常溫EGSB處理生活污水的

常溫EGSB處理生活污水的研究摘要：本文研究了利用EGSB反應(yīng)器在常溫條件下處理低濃度生活污水的啟動(dòng)、運(yùn)行等過(guò)程，試驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)周?chē)h(huán)境溫度高于15℃，利用城市污水處理廠的消化污泥接種的反應(yīng)器，水力停留時(shí)間可以控制在為2~7h內(nèi)，COD去除率可達(dá)70~85%，出水COD低于國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵字：EGSB反應(yīng)器生活污水常溫處理改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)在鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)的帶動(dòng)下迅速發(fā)展，人口居住趨向集中，建設(shè)發(fā)展成為各級(jí)中小城鎮(zhèn)，至1999年5月，已達(dá)19216個(gè)，不僅在數(shù)量上有很大增加，而且已有相當(dāng)?shù)囊?guī)模[1]。這類(lèi)城鎮(zhèn)小的人口規(guī)模、低的自來(lái)水普及率和工農(nóng)業(yè)發(fā)展結(jié)構(gòu)與水平，決定了小城鎮(zhèn)的污水排放量大都在(1～5)×104m3/d的規(guī)模范圍內(nèi)，污水主要由生活污水和以農(nóng)產(chǎn)品為原料的工業(yè)廢水(有機(jī)廢水)的組成，其中生活污水量占50%以上，水量與大城市相比較小，而且在量與質(zhì)上都不夠均勻和穩(wěn)定，并且污水中懸浮濃度較高，有機(jī)物濃度較低。我國(guó)城市污水處理率僅為6.75%，村鎮(zhèn)生活污水處理率更低，并且采用的大多數(shù)是傳統(tǒng)的化糞池處理后排入附近水體，這種做法已不能滿足水環(huán)境保護(hù)的要求，嚴(yán)重影響居民生活生產(chǎn)甚至生命安全，一些地區(qū)與水污染有關(guān)的癌癥及其它疾病的發(fā)病率也大幅度提高[2]。但是對(duì)于這種小城鎮(zhèn)污水如果采用傳統(tǒng)的二級(jí)處理模式，其造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用是無(wú)法承受的。對(duì)于這種小城鎮(zhèn)來(lái)說(shuō)開(kāi)發(fā)低能耗的處理工藝，即使處理效率達(dá)不到二級(jí)處理的標(biāo)準(zhǔn)，但是由于能夠大量消減污染物，也是具有非常大的吸引力的。厭氧生物處理技術(shù)由于不需要氧氣從而可以大大降低能耗，并且在近三十年來(lái)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，反應(yīng)器不僅從最初的厭氧發(fā)酵罐發(fā)展到已膨脹顆粒污泥床（ExpendedGranularSludgeBed,EGSB）為代表的厭氧反應(yīng)器，而且處理水質(zhì)也從高濃度有機(jī)污水?dāng)U展到低濃度污水水質(zhì)方面的研究[3]。但是以往的研究大部分集中在恒溫（如高溫、中溫），而對(duì)于常溫特別是一年四季的研究報(bào)道很少[4~5]，本文是利用EGSB進(jìn)行了在常溫的狀況下對(duì)城市污水的處理研究，其周期包括一年中最高溫度和最低溫度，從而對(duì)于該技術(shù)的應(yīng)用具有實(shí)際意義。1實(shí)驗(yàn)流程與分析方法1.1厭氧顆粒污泥膨脹床反應(yīng)裝置及其系統(tǒng)試驗(yàn)用的EGSB反應(yīng)器用有機(jī)玻璃加工而成，下部為膨脹污泥床層，高1.5m，內(nèi)徑12cm，容積為18L；上部為沉淀區(qū)，內(nèi)設(shè)有三相分離器，內(nèi)徑為10cm，高40cm，容積為3.2L。反應(yīng)器放置在室外不加任何加熱保溫設(shè)施，保證反應(yīng)器內(nèi)溫度與周?chē)h(huán)境一致，連續(xù)進(jìn)水運(yùn)行。1.2實(shí)驗(yàn)用水實(shí)驗(yàn)所使用的生活污水取自泰達(dá)學(xué)院某污水站房，水質(zhì)見(jiàn)表1。進(jìn)水由隔膜泵從EGSB反應(yīng)器的底部打入，出水經(jīng)三相分離之后，排出計(jì)量；所產(chǎn)生的沼氣由三相分離器的頂部排出，經(jīng)水封瓶進(jìn)入濕式氣體流量計(jì)后計(jì)量。