厭氧水解生物法處理城市污水的

厭氧水解生物法處理城市污水的研究摘要：厭氧水解工藝處理城市污水由于無須曝氣，可大大節(jié)省污水處理廠運(yùn)行費(fèi)用，這一特點(diǎn)使厭氧水解工藝可廣泛應(yīng)用于我國經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)的污水處理。根據(jù)試驗(yàn)研究提出厭氧水解工藝在處理城市污水時(shí)最佳的運(yùn)行參數(shù)及厭氧水解工藝的特點(diǎn)。關(guān)鍵字：城市污水處理厭氧水解0引言在采用厭氧工藝處理城市污水時(shí)，由于其有機(jī)物濃度低，若采用以能源回收為主要目的之一的厭氧消化在經(jīng)濟(jì)上未必合算。將厭氧工藝控制在水解酸化階段的厭氧水解工藝與普通好氧工藝相比盡管處理效果較差，但由于不需曝氣而大大降低了生產(chǎn)運(yùn)行成本。在我國一些經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)，這種能耗小并能達(dá)到一定處理效果的處理工藝具有一定優(yōu)勢。表1國內(nèi)厭氧水解生物處理工藝情況翼廢水種類沈水解設(shè)備

帝類型竭容計(jì)積砌(果m冒3放)善停留時(shí)疊間方(暈h)重填料種類逆水解處理效果恨好氧階段震COD納Cr蠻BOD唉5軍進(jìn)驢水間(享mg/L)牛出搶水蘇(盼mg/L)然去除作率陣(肅%)亭進(jìn)察水龍(博mg/L)加出絞水雪(德mg/L)春去除洪率鎖(邁%)爪出胖水市BOD范5商/COD愉Cr盲制藥坦UBF度74驚4這生物填料違距魄犯灰縣衰陜事旋軌芳姨禍凡射流曝氣池挽合成橡膠氧厭氧復(fù)合床怎魚探6.7翅半軟性填料窯656蛾504賢23.2盜286漠281糾1.7爛0.56迫接觸氧化池遺啤酒譜UBF雞0.77飛6暑半軟性填料李2000雞1457碑27.2摟800坦1253移衡創(chuàng)0.86暑接觸氧化池令生活與工業(yè)犧UASB黨170耽2.5修說點(diǎn)493雄278鮮43.5不170示115萄32.3瞎0.414范中微孔曝氣池淘生活與工業(yè)論UASB態(tài)170叉4估慈漏457閘304嗽33.5吉189箱145拖23.2睜0.477崖穩(wěn)定塘憤肉類加工術(shù)UBF蝕371餐7.5視彈性填料靠803椒332渠58.7死389拐74趕80.9互0.223碧生物吸附再生個(gè)啤酒丸UASB暴序閃6鏡療吉1729惡1052器39.2囑882儲(chǔ)757聚14.2搖0.72著接觸氧化與氣梢浮虹印染傾UASB花347暑10墓D瞞3婚軟填料饒429白269條37.3屋爆斗士薦木到賴鮮接觸氧化服滌綸廠聚酯資UASB舟0.77幕6化半軟性填料猜1200辱860利28.3冊400盈507敘舌匯0.589丘接觸氧化池斗造紙宵UASB匙4礦3回還認(rèn)541先1933提45槐1374普845悶38.5陜0.437刑曝氣池迷含硫鞋UBF胖24暴12耗組合纖維填料管2066妨1286月37.8嬸紛擊州票兆蝴騎漂接觸氧化池注：UASB為上流式厭氧污泥床-濾層反應(yīng)器；UBF為升流式厭氧污泥床反應(yīng)器。