良好的沉淀性能使厌氧污泥中积累有大量高活性的厌氧污泥。升流式厌氧污泥床具有较高的容积有机负荷率,其主要原因是污泥层内保有大量的厌氧污泥。工艺的稳定性和高效性很大程度上取决于生成具有优良沉降性能和颗粒状污泥。如果反应区内的污泥以松散的絮凝状体存在,厌氧污泥床不能在较高的负荷下稳定运行。
3.污泥的流失与外部沉淀池的设置
在升流式厌氧泥床内虽有气液固三相分离器,但由于沉淀区内的污泥仍具有较高的产甲烷活性,继续在沉淀区内产气,可能使沉淀区固液分离不佳,发生污泥流失。为了减少污泥流失,外部另设一沉淀池。沉淀下来的污泥回流到污泥床内。设外部沉淀池具有工艺的稳定、缩短投产期、改善出水水质、减少剩余污泥量等好处。
4.升流式厌氧污泥床的设计
升流式厌氧污泥床的工艺设计主要是计算厌氧污泥床的容积、产气量、剩余污泥蕾、营养需要量。反应区是UASB反应器中生化反应发生的主要场所,又分为污泥床区和污泥悬浮区,其中的污泥床区主要集中了大部分高活性的颗粒污泥,是有机物的主要降解场所;而污泥悬浮区则是絮状污泥集中的区域。UASB反应器的型式主要有开敞式UASB反应器和封闭式UASB反应器。开敞式UASB反应器:开敞式UASB反应器的顶部不加密封,或仅加一层不太密封的盖板;多用于处理中低浓度的有机废水。封闭式UASB反应器:封闭式UASB反应器的顶部加盖密封,主要适用于高浓度有机废水的处理。UASB反应器的主体常为钢结构或钢筋混凝土结构,一般不在反应器内部直接加热,但采用保温措施。UASB的断面形状主要有圆形或矩形。反应器内壁必须采取防腐措施,因为在厌氧反应过程中有强腐蚀性的物质产生。
5.颗粒污泥的性质与形成
在反应器内形成沉降性能良好、活性高的颗粒污泥是保证UASB反应器高效稳定运行的前提。颗粒污泥呈卵形、球形、丝形等,由无机矿物、水解发酵菌、产氢产乙酸菌、和产甲烷菌胞外多聚物等组成。颗粒污泥的类型主要有A型颗粒污泥(以产甲烷细菌以巴氏甲烷八叠球菌为主体,外层常有丝状产甲烷杆菌缠绕)、B型颗粒污泥(以丝状产甲烷杆菌为主体,也称杆菌颗粒)、C型颗粒污泥(由疏松的纤丝状细菌绕粘连在惰性微粒上所形成的球状团粒)。当反应器中乙酸浓度高时,易形成A型颗粒污泥;当反应器中的乙酸浓度降低后,A型颗粒污泥将逐步转变为B型颗粒污泥;当存在适量的悬浮固体时,易形成C型颗粒污泥。在UASB反应器种培养出高浓度高活性的颗粒污泥可以分为三个阶段:启动期、颗粒污泥形成期、颗粒污泥成熟期。
6.升流式厌氧污泥床的启动
启动操作要点:厌氧污泥最好加以驯化;从污泥床流出的污泥一般不需回流;最好一次投加足够量的接种污泥;可降解的C0D去除率达到80%左右时,才能增加有机容积负荷率。
7.升流式厌氧污泥床工艺的特点
升流式厌氧污泥床工艺的特点有水力停留时间相应较短;UASB反应器;容积负荷高;无需设置填料,节省了费用;构造简单,操作运行方便[11-13]。
【参考文献】
[1]喻泽斌,蒋荣华,熊庆明.UASB+AS工艺在传统啤酒污水处理站改造中的应用[J].广西师范大学学报(自然科学版),2004(03).
[2]杨岚,杨景亮,李再兴,吴春敏,彭靖.厌氧氨氧化反应器的启动与运行研究[J].河北工业科技,2009(02).
[3]施昌平,许焱波.UASB—活性污泥法处理可乐废水[J].环境保护与循环经济,2009(02).
[4]杨正亮,王正林,冯贵颖,呼世斌,单丽伟.UASB-化学混凝技术处理草浆造纸废水的研究[J].微生物学杂志,2007(01).
[5]张显如.浅析UASB的运行机理与构造要求[J].安徽科技,2000(11).
