壓力生化反應(yīng)器處理有機廢水研究1

1、壓力生化反應(yīng)器處理有機廢水研究 (1)試驗考察了在不同壓力和不同負(fù)荷條件下，采用壓力生化反應(yīng)器對有機廢水的 處理效果。試驗結(jié)果表明，該反應(yīng)器在停留時間為 4h 時，容積負(fù)荷可達(dá) 5.91 11.8kg BOD5 /( m3- d),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。該反應(yīng)器適于對中、高濃度有機廢水的處理。關(guān)鍵詞：生化反應(yīng)器 污泥負(fù)荷率 有機廢水傳統(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CODcr濃度不能太高、污泥負(fù)荷較低、停留時間長、占地面積大、基建投 資高等問題。尤其是處理中、高濃度的有機廢水，一般需和物化或厭氧處理相 結(jié)合。壓

2、力生化反應(yīng)器是一種在壓力狀態(tài)下對廢水進(jìn)行生物處理的技術(shù)，采用 密閉容器罐進(jìn)行加壓曝氣。相對于傳統(tǒng)曝氣法，它使用2 3 倍于常壓的曝氣壓力對反應(yīng)器進(jìn)行充氧，因此，混合液空氣中氧向微生物轉(zhuǎn)移的效率大大增強， 從而可提高反應(yīng)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有機 物的降解。本研究自行設(shè)計、加工了壓力生化反應(yīng)器。利用壓力生化反應(yīng)器，對有機 廢水進(jìn)行了試驗研究。研究了在不同壓力、不同負(fù)荷條件下活性污泥微生物對 有機廢水的處理效果，以及污泥沉降性能和 PH值對反應(yīng)的影響。1 試驗裝置及方法壓力生化反應(yīng)器試驗處理裝置如圖 1 所示。壓力生化反應(yīng)器的主體由上升管、下降管、氣液分離器和固液分離器

3、組 成。氣液分離器起氣、液分離的作用，固液分離器的作用是防止混合液出水帶 走過量的活性污泥，保持壓力生化反應(yīng)器中污泥增長量與隨混合液排出污泥量 的平衡。采用壓力容器罐對進(jìn)水進(jìn)行動態(tài)加壓。活性污泥的馴化是在另外的活性污泥曝氣池中進(jìn)行的，取城市污水廠活性 污泥加乳品廢水培養(yǎng)而成。在試驗過程中，每天測定壓力反應(yīng)器進(jìn)、出水及各取樣口的CODc,不定期測定進(jìn)出水BOD5每天測定壓力反應(yīng)器中混合液的 30min沉降比S%、污泥 濃度MLSS壓力反應(yīng)器出水SS及壓力反應(yīng)器中進(jìn)出水的DO pH。2 試驗結(jié)果與討論2.1 不同曝氣壓力下的實驗結(jié)果在連續(xù)進(jìn)水穩(wěn)態(tài)運行條件下，采用進(jìn)水 CODc;r 為 2000 m

4、gL 的乳品廢 水，考察在不同曝氣壓力條件下，壓力反應(yīng)器對有機物的去除效率和去除速 度。實驗進(jìn)氣量采用 0.2m3/L ，不同壓力下的處理結(jié)果見圖 2。曝氣時間均為 4 h,曝氣壓力與CODcr去除率的關(guān)系見圖3。由圖 2 與圖 3 的試驗結(jié)果可知，曝氣壓力對有機物的降解速度和去除率有 著很大的影響。當(dāng)曝氣壓力為 0.3MPa和0.4MPa時，有機物的降解速度很快， 經(jīng)2 h處理后，出水CODcr去除率分別為82.5 %和83.4 %;經(jīng)4h處理后，出 水CODcr去除率分別達(dá)到90.6 %和91.5 %。而曝氣壓力為0.1MPa時，經(jīng)4h曝 氣處理后的出水CODcr去除率為56%，經(jīng)10h曝

5、氣處理后的出水 CODcr去除率 為 82.4%?？梢?，在壓力條件下，提高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，從而有效地提高了有機物的降解速度。曝氣壓力從0.3 MPa進(jìn)一步升高到0.4 MPa時，CODcr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，壓力反應(yīng)器的曝 氣壓力以不超過 0.3 MPa 為宜。2.2 不同負(fù)荷條件下的試驗結(jié)果在0.3 MPa 的壓力條件下，進(jìn)行了不同負(fù)荷的試驗，負(fù)荷的改變是通過改 變進(jìn)水濃度和改變進(jìn)水流量來達(dá)到的，停留時間采用4

6、h。不同進(jìn)水負(fù)荷下的處理結(jié)果見表 1 。表 1 不同負(fù)荷條件下的處理結(jié)果 水樣進(jìn)水 CODcr出水 CODcr去除率CODcr污泥負(fù)荷1146414590.291.442203120090.151.873246819092.302.274250724790.142.305298230589.752.716299424591.792.817400550387.423.64當(dāng)進(jìn)水CODcr在14642 994mg/L范圍內(nèi)時，CODc污泥負(fù)荷在1.44 2.81kg COD/( kg MLSS - d)之間(相應(yīng) BOD5容積負(fù)荷在 5.97 11.8kg BOD5 / (m3- d),經(jīng)過 4