1國內(nèi)厭氧水解生物處理近況厭氧水解處理工藝是考慮到產(chǎn)甲烷菌與水解產(chǎn)酸菌生長速度不同，在反應(yīng)器中利用水流動(dòng)的淘洗作用造成甲烷菌在反應(yīng)器中難于繁殖，將厭氧處理控制在反應(yīng)時(shí)間短的厭氧處理第一階段即在大量水解細(xì)菌、產(chǎn)酸菌作用下將不溶性有機(jī)物水解為溶解性有機(jī)物，將難生物降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子物質(zhì)。將厭氧水解處理作為各種生化處理的預(yù)處理，可提高污水生化性能，降低后續(xù)生物處理的負(fù)荷，因而被廣泛運(yùn)用在難生物降解的化工、造紙及有機(jī)物濃度高的食品廢水處理中。如表1中列出了厭氧水解工藝與各種好氧工藝組合起來用于處理制藥、含酚、合成橡膠、啤酒廢水等各種工業(yè)廢水。2厭氧水解處理城市污水的研究2.1城市污水水質(zhì)CODCr一般在300～500mg/L，BOD5一般在200～300mg/L，SS一般在300mg/L左右，NH3-N一般在30～40mg/L。2.2厭氧水解生物反應(yīng)器目前最廣泛采用的厭氧生物處理反應(yīng)器有UASB(上流式厭氧污泥床反應(yīng)器)和AF(厭氧濾池反應(yīng)器)兩種。本試驗(yàn)采用厭氧濾池反應(yīng)器。試驗(yàn)中厭氧水解池采用A3鋼制成，外形尺寸為：外徑400mm，總高為5.842m。有效水深5.7m，內(nèi)裝NAE8050mm球形立體填料，裝填高度為2.8m。水解池下部通過十字進(jìn)水管進(jìn)水，上部經(jīng)出水堰出水，在上部出水處設(shè)不銹鋼網(wǎng)罩防止濾料流失。裝有填料的酸化池容積為733.8L。2.3試驗(yàn)結(jié)果分析2.3.1厭氧水解停留時(shí)間對處理效果的影響厭氧過程中，微生物將有機(jī)物分解的過程分為三個(gè)階段，本研究須將厭氧反應(yīng)控制在水解酸化階段。由于產(chǎn)甲烷菌的增殖速度慢、繁殖世代長，而水解產(chǎn)酸菌的世代期短，往往以分鐘和小時(shí)計(jì)，因此水解酸化過程十分迅速，可通過控制廢水在反應(yīng)器中的停留時(shí)間來將厭氧反應(yīng)控制在水解酸化階段。本研究將水解酸化過程控制在3～6h，結(jié)果如表2所示。表2水解池水力停留時(shí)間對處理效果的影響享水解酸化

增停留時(shí)威間觸(堤h)寫水質(zhì)擁指標(biāo)求COD暖Cr奸(途mg/L)隱BOD匹5阻(愚mg/L)削SS(mg/際L)獵進(jìn)水嶼出水翠去除她率公%亦進(jìn)水棵出水慧去除非率上%休進(jìn)水旨出水飼去除忠率懶%稀6.0籮314.4允150.4備52熟145.8朵70.8壓51途148卷34擇77販4.0方278.8可100.3壯64小144.8獵49.3姐66綢104爽22懂79秤3.5墻283.0商107.3就62犁146.2驗(yàn)58.6嫩60介105爬31蔬71茫3.0扮282.2蝕131.3遍53雙153.1爬65.2慰57釣93構(gòu)23即76由表2可見，在水解反應(yīng)池中停留時(shí)間對水解反應(yīng)的影響較小，盡管水力停留時(shí)間為4h時(shí)有機(jī)物去除率最高，但當(dāng)水解時(shí)間下降到3h時(shí)，CODCr去除率僅從64%下降到53%。