[6]李禄新.UASB+MBR全生化工艺处理染整废水的试验研究[J].科协论坛(下半月),2007(09).
[7]白晓继,闵峰,刘云峰,李晓哲,杜玮,王小伟,姚勇平.UASB的启动以及启动过程中常出问题解决方案[J].广州化工,2010(02).
[8]汤金如,骈迎春,沈希光.低温下UASB反应器处理低浓度城市污水的可行性研究[J].工业安全与环保,2009(01).
[9]郭一飞,张胜华.UASB在处理啤酒废水中的应用[J].大众科技,2005(05).
[10]王国平,邹联沛.UASB-好氧膜生物反应器组合工艺处理抗生素废水[J].上海大学学报(自然科学版),2006(03).
[11]王振华,颜士全.UASB-SBR联用工艺处理垃圾渗沥液[J].黑龙江科技信息,2008(18).
[12]赵友杰.初沉+UASB+A/0工艺处理啤酒废水浅析[J].科技信息,2010(31).
[13]宋灿辉,肖波,胡智泉,童碧云,方朝军,王武忠.UASB/SBR/MBR工艺处理生活垃圾焚烧厂渗滤液[J].中国给水排水,2009(02).
【关键词】升流式厌氧污泥床;制药;治理
升流式厌氧污泥床是由Lettinga等于1974~1978年研究成功的一项新工艺[1-5]。升流式厌氧污泥床对于不同含固量污水的适应性也强,造价也相对较低,技术已经成熟,正日益受到污水处理业界的重视,得到广泛的欢迎和应用[6-10]。本文对升流式厌氧污泥床在制药企业污水治理中的应用进行综述。
1.升流式厌氲污泥床工作原理
升流式厌氧污泥床有反应区、气液固三相分离器和气室三部分组成。污水从厌氧污泥床底部流入与厌氧污泥进行混合接触,污泥中的微生物分解污水中的有机物转化为沼气。沼气上升过程中,反应产生的沼气引起了内部的循环。附着和没有附着在污泥上的沼气向反应器顶部上升,碰击到三相分离器气体发射板,引起附着气泡的污泥絮体脱气。气泡释放后污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面,气体被收集到反应器顶部的三相分离器的集气室。三相分离器由沉淀区、回流缝和气封等组成。三相分离器主要功能有;保证出水水质;保证反应器内污泥量;将气体(沼气)、固体(污泥)、和液体(出水)分开有利于污泥颗粒化。一些污泥颗粒会经过分离器缝隙进入沉淀区。这种工艺的基本出发点在于:良好的污泥床常可形成一种相当稳定的生物相,从而提高设备内的污泥浓度;为污泥絮凝提供有利的物理;通过在污泥床设备内设置一个沉淀区,使污泥细颗粒在沉淀区的污泥层内进一步絮凝和沉淀。
2.污泥床内的流态和污泥分布
厌氧污泥床内的流态相当复杂,反应区下部污泥层内部分断面通过的气量较多,形成一股上升的气流,与此同时,这股气水流周围的介质则向下运动,造成逆向混合,在远离这股上升气、水流的地方容易形成死角。在这些死角处也具有一定的产气,形成污泥和水的缓慢而徽弱的混合,在产气量较少的情况下,有时污泥层与悬浮层有明显的界线,而在产气量较多的情况下,这个界面不明显。污泥良好的沉淀性能使厌氧污泥中积累有大量高活性的厌氧污泥。升流式厌氧污泥床具有较高的容积有机负荷率,其主要原因是污泥层内保有大量的厌氧污泥。工艺的稳定性和高效性很大程度上取决于生成具有优良沉降性能和颗粒状污泥。如果反应区内的污泥以松散的絮凝状体存在,厌氧污泥床不能在较高的负荷下稳定运行。
3.污泥的流失与外部沉淀池的设置
在升流式厌氧泥床内虽有气液固三相分离器,但由于沉淀区内的污泥仍具有较高的产甲烷活性,继续在沉淀区内产气,可能使沉淀区固液分离不佳,发生污泥流失。为了减少污泥流失,外部另设一沉淀池。沉淀下来的污泥回流到污泥床内。设外部沉淀池具有工艺的稳定、缩短投产期、改善出水水质、减少剩余污泥量等好处。
4.升流式厌氧污泥床的设计