7、h 的曝氣后，CODcr去除率在 89.75 % 92.3 %，出水CODcr在 110 350mg/L,達(dá)到了較好的處理效果。當(dāng)負(fù)荷進(jìn)一步 提高到 3.64kg COD/( kg MLSS - d)時，CODcr去除率下降到 87.42 % . 出水CODcr在 480530m/L,出水水質(zhì)開始變差。從中我們可以看出，和標(biāo) 準(zhǔn)活性污泥法相比，壓力反應(yīng)器 CODcr BOD5負(fù)荷的合適范圍遠(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 CODcr進(jìn)一步增加，進(jìn)水CODc=4 OOOmg/ L,負(fù)荷為 3.64 kg COD/( kg MLSS，d)時，CODcr去 除速度還 是很快的。摘

8、試驗考察了在不同壓力和不同負(fù)荷條件下，采用壓力生化反應(yīng)器對有機廢水 的處理效果。試驗結(jié)果表明，該反應(yīng)本篇論文是由3C0M文檔頻道的網(wǎng)友為您在網(wǎng)絡(luò)上收集整理餅投稿至本站 的，論文版權(quán)屬原作者，請不用于商業(yè)用途或者抄襲，僅供參考學(xué)習(xí)之用，否 者后果自負(fù)，如果此文侵犯您的合法權(quán)益，請聯(lián)系我們。2.3 pH 值的變化對處理效果的影響實驗對進(jìn)出水的PH值進(jìn)行了測定，當(dāng)進(jìn)水CODcr濃度在4000mg/ L以下， H值基本在6.5 7.5之間，但當(dāng)進(jìn)水CODcr值達(dá)至U 4000 mg/L以上，負(fù)荷達(dá) 3.64 kg COD/（ kg MLSg d）時，進(jìn)水的pH值達(dá)到了 5左右，對凈化 的效果產(chǎn)生了較大

9、的影響。分析原因，主是由于乳品廢水中的糖類有機物在進(jìn) 水罐的厭氧環(huán)境下產(chǎn)生了大量的有機 酸，故在氣溫過高，原水濃度過大， PH 值下降到6.5以下時，我們在原水中加入了一定量的 NaHCO以調(diào)節(jié)pH值在7 左右，使得CODcr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100 mL量簡取出混合液，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 30min 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。如果用玻璃棒將上部分污泥進(jìn)行攪拌，則上部分 污泥首先在重新混

10、合的過程中形成大的絨粒，然后緩慢下沉，過 30 min 后，全 部污泥都會沉淀下來。分析原因，是由于反應(yīng)器在壓力條件下，泥水分離有別 于一般的活性污泥法，在壓力生化反應(yīng)器中循環(huán)的混合液，在出水過程中，隨 著靜水壓力的減小，溶解的氣體被解析出來，微氣泡裹夾在活性污泥中，導(dǎo)致 一部分活性污泥發(fā)生上浮。所以壓力反應(yīng)器出水混合液的泥水分離，建議采用 氣浮法效果較好。2.5 壓力生化反應(yīng)器與傳統(tǒng)曝氣的比較和傳統(tǒng)曝氣相比，壓力生化反應(yīng)器有以下一些特點，見表 2：表2壓力生化反應(yīng)器與傳統(tǒng)曝氣的效果比較 曝氣方式 氧轉(zhuǎn)移效率（ %）MLSS容積負(fù)荷SVICODcr去除率（%HRT/h 污泥產(chǎn)率 占地面積傳統(tǒng)曝

11、氣520200030000.4 0.912077100.5大 壓力曝氣504200 60005.97 11.845 6090.640.155小 氧轉(zhuǎn)移效率高。由于采用壓力曝氣，氧的分壓提高，混合液中飽和溶解 氧的濃度提高，使得空氣中氧的轉(zhuǎn)移效率大幅提高，達(dá)到 50，充氧能力約為 傳統(tǒng)曝氣的 4 倍。 MLSSS較高?？諝庵醒蹀D(zhuǎn)移效率的提高，為反應(yīng)器中 MLSSS的提高有 了提供充足DO的保證。在不同壓力的曝氣試驗中， MLSSS平均在4200 mg/ L;在不同負(fù)荷的試驗中，我們通過改變污泥回流比，使反應(yīng)器中的 MLSSfi提 高到6000 mg/L，未有DO不足現(xiàn)象。 SVI值較低，污泥產(chǎn)量

12、少。反應(yīng)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，對0.3 MPa條件下乳品廢水的試驗數(shù)據(jù)回歸分析得a = 0.155，b=0.081。抗沖擊負(fù)荷強。實際測定生化反應(yīng)器中循環(huán)流量與進(jìn)水量之比為1440:1,反應(yīng)器中各點的MLSS DO值幾乎相等，反應(yīng)器內(nèi)處于完全混合狀態(tài)，因而 具有較高的抗沖擊能力。2.6 其它有機廢水的運行試驗為了研究壓力反應(yīng)器對其它工業(yè)廢水的處理效果，又對瀝麻廢水、毛紡廢 水和漂染廢水作了試驗研究。試驗壓力取 0.3 MPa,停留時間為4 h。試驗結(jié)果 如表 3 所示。表 3 壓力反應(yīng)器處理不同有機廢水的試驗結(jié)果 廢水種類進(jìn)水 CODcr 出水 CODcr 曝氣壓力 Mpa 停留時間 /h 去除率（ %） 瀝麻廢水200021901982320.3490 89毛紡廢水700 76090 1090.348