在3.5～4h時(shí)，CODCr、BOD5均可去除60%以上，6h時(shí)由于一些不可溶性CODCr降解為可溶性CODCr，所以CODCr、BOD5去除率反而下降。由表2還可看到在厭氧濾池的水解反應(yīng)中大部分的SS可被除去，使得厭氧水解池出水懸浮固體含量達(dá)到國家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)(SS≤70mg/L)。一般初沉池BOD5去除率在20%～30%，SS去除率為40%～50%，所以在經(jīng)費(fèi)短缺無力修建二級(jí)處理時(shí)，厭氧水解可代替初沉池對廢水進(jìn)行一級(jí)處理。盡管水解池以控制污水停留時(shí)間來將厭氧反應(yīng)控制在水解階段，但由于水解池內(nèi)SRT(泥齡)遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于HRT(水力停留時(shí)間)，進(jìn)水中SS及膠態(tài)物質(zhì)迅速被水解池內(nèi)下部厭氧活性污泥截留和吸附，在產(chǎn)酸菌的作用下水解成溶解性物質(zhì)，重新釋放到液體中，然后又被上部填料上固著的微生物分解。在水解池內(nèi)由于SRT很長，加上酸化階段不可能十分嚴(yán)格的控制，水解池內(nèi)仍發(fā)生一定的甲烷化過程，在運(yùn)行中水解池時(shí)有氣泡冒出。取出填料時(shí)大量氣泡從填料中冒出來，說明了甲烷化過程的存在。膽2.3.集2憂溫度對水解抓酸化處理效果左的影滔響抽撲試驗(yàn)中溫院度轉(zhuǎn)從都2久5鼓℃農(nóng)升高贏到設(shè)3閥6開℃眼，暗COD隔Cr脅、唱BOD辦5璃去除率變化較謎小乏，囑COD啊Cr丙、茶BO議D換廟5逐平均去除率分勤別轎在剛60宋%梁、哄64皆%蝶以上。試驗(yàn)期北間在最低水否溫寧1舞4潔℃梁時(shí)找(舒停留時(shí)間蘿為五6h)COD益Cr鳳、牽BOD堤5膽、拆S沃S粒去除率分別目為洽53.3勉%承、等42.4孕%董、盤84.7盜%河；而溫度碼在銅2猛5姿℃滿時(shí)擺，界COD盞Cr杠、化BOD確5午、成S惡S路去除率分別顆為蘿52旨%青、套48三%復(fù)、土82界%翻?？梢娝鉁刭彾葘μ幚硇Ч逃绊懞苄　Ｒ灰绦┭芯夸N表板顏明，水解池在揀水溫維持棚在齒1卷0蠶℃播以上時(shí)溫度對松處理效果的影把響不大辜。呼始水解池處項(xiàng)理效果受溫度右影響小可能與克水解過程有機(jī)匠物去除途徑有爸關(guān)。一般認(rèn)為食在水解反皮應(yīng)眨幣中大量微生物貿(mào)把進(jìn)水中顆粒突物質(zhì)和粒狀物臉質(zhì)迅速截留和櫻吸附，這是一川個(gè)快速反應(yīng)的掙物理過藏程糕廟，一般只要幾筋秒鐘到幾十秒授鐘即可完成。患截留下來的物防質(zhì)吸附在水解株污泥的表面，握慢棍慢被確分賭字解，這就使系哀統(tǒng)內(nèi)污泥停留跌時(shí)間要大于水吊力停留時(shí)間。率所以盡管厭氧嬸微生物比好氧為微生物肯對濃疫溫度敏感，但匯溫度低帶來的濟(jì)不利影響通過班延長固體停留穿時(shí)鬧間雹(SRT鄭)胸及提高反應(yīng)器岔內(nèi)污泥濃仍度眠臭彌補(bǔ)了。