表1實(shí)驗(yàn)用生活污水主要水質(zhì)參數(shù)陰溫度坊（渠℃嘗）頌COD獎(jiǎng)Cr株(巡mg/L)嚇BOD鹿5滔(擱mg/L)丈pH踢SS(mg/俘L)昏VSS(mg牙/L)蠅NH它3嶼-N(mg/扎L)遙14~35葡321~43復(fù)6慌274泰7.2絞93宴53瓣25.11.3分析方法CODCr、BOD5、堿度、SS、VSS等都按照《水與廢水監(jiān)測(cè)分析方法（第三版）》的標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定；揮發(fā)酸（VFA）的測(cè)定按照《廢水的厭氧生物處理》中揮發(fā)酸的滴定法分析進(jìn)行[5]；甲烷用氣相色譜測(cè)定；pH值采用ThermoOrion868型pH計(jì)測(cè)定；污泥的CODCr去除率用間歇的實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定。2實(shí)驗(yàn)過(guò)程2.1EGSB反應(yīng)器接種實(shí)驗(yàn)的接種污泥來(lái)源于開(kāi)發(fā)區(qū)污水處理廠經(jīng)過(guò)消化的好氧剩余污泥，接種污泥按反應(yīng)器的總?cè)莘e計(jì)算為20.4g/L。啟動(dòng)安排在春末，當(dāng)時(shí)的溫度為17℃。2.2反應(yīng)器的啟動(dòng)與運(yùn)行因?yàn)閱?dòng)初期，接種污泥由于所處環(huán)境的變化，所以要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的適應(yīng)期[5]。啟動(dòng)初期水力停留時(shí)間（HRT）為8h，隨著污泥活性的恢復(fù)COD去除率即可穩(wěn)定上升，一旦去除率達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，就可以提高水力負(fù)荷，一直到水力停留時(shí)間（HRT）為2h左右，水力負(fù)荷也從初始的2.25m3/(m3·d)提高到6m3/(m3·d)。在改變水力負(fù)荷的過(guò)程中也會(huì)有少量的細(xì)小的污泥絮體流出，這是因?yàn)槲勰啾凰_刷，少量的顆粒污泥破碎后，隨水流流出。在這個(gè)過(guò)程中對(duì)污泥進(jìn)行了一次篩選，保留下了活性和沉淀性能都良好的顆粒污泥。因?yàn)榻臃N的為消化污泥，所以在啟動(dòng)初期會(huì)洗出大量的污泥，出水為黑色。顆粒的形成必須洗出細(xì)小的難以沉降的污泥，所以開(kāi)始時(shí)由于產(chǎn)氣量較低可以通過(guò)控制水力負(fù)荷來(lái)控制污泥的洗出量。3實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論3.1運(yùn)行結(jié)果反應(yīng)器在啟動(dòng)結(jié)束后即進(jìn)入運(yùn)行期，試驗(yàn)運(yùn)行了143天，運(yùn)行數(shù)據(jù)按不同溫度段分區(qū)處理，見(jiàn)表2。表2實(shí)驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果和溫勝度示(筋℃鄰)動(dòng)COD(mg重/L)倡HRT(h)浪容積負(fù)想荷賭(m潮3陡/m待3罰d)瘡沼氣容積產(chǎn)圈量柱(忍m登3冷/m餡3詞d)框去除率獎(jiǎng)（編%吼）競(jìng)平均去除率岸（拾%員）叫進(jìn)盾水皺(搞總王)溉進(jìn)上水高(病溶劇)治出水音29.6(群27~33)眠359夾248動(dòng)44不7.4寒1.16咽1.56討87.7灶85.9籠376旺256渾48壘5.2社1.74策2.1悅87.2擺348摘231鑒52色3.4圾2.46楚2.85爛85.1奶367傘244固60起2.1爹4.19瓜4.01瓶83.6嘗23.4(褲20~26)兇367銹276嚷44海7.5崇1.17府1.34嬌88.1泳84.3德343亂264昂54努5.4鬼1.52樂(lè)1.85趟84.2暫352墓262辨58植3.2乎2.64摩2.8麗83.5棋356家254世65五2.0橫4.27諒3.86岔81.7亡17.0(擺15~19)離343暖264辭46矩7.3寇1.13君1.04延86.5聰82.7柏357易273威56擾5.1霧1.68待1.37扭84.3敵362龍253怕68棒3.6堤2.41邊1.75概81.2惜339逃268稍72木2.0杰4.07株2.35培78.7鼠12.3(挖10~14)至362永274時(shí)94償7.1駝1.22倘0.492錢(qián)74.0尋59.8選354聾263牙125勢(shì)5.6竟1.52須0.56扎64.6聚334偉271隔164學(xué)3.4跳2.35亂0.646卸50.9叫361濫256散182地2.2迫3.94描0.85腳49.6防之想3.2遺掉討論奶HRT供與障CO擺D會(huì)的去除率關(guān)系勇根據(jù)著表?yè)?jù)2天得謊出示HR淘T伙與度COD尼Cr更去除率之間的即關(guān)系圖。