常温EGSB处理生活污水的

常温EGSB处理生活污水的研究摘要：本文研究了利用EGSB反应器在常温条件下处理低浓度生活污水的启动、运行等过程，试验结果表明当周围环境温度高于15℃，利用城市污水处理厂的消化污泥接种的反应器，水力停留时间可以控制在为2~7h内，COD去除率可达70~85%，出水COD低于国家二级排放标准。关键字：EGSB反应器生活污水常温处理改革开放以来，我国农村经济在乡镇工业的带动下迅速发展，人口居住趋向集中，建设发展成为各级中小城镇，至1999年5月，已达19216个，不仅在数量上有很大增加，而且已有相当的规模[1]。这类城镇小的人口规模、低的自来水普及率和工农业发展结构与水平，决定了小城镇的污水排放量大都在(1～5)×104m3/d的规模范围内，污水主要由生活污水和以农产品为原料的工业废水(有机废水)的组成，其中生活污水量占50%以上，水量与大城市相比较小，而且在量与质上都不够均匀和稳定，并且污水中悬浮浓度较高，有机物浓度较低。我国城市污水处理率仅为6.75%，村镇生活污水处理率更低，并且采用的大多数是传统的化粪池处理后排入附近水体，这种做法已不能满足水环境保护的要求，严重影响居民生活生产甚至生命安全，一些地区与水污染有关的癌症及其它疾病的发病率也大幅度提高[2]。但是对于这种小城镇污水如果采用传统的二级处理模式，其造价和运行费用是无法承受的。对于这种小城镇来说开发低能耗的处理工艺，即使处理效率达不到二级处理的标准，但是由于能够大量消减污染物，也是具有非常大的吸引力的。厌氧生物处理技术由于不需要氧气从而可以大大降低能耗，并且在近三十年来取得了突飞猛进的发展，反应器不仅从最初的厌氧发酵罐发展到已膨胀颗粒污泥床（ExpendedGranularSludgeBed,EGSB）为代表的厌氧反应器，而且处理水质也从高浓度有机污水扩展到低浓度污水水质方面的研究[3]。但是以往的研究大部分集中在恒温（如高温、中温），而对于常温特别是一年四季的研究报道很少[4~5]，本文是利用EGSB进行了在常温的状况下对城市污水的处理研究，其周期包括一年中最高温度和最低温度，从而对于该技术的应用具有实际意义。1实验流程与分析方法1.1厌氧颗粒污泥膨胀床反应装置及其系统试验用的EGSB反应器用有机玻璃加工而成，下部为膨胀污泥床层，高1.5m，内径12cm，容积为18L；上部为沉淀区，内设有三相分离器，内径为10cm，高40cm，容积为3.2L。反应器放置在室外不加任何加热保温设施，保证反应器内温度与周围环境一致，连续进水运行。1.2实验用水实验所使用的生活污水取自泰达学院某污水站房，水质见表1。进水由隔膜泵从EGSB反应器的底部打入，出水经三相分离之后，排出计量；所产生的沼气由三相分离器的顶部排出，经水封瓶进入湿式气体流量计后计量。表1实验用生活污水主要水质参数阴温度坊（渠℃尝）颂COD奖Cr株(巡mg/L)吓BOD鹿5滔(搁mg/L)丈pH踢SS(mg/俘L)昏VSS(mg牙/L)蝇NH它3屿-N(mg/扎L)遥14~35葡321~43复6慌274泰7.2绞93宴53瓣25.11.3分析方法CODCr、BOD5、碱度、SS、VSS等都按照《水与废水监测分析方法（第三版）》的标准方法测定；挥发酸（VFA）的测定按照《废水的厌氧生物处理》中挥发酸的滴定法分析进行[5]；甲烷用气相色谱测定；pH值采用ThermoOrion868型pH计测定；污泥的CODCr去除率用间歇的实验方法测定。2实验过程2.1EGSB反应器接种实验的接种污泥来源于开发区污水处理厂经过消化的好氧剩余污泥，接种污泥按反应器的总容积计算为20.4g/L。启动安排在春末，当时的温度为17℃。2.2反应器的启动与运行因为启动初期，接种污泥由于所处环境的变化，所以要经过一段时间的适应期[5]。启动初期水力停留时间（HRT）为8h，随着污泥活性的恢复COD去除率即可稳定上升，一旦去除率达到稳定时，就可以提高水力负荷，一直到水力停留时间（HRT）为2h左右，水力负荷也从初始的2.25m3/(m3·d)提高到6m3/(m3·d)。在改变水力负荷的过程中也会有少量的细小的污泥絮体流出，这是因为污泥被水力冲刷，少量的颗粒污泥破碎后，随水流流出。在这个过程中对污泥进行了一次筛选，保留下了活性和沉淀性能都良好的颗粒污泥。因为接种的为消化污泥，所以在启动初期会洗出大量的污泥，出水为黑色。颗粒的形成必须洗出细小的难以沉降的污泥，所以开始时由于产气量较低可以通过控制水力负荷来控制污泥的洗出量。3实验结果与讨论3.1运行结果反应器在启动结束后即进入运行期，试验运行了143天，运行数据按不同温度段分区处理，见表2。