由于栽水解池物的劉COD異Cr爺、咬BOD雄5特、悼S還S遭初期去除是這可樣一個(gè)物理過燙程，因而溫暖度截聚在一定范圍內(nèi)肌對去除率的影壤響甚微警。鐵遇2.3.駛3勾水解酸化池起對氨氮的處理屯效柳果波沸厭氧水解嘉池的氨氮去除忍主要是由微生紡物的生長引起惰的，在厭氧濾緣池中微生物量俗大，因而昌盡乞筋管厭氧微生物底對氮的要求低你于好氧微生物往，在水解池中垃還是有犯約懶20檢%及的氨氮為微生吳物生長敢所亂棒消耗。另一方例面由于廢水中檢有機(jī)物的分解據(jù)產(chǎn)生可溶性游旱離氨氮，使水梳中氨氮濃度增找高。門表腐3泥敗為水解池氨氮暢去除效果。由角表序3績可知當(dāng)水解池狡停留時(shí)間較短冠時(shí)，氨氮去除燭率較大，主要泄由訴于東爪微生物生長耗敢掉污水中的氨高氮之故。當(dāng)水異解池停留時(shí)間互增加匯至棗6白h濟(jì)時(shí)，由于有機(jī)圾物的分解產(chǎn)劃生慘蓬的游離氨氮，萄使水中氨氮增剝加，因而氨氮焦去除率反而為搞負(fù)值貼。亂舊表恩3犁水解池氨氮欺去除效享果根挨水解酸化停留愚時(shí)益間差(監(jiān)h)碼氨尊氮銅(地mg/l)抄進(jìn)水猛出水狐去除間率沸%森3.0粱42.0宅32.0求23球3.5溝44.3蘇37.3四16郵4.0蕩35.7路29.6同17舉6.0克34.3邊35.8頌-4察3勉厭氧水解工紫藝處理特點(diǎn)分泡析機(jī)宰3.炮1編容積負(fù)荷病對仿COD室Cr艇去除的影伴響受譯容積負(fù)荷皆是水解過程的岸重要工藝參數(shù)談之一，它反映委了進(jìn)水濃度與磚停留時(shí)間對厭服氧過程的僑綜炎隔合影響。梨表悟4舞為厭氧水解池致在不同容積負(fù)潮荷下去除率的用情況意。踩貪本試驗(yàn)中填容積負(fù)荷獨(dú)在殿1倘～婦2kgBOD旺5娃/(m咳3憐·d次)宴之雙膨間，進(jìn)榴水址COD敵Cr摘濃度纖在延243.謎2托～交400mg自/狠L雨之間忍，仁COD夢Cr途、隨BOD畫5梯去除率均次在則50廉%嗽以上，因而在除此容積負(fù)荷范而圍內(nèi)，一股般統(tǒng)COD定Cr詳濃度球在幼20鋒0尿～萍400mg/藥L吵的城市污水經(jīng)董過水解池處理厚后能將婦其探COD鎮(zhèn)Cr洋、液BOD細(xì)5棟去除窯約速50榨%額左右謹(jǐn)。他學(xué)表嬌4則不同容積負(fù)啄荷下厭氧水解蒙池處理效鞭果落育停留時(shí)孤間勸(緒h)毅容積負(fù)荷

翅(員kgCOD賴Cr位/(m禾3佳·d)均COD自Cr雀(出mg/l)隊(duì)BOD執(zhí)5旗(化mg/l)任進(jìn)水字出水風(fēng)去除職率鹿%甘進(jìn)水獨(dú)出水躁去除尋率凍%練6.0校1.145咱314.4符150.4第52藥145.8諒70.8瞧51愁4.0鄉(xiāng)1.332械281.9疲118.7攔59霞129.9付52.2者60式4.0肺1.544田281.9李118.7灣58拒146.1房54.6傘63暴4.0型1.617木295.2偵101.5僑66茂153.9獻(xiàn)50.2等67世4.0碌1.586街289.5大94.0峽68廟144.3瞧41.9唯71陡4.0戶1.557勻284.2半88.7制69施150.0酬47.4懼68眠3.5豬1.780槽283.0地107.3尋62稿146.2仰58.6搶60兆3.0紋2.055綿282.2庫131.3參53補(bǔ)153.1敵65.2娃57窄3.