城市污水高效厌氧处理技术研究

【摘要】：由于厌氧生物处理技术具有工艺稳定、节能、运行简单等优点,近年来在高浓度有机废水的处理中得到了飞速发展。但由于传统的厌氧反应器对于低浓度废水处理时,传质效率低,微生物活性得不到充分发挥等缺点,在国内几乎没有成型的厌氧反应器用于城市污水处理的工程实例。高效厌氧反应器的研究是解决城市污水厌氧处理技术的关键。 本研究提出了穿孔旋流异波折板高效厌氧反应器的形式。通过科学的反应器结构设计,改变了反应器中的水力特征,改善了反应器中微生物与基质之间的传质条件,加快了反应速率。并通过回流,实现了系统内良好的水力条件,有效地避免了有机酸积累;从而保证高传质速率下的高净化效能。 本研究还提出了多段两相厌氧城市污水处理工艺。通过调节反应器内不同段的pH值,实现系统内相分离,创造良好的生化反应条件,进而实现有机污染物去除的高效性。 试验结果表明,该异波折板厌氧反应器采用单相运行方式时,水力停留时间4小时时,溶解性COD的去除率可达35.5%;将部分出水回流至反应器起端时,最佳回流比为100%,溶解性COD的去除率可达37.5%。采用两相厌氧运行方式时,通过动力学控制法进行相分离,水力停留时间为4小时时,最佳回流比为100%时, COD平均去除率为42.6%;通过采用物理化学法进行相分离,水力停留时间4小时时,COD平均去除率为44.6%,水力停留时间10小时时,COD平均去除率达75%。采用多段两相厌氧运行方式时,水力停留时间为10小时时,COD去除率达93%左右。 利用该系统处理城市污水,对COD的去除很有效,当水力停留时间大于8小时时,COD的去除率达可90%以上。出水COD可达到排放标准。虽然该试验系统对总氮的去除率不高,出水达不到排放标准,还需进一步进行好氧处理。但该工艺可使后续好氧构筑物规模减小70%左右,在保证出水水质的前提下,工程总投资约减小30%到40%左右,而且在日常运行中可以节省动耗50%左右,运行费用降低40%左右,具有很高的经济效益。 本研究的创新之处在于,首次采用新型厌氧反应器对城市污水的处理进行研究,并提出了多段两相厌氧运行工艺。使厌氧反应器处理城市污水的效率大大提高。