表2实验运行结果和温胜度示(筋℃邻)动COD(mg重/L)倡HRT(h)浪容积负想荷赌(m潮3陡/m待3罚d)疮沼气容积产圈量柱(忍m登3冷/m馅3词d)框去除率奖（编%吼）竞平均去除率岸（拾%员）叫进盾水皱(搞总王)溉进上水高(病溶剧)治出水音29.6(群27~33)眠359夹248动44不7.4寒1.16咽1.56讨87.7灶85.9笼376旺256浑48垒5.2社1.74策2.1悦87.2摆348摘231鉴52色3.4圾2.46楚2.85烂85.1奶367伞244固60起2.1爹4.19瓜4.01瓶83.6尝23.4(裤20~26)凶367锈276嚷44海7.5崇1.17府1.34娇88.1泳84.3德343乱264昂54努5.4鬼1.52乐1.85趟84.2暂352墓262辨58植3.2乎2.64摩2.8丽83.5棋356家254世65五2.0横4.27谅3.86岔81.7亡17.0(摆15~19)离343暖264辞46矩7.3寇1.13君1.04延86.5聪82.7柏357易273威56扰5.1雾1.68待1.37扭84.3敌362龙253怕68棒3.6堤2.41边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时94偿7.1驼1.22倘0.492钱74.0寻59.8选354聋263牙125势5.6竟1.52须0.56扎64.6聚334伟271隔164学3.4跳2.35乱0.646卸50.9叫361滥256散182地2.2迫3.94描0.85脚49.6防之想3.2遗掉讨论奶HRT供与障CO摆D会的去除率关系勇根据着表据2天得谎出示HR淘T伙与度COD尼Cr更去除率之间的即关系图。从此济图中可见女，客COD朝Cr唇去除率暴随补HR屑T怪缩短而变小，轨但是当温度在秀高于描1晴5步℃岛，敬HR昼T乒在蚊2记h怠以上时，均能减达到较好的处量理效果，其处当理率达池到停75惊%振以上，特别是旨温度壮在聪2亏0达～钳3坦3岁℃浸范围内，去除更效犹率达到很高的屡水平，并且处朋理效果在这一孝温度范围内变滤化也不大。但些是当温度接近矮1暗0淋℃律时，其处理效饿果下降很快，酿此时温度是去或除率的最大影耍响因素。况容积去除率与窄沼气容积产率会的关系砍在不同的币温度下逐，袖CO属D层的去除负荷与畏沼气容积产量窑之间的关系，炕在本实验的条炕件下，采用一薄元线形回归分朝析求得平均温成度为应29.酱6嘱℃雅、县23.卷4蛇℃图、敬17.贴0栋℃师、袖12.令3星℃圈的沼气表观产也率勺为足0.18桂4迹、警0.17煮2钞、抚0.12止5肿、唐0怎.085L跨/gCO估D孙去除。在温度葛较高的条件下晕，微生物的活油性强，分解有再机物的速率快遇，沼气产率也岛相应的越高，鬼并且温度越高绵，沼气的溶解鹅性也越差，所淘以温度越高，相沼气的表观产筒率越大。沼气归中的甲烷含量跪高蜂于培65孕%助。将芹温度对去除率芬的影响惕温度是制约伪去除率的关键示所在。只要温围度高于火1青5冠℃翁，忍EGS狸B杠对城市污水的吐有机物去除率观就可以达毅到丽8.7暖%活以上，出水水寇质有机物鼠在骂100mg/夹L青以下，低于城括市污水处理厂酬的二级排放标贵准番（喷120mg/霸L靠）。但是当温透度低于钳1系5赌℃所时，对有机物犁的去除率明显罪下降，最低达炸到详49.6辈%藏，出水有机物膏浓度急剧上升地，可句达搂182mg/粒L高，高于城市污歉水处理厂的二奉级排放标准。浸随后由于温度叼过低且没有采私取保温措施，适试验终止。班也就说只疗要温度高于喂1杜5提℃品，利柄用苹EGS鸡B篮处理城市污水反还是具有非常悔好的效果，而亦低于此温度时情，去除率下降部。对于北方来浸说，即使冬天傻由于城市污水气在地下管道中处输送，其温度草也不会低于螺1植5取℃跪，只要做好反伏应器的保温措皮施，出水有机疮物浓度能够达烫到国家二级排共放标准；而对旁于我国南方而简言，由于气温连较高，该技术孟更是具有推广嫂价值。4结论隆饰暖1)窑伴在温度高于帜1萌5椅℃娘的情况下，利黄用弱EGS仗B尿反应器处理生书活污水璃，耀HRT2~7危h荒，进店水梳CO赤D风为轧321~43鼻6mg/妻L毛，出她水晶CO柜D墙保持尽在趋60~90谊mg/工L帝左右，去除率沿为固70~80尸%赤之间，有机负斥荷可达站4.5kg送COD/(改m昆3螺·d禾)挪，沼气表观产荷率婆在腾0.1~碰0.2L益/gCO户D宏去除。谢堪戚2)撑纱温度低于吧1这5队℃清时，其处理效泻果明显下降，彼但对于城市污醋水而言，只要架做好反应器保蝴温措施，即使茶最不利的环境忧下也能达到国射家二级排放标耕准。参考文献转腾掀[1]嘱挠杨鲁坝豫于,宁布王浴琳穷,推火王宝顾贞联.愧穴适宜中小城镇娃的水污染控制束技逃术用.荷常中国给水排柿水俭,2001帖01.颂款殊[2]愚浪赵建镇夫监,万吸蒋柱浆武宪.隔工升流衔式趟迅厌仇氧献即污泥床反应器新处理生活污水狡研嘉究侮.袜混同济大学学哑报刷,2000泻,28(6积)持秋忆[3]嘉屯钱掌易攀,暂客米祥授友状.危岸现代废水处理目新技等术匆.哈材中国科学技术筐出版散社宪,1993蜡.砖