靈2俗厭氧水解處題理對廢水可生社化性的影囑響肺兇在厭氧水嫁解池內(nèi)，污水興中懸浮固體水翻解成可溶性物自質(zhì)而提高了污鳳水的可生化性熔。搭表燦5烘為拿盲水解池進(jìn)出水彈水質(zhì)對比。從哈表彼5莊中可見，進(jìn)水第溶解壽性艙COD添Cr僚、難BOD鑒5奉比例分別擱為噸51.4巷%裕、瓶42.2批%青。經(jīng)過水解處炮理后出水溶解荒性魂COD旁Cr撥比例仙為竟55.9聽%囑，增加姓了端4.5展%門，出水溶解桐性貴BOD乏5咱比例衛(wèi)為富41求%培。繪BOD旬5尿與黃COD楊Cr庫的比值從進(jìn)水猜的怕0.4個(gè)6凱下降到出水盛的踏0.4賓0違。分析跨后黑膝認(rèn)為是由于本府試驗(yàn)采用上流子式厭氧濾池來橡處理城市污水解，燈其蔑COD劫Cr販、頭BOD原5皇去除率家高欄馳達(dá)奔50兆%籃以上，水解過率程中微生物對坡有機(jī)物的分解浮作用進(jìn)行得較鉗徹底，使水解鴿池出讓水探BOD此5塵與礦COD件Cr岡比值與進(jìn)水相幼比不明顯，但多出水溶解雕性距COD蜜Cr護(hù)比例有所增加并。炕盡表王5佳水解池進(jìn)出屯水水質(zhì)對偏比革伐進(jìn)水鍵進(jìn)水載出水惰COD叼Cr舟(柱mg/L)斜277.5閘104.5價(jià)BOD敬5推(侄mg/L)玩128.1鋪41.5舍溶解料性欺COD言Cr損(織mg/L)章142.7倘58.4槳溶解旨性滋BOD暈5懸(訊mg/L)躍54.0這17.0縮BOD保5墊/COD利Cr罰0.46霉0.40芹溶解解性餃COD桐Cr河比例彩51.4%艇55.9%膽溶解搖性認(rèn)BOD念5畝比例苦42.2%啦41.0%爆注：水解池劣停留時(shí)間肚為眼4喘h(huán)比。色蔽3.馬3仍厭氧水解池莖的生物膜及污控泥千漁在厭氧水豪解池中上部裝抱有球形填料，形填料上附著由斷厭氧菌組成的扇厭氧生物膜，洪下層是厭知氧交嚇污泥層。由于穩(wěn)水解池內(nèi)污泥您停留時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)戀大于污水的水肝力停留時(shí)間，現(xiàn)污泥有足夠長他的時(shí)睜間機(jī)重課味新分解，變成催可溶墨性迎CO嘴D扣隨水流入后續(xù)償處理系統(tǒng)，有吹一部分變成氣隆體溢出，所以憂厭氧水解很池昌梢中厭氧菌除了踢對污水產(chǎn)生厭草氧水解作用外纖，同時(shí)對污泥壁產(chǎn)生了厭氧消梳化作用，因此滋厭氧水烈解井虹池基本可對污胸泥的產(chǎn)生及消膝化達(dá)成平衡，揚(yáng)故從水解池底朝部排出的厭氧電污泥除部分有盲機(jī)物外障，罩膀有很大一部分課為無機(jī)物，如譽(yù)砂石、煤灰等方，這些物質(zhì)是令由進(jìn)水帶入的件。鞋兩由于厭氧焦水解池中對污端泥產(chǎn)生了厭氧祥消化作用，故啊厭氧水解池污厭泥產(chǎn)量小，佛面山市紡織具廢老添水處理東站的上厭氧水解池運(yùn)魂行五六年才排銹泥一次。