升流式厌氧污泥床的工艺设计主要是计算厌氧污泥床的容积、产气量、剩余污泥蕾、营养需要量。反应区是UASB反应器中生化反应发生的主要场所,又分为污泥床区和污泥悬浮区,其中的污泥床区主要集中了大部分高活性的颗粒污泥,是有机物的主要降解场所;而污泥悬浮区则是絮状污泥集中的区域。UASB反应器的型式主要有开敞式UASB反应器和封闭式UASB反应器。开敞式UASB反应器:开敞式UASB反应器的顶部不加密封,或仅加一层不太密封的盖板;多用于处理中低浓度的有机废水。封闭式UASB反应器:封闭式UASB反应器的顶部加盖密封,主要适用于高浓度有机废水的处理。UASB反应器的主体常为钢结构或钢筋混凝土结构,一般不在反应器内部直接加热,但采用保温措施。UASB的断面形状主要有圆形或矩形。反应器内壁必须采取防腐措施,因为在厌氧反应过程中有强腐蚀性的物质产生。
5.颗粒污泥的性质与形成
在反应器内形成沉降性能良好、活性高的颗粒污泥是保证UASB反应器高效稳定运行的前提。颗粒污泥呈卵形、球形、丝形等,由无机矿物、水解发酵菌、产氢产乙酸菌、和产甲烷菌胞外多聚物等组成。颗粒污泥的类型主要有A型颗粒污泥(以产甲烷细菌以巴氏甲烷八叠球菌为主体,外层常有丝状产甲烷杆菌缠绕)、B型颗粒污泥(以丝状产甲烷杆菌为主体,也称杆菌颗粒)、C型颗粒污泥(由疏松的纤丝状细菌绕粘连在惰性微粒上所形成的球状团粒)。当反应器中乙酸浓度高时,易形成A型颗粒污泥;当反应器中的乙酸浓度降低后,A型颗粒污泥将逐步转变为B型颗粒污泥;当存在适量的悬浮固体时,易形成C型颗粒污泥。在UASB反应器种培养出高浓度高活性的颗粒污泥可以分为三个阶段:启动期、颗粒污泥形成期、颗粒污泥成熟期。
6.升流式厌氧污泥床的启动
启动操作要点:厌氧污泥最好加以驯化;从污泥床流出的污泥一般不需回流;最好一次投加足够量的接种污泥;可降解的C0D去除率达到80%左右时,才能增加有机容积负荷率。
7.升流式厌氧污泥床工艺的特点
升流式厌氧污泥床工艺的特点有水力停留时间相应较短;UASB反应器;容积负荷高;无需设置填料,节省了费用;构造简单,操作运行方便[11-13]。
【参考文献】
[1]喻泽斌,蒋荣华,熊庆明.UASB+AS工艺在传统啤酒污水处理站改造中的应用[J].广西师范大学学报(自然科学版),2004(03).
[2]杨岚,杨景亮,李再兴,吴春敏,彭靖.厌氧氨氧化反应器的启动与运行研究[J].河北工业科技,2009(02).
[3]施昌平,许焱波.UASB—活性污泥法处理可乐废水[J].环境保护与循环经济,2009(02).
[4]杨正亮,王正林,冯贵颖,呼世斌,单丽伟.UASB-化学混凝技术处理草浆造纸废水的研究[J].微生物学杂志,2007(01).
[5]张显如.浅析UASB的运行机理与构造要求[J].安徽科技,2000(11).
[6]李禄新.UASB+MBR全生化工艺处理染整废水的试验研究[J].科协论坛(下半月),2007(09).
[7]白晓继,闵峰,刘云峰,李晓哲,杜玮,王小伟,姚勇平.UASB的启动以及启动过程中常出问题解决方案[J].广州化工,2010(02).
[8]汤金如,骈迎春,沈希光.低温下UASB反应器处理低浓度城市污水的可行性研究[J].工业安全与环保,2009(01).
[9]郭一飞,张胜华.UASB在处理啤酒废水中的应用[J].大众科技,2005(05).
[10]王国平,邹联沛.UASB-好氧膜生物反应器组合工艺处理抗生素废水[J].上海大学学报(自然科学版),2006(03).
[11]王振华,颜士全.UASB-SBR联用工艺处理垃圾渗沥液[J].黑龙江科技信息,2008(18).
[12]赵友杰.初沉+UASB+A/0工艺处理啤酒废水浅析[J].科技信息,2010(31).
[13]宋灿辉,肖波,胡智泉,童碧云,方朝军,王武忠.UASB/SBR/MBR工艺处理生活垃圾焚烧厂渗滤液[J].中国给水排水,2009(02).