從此濟(jì)圖中可見(jiàn)女，客COD朝Cr唇去除率暴隨補(bǔ)HR屑T怪縮短而變小，軌但是當(dāng)溫度在秀高于描1晴5步℃島，敬HR晝T乒在蚊2記h怠以上時(shí)，均能減達(dá)到較好的處量理效果，其處當(dāng)理率達(dá)池到停75驚%振以上，特別是旨溫度壯在聰2虧0達(dá)～鉗3坦3歲℃浸范圍內(nèi)，去除更效猶率達(dá)到很高的屢水平，并且處朋理效果在這一孝溫度范圍內(nèi)變?yōu)V化也不大。但些是當(dāng)溫度接近矮1暗0淋℃律時(shí)，其處理效餓果下降很快，釀此時(shí)溫度是去或除率的最大影耍響因素。況容積去除率與窄沼氣容積產(chǎn)率會(huì)的關(guān)系砍在不同的幣溫度下逐，袖CO屬D層的去除負(fù)荷與畏沼氣容積產(chǎn)量窯之間的關(guān)系，炕在本實(shí)驗(yàn)的條炕件下，采用一薄元線形回歸分朝析求得平均溫成度為應(yīng)29.醬6囑℃雅、縣23.卷4蛇℃圖、敬17.貼0棟℃師、袖12.令3星℃圈的沼氣表觀產(chǎn)也率勺為足0.18桂4跡、警0.17煮2鈔、撫0.12止5腫、唐0怎.085L跨/gCO估D孫去除。在溫度葛較高的條件下暈，微生物的活油性強(qiáng)，分解有再機(jī)物的速率快遇，沼氣產(chǎn)率也島相應(yīng)的越高，鬼并且溫度越高綿，沼氣的溶解鵝性也越差，所淘以溫度越高，相沼氣的表觀產(chǎn)筒率越大。沼氣歸中的甲烷含量跪高蜂于培65孕%助。將芹溫度對(duì)去除率芬的影響惕溫度是制約偽去除率的關(guān)鍵示所在。只要溫圍度高于火1青5冠℃翁，忍EGS貍B杠對(duì)城市污水的吐有機(jī)物去除率觀就可以達(dá)毅到麗8.7暖%活以上，出水水寇質(zhì)有機(jī)物鼠在罵100mg/夾L青以下，低于城括市污水處理廠酬的二級(jí)排放標(biāo)貴準(zhǔn)番（噴120mg/霸L靠）。但是當(dāng)溫透度低于鉗1系5賭℃所時(shí)，對(duì)有機(jī)物犁的去除率明顯罪下降，最低達(dá)炸到詳49.6輩%藏，出水有機(jī)物膏濃度急劇上升地，可句達(dá)摟182mg/粒L高，高于城市污歉水處理廠的二奉級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。浸隨后由于溫度叼過(guò)低且沒(méi)有采私取保溫措施，適試驗(yàn)終止。班也就說(shuō)只療要溫度高于喂1杜5提℃品，利柄用蘋(píng)EGS雞B籃處理城市污水反還是具有非?；诤玫男Ч嗟陀诖藴囟葧r(shí)情，去除率下降部。對(duì)于北方來(lái)浸說(shuō)，即使冬天傻由于城市污水氣在地下管道中處輸送，其溫度草也不會(huì)低于螺1植5取℃跪，只要做好反伏應(yīng)器的保溫措皮施，出水有機(jī)瘡物濃度能夠達(dá)燙到國(guó)家二級(jí)排共放標(biāo)準(zhǔn)；而對(duì)旁于我國(guó)南方而簡(jiǎn)言，由于氣溫連較高，該技術(shù)孟更是具有推廣嫂價(jià)值。4結(jié)論隆飾暖1)窯伴在溫度高于幟1萌5椅℃娘的情況下，利黃用弱EGS仗B尿反應(yīng)器處理生書(shū)活污水璃，耀HRT2~7危h荒，進(jìn)店水梳CO赤D風(fēng)為軋321~43鼻6mg/妻L毛，出她水晶CO柜D墻保持盡在趨60~90誼mg/工L帝左右，去除率沿為固70~80尸%赤之間，有機(jī)負(fù)斥荷可達(dá)站4.5kg送COD/(改m昆3螺·d禾)挪，沼氣表觀產(chǎn)荷率婆在騰0.1~碰0.2L益/gCO戶D宏去除。謝堪戚2)撐紗溫度低于吧1這5隊(duì)℃清時(shí)，其處理效瀉果明顯下降，彼但對(duì)于城市污醋水而言，只要架做好反應(yīng)器保蝴溫措施，即使茶最不利的環(huán)境憂下也能達(dá)到國(guó)射家二級(jí)排放標(biāo)耕準(zhǔn)。參考文獻(xiàn)轉(zhuǎn)騰掀[1]囑撓楊魯壩豫于,寧布王浴琳窮,推火王寶顧貞聯(lián).愧穴適宜中小城鎮(zhèn)娃的水污染控制束技逃術(shù)用.荷常中國(guó)給水排柿水儉,2001帖01.頌款殊[2]愚浪趙建鎮(zhèn)夫監(jiān),萬(wàn)吸蔣柱漿武憲.隔工升流銜式趟迅厭仇氧獻(xiàn)即污泥床反應(yīng)器新處理生活污水狡研嘉究侮.襪混同濟(jì)大學(xué)學(xué)啞報(bào)刷,2000瀉,28(6積)持秋憶[3]嘉屯錢(qián)掌易攀,暫客米祥授友狀.危岸現(xiàn)代廢水處理目新技等術(shù)匆.哈材中國(guó)科學(xué)技術(shù)筐出版散社憲,1993蠟.磚