有資箱料介紹污泥中描有機(jī)物降解高浸于消化考污離仿泥，脫水性能誤、衛(wèi)生指標(biāo)不咐亞于消化污泥劃?；蓟试囼?yàn)中取隊(duì)出水解池上層命填料測得單個(gè)廈球上生物膜干稼重平均圈為吼0.199扁02即g商。生物膜外觀匙呈郵黑悠紡色，汪其炎VS帥S膜與割S雀S飲的比值街為靈0.70則5遭。以酒每虹m賴3拐球形立體漂浮哄填料實(shí)測回有原1100鍵0兇只，則縫每珠m敞3勝填休分料的生物膜干常重節(jié)為糧2189敏g愉，相當(dāng)杯于唇2.2g/謹(jǐn)L解。水解池濾料程高度近為假2.8軋m凍，填充縱率沿50艙%負(fù)。在水評(píng)解絲婚池下題部透2.8尋m蕩高度內(nèi)仍保持宣大量厭氧活性桂污泥。因受條驅(qū)件的限制未能壩測試出下部污慶泥層內(nèi)扯的碼燭污泥濃度。但慕測得水解池底磨部排泥濃度核為芹259g/蜘L拉，污泥內(nèi)有較技多泥砂等無機(jī)喜物。4結(jié)論區(qū)城市污水矩的厭氧水解處敞理工藝經(jīng)過一捎年連續(xù)運(yùn)行，哪得出如下結(jié)論店：身畏劣暖(1擺)梢常溫下采用厭椒氧水解工藝處隆理城市污水其交處理效果優(yōu)于榜初沉池。在水沒解停留時(shí)間吵為宵3.定5笨～倘4.0乒h頓時(shí)，水解緒池精COD辟Cr葵、翻BOD昂5館、盾S嗚S惕去除率分別扭在擔(dān)60子%普、落60舅%兵、蔽70汽%明以上。出味水忍COD丸Cr擔(dān)、殲BOD搜5臣濃度分別菌在越106.5m積g/散L各、憐55.6mg遙/衰L其左右，這為后致續(xù)好氧生物處應(yīng)理創(chuàng)造了良好脅的條件。同時(shí)參由于水解池出克水明顯優(yōu)于初戒沉池，在經(jīng)費(fèi)干短缺，無力修量建二級(jí)污水處東理時(shí)厭氧水解衫可代替初沉池控對廢水進(jìn)行一視級(jí)處理慢。限殘邪主(2室)灑厭氧水解工藝卻對溫度適應(yīng)能裕力較強(qiáng)。水溫防在調(diào)1好4緒℃誤時(shí)仍能正常運(yùn)占行，且當(dāng)水溫性從柱1葡4摟℃稿升伴巖高五到橡3印6愚℃鋤時(shí)，處理效果晝變化很小崖。開參考文獻(xiàn)通1恐鄭元景，沈吉永明，沈光免范躍株編貝著致.任旅污水厭氧生物觸處內(nèi)理耐.禁喚北京：中國建皆筑工業(yè)出版社水，冬1987別2手李裹武慚.奮撐水灑解謹(jǐn)-大好氧生物處理石工藝在制藥廢筒水處理上的應(yīng)狐用發(fā).號(hào)斬環(huán)境工程情，利199參7可，糟8(3泊)悲：素2孟3恐～吼26蠢3壓陳新宇，陳愧翼孫，李長辦興濃.合感水解酸蝕化佳-督生物接觸氧化望處理合成橡膠饅廢水實(shí)驗(yàn)研萬究農(nóng).作發(fā)化工環(huán)保側(cè)，蚊199鄉(xiāng)7族，糧(4腹)會(huì)：忌22嗽1劃～準(zhǔn)225滾4積方建章，羅躬國縫維冤.理肯水成解紫-刃好氧生物處理往工藝在制藥廢娘水處理上的應(yīng)渴用芝.個(gè)餐環(huán)境科學(xué)與技獎(jiǎng)術(shù)欠，沖199振7距，腰8(3鄉(xiāng))怕：顯2斥3亂～哭26列5蜘王凱軍，徐攤東利，師敬，封鄭元壇景士.鐮差