水解與顆粒污泥膨脹床串聯(lián)工藝處理城市污水
摘 要：提出了常溫下水解(HUSB)和顆粒污泥(EGSB)反應(yīng)器串聯(lián)處理城市生活污水的新工藝以提高懸浮性和溶解性COD的去除率。在T＞15℃和T=12℃條件下，工藝可分別達(dá)到70%總COD、85%SS的去除率和60%總COD、77%SS的去除率。HUSB反應(yīng)器的水力停留時(shí)間是3h，用于預(yù)處理去除SS和提高出水COD的溶解性和可生化性，其SS、懸浮性COD的去除率分別為86%和66%，并超過50%的污泥水解率。在T=8～12℃時(shí)，EGSB反應(yīng)器的水力停留時(shí)間是2h，可獲得60%總COD去除率和23～70 L/m3污水的沼氣產(chǎn)量。
關(guān)鍵字：生活污水 厭氧處理 水解 升流污泥床 污泥膨脹床
筆者與他人在厭氧(水解)處理低濃度污水的研究中發(fā)現(xiàn)水解反應(yīng)器(HUSB)在短的停留時(shí)間(HRT=2.5 h)和相對(duì)高的水力負(fù)荷［＞1.5 m3/(m2•h)］下獲得高的SS去除率(實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)性試驗(yàn)中分別取得平均90%和85%的SS去除率)，并可改善原污水的可生化性和溶解性，以利于好氧后處理工藝［1、2］。但是，其COD去除率僅有40%～50%，溶解性COD的去除率更低，事實(shí)上僅能夠起到預(yù)酸化作用。與此同時(shí)，在荷蘭Wageningen 農(nóng)業(yè)大學(xué)進(jìn)行的傳統(tǒng)UASB和EGSB反應(yīng)器、特別是EGSB的研究發(fā)現(xiàn)其可有效地去除溶解性 COD 組分，但對(duì)于懸浮性COD的去除很差［3］。上述研究表明，兩種各自開發(fā)的處理工藝的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)是互補(bǔ)的。因此，聯(lián)合進(jìn)行了HUSB+EGSB串聯(lián)工藝處理城市污水的合作研究(見圖1)。
1 材料和方法
1.1反應(yīng)器,接種物和啟動(dòng)
HUSB反應(yīng)器(200L)直接運(yùn)行在滿水力負(fù)荷下，即HRT=3.0h和v=1.0m/h的上升流速下。EGSB反應(yīng)器(120L)在兩個(gè)月后啟動(dòng)，采用出水回流保持高的上升流速。試驗(yàn)采用Benneom村的合流制生活污水在常溫下進(jìn)行。HUSB接種 Renkum污水處理廠消化污泥，EGSB 接種顆粒污泥取自面粉加工廠 UASB 裝置，最大甲烷菌比活性分別為0.14和0.21kgCH4-COD/(kgVSS•d)(30℃)。間歇回流試驗(yàn)設(shè)備包括一個(gè)內(nèi)徑53mm、高度為600m(總體積為1.25L)反應(yīng)柱和一個(gè)工作容積為5L的容器(圖1b)［4］。從連續(xù)運(yùn)行的EGSB反應(yīng)器內(nèi)取出1L的顆粒污泥放入反應(yīng)柱內(nèi)，在試驗(yàn)完畢后顆粒污泥放回EGSB反應(yīng)器。
1.2取樣和分析方法
化學(xué)分析取24h混合樣(保存在4℃冰箱內(nèi))。SS、BOD5、凱氏氮和總磷采用原污水樣，VFA、NH3-N、NO2-N、NO3-N、PO43-P的測(cè)定采用濾紙(孔徑4.4μm)過濾樣，污泥濃度和上述分析采用標(biāo)準(zhǔn)方法［5]COD采用微量測(cè)定方法［6］，CODt、CODm和CODf分別代表總COD、0.45μm和4.4μm濾紙過濾的COD，膠體CODc和懸浮CODs分別被定義為CODf與CODm之差、CODt和CODf之差。
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