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1、第12卷3期城市环境与城市生态Vol12,No.3541999年6月URBANENVIRONMENT&URBANECOLOGYJun.1999X高浓度有机废水处理技术的发展综述谷 成,刘维立(南开大学环境科学系,天津 300071) 摘要:本文对高浓度有机废水的处理进行了一些探讨,并主要讲述了UASB反应器的发展、特点及其在高浓度有机废水方面的应用。关键词:高浓度有机废水;厌氧处理;UASB反应器浓度的提高而上升,而且当采用高效厌氧反应器1 前言3时,容积负荷可高达15～100kgCODPmd,所以高浓度有机废水一般是指由造纸、皮革及食说,厌
2、氧法是处理高浓度有机废水的一种切实有品等行业排出的,COD在2000mgPL以上的废水。效的方法。据1990年的统计,我国每年排放的酒精工业高浓厌氧消化是一种普遍存在于自然界的微生物度有机废水约1200万t,味精工业废水250～400过程。有机物在厌氧消化过程中分为三个转化阶万t,柠檬酸工业废水110万t,淀粉工业废水1600段。在第一阶段中,不溶性大分子有机物(如蛋白[1]万t,这些高浓度的有机废水,含有大量的碳水质、纤维素、淀粉、脂肪等)经过水解而溶于水中,化合物、脂肪、蛋白质、纤维素等有机物,如果直接使颗粒状的各种可见物“消失”了,变成了
3、均质溶排放,会造成严重污染,目前正日益受到国内外的液。在第二阶段,接连发生两次产酸过程,使溶液关注。酸度增加,pH值下降。在第三阶段,有机物中的碳最终以甲烷和二氧化碳等气态产物形式逸出。2 厌氧处理概况3UASB的发展及其特点传统的好氧曝气处理方法,当进水BOD5浓[1][3][8][9]度大于1000mgPL时,常因为浓度过高而导致水目前,采用的厌氧法主要有普通消化[2]中缺氧,最终将影响好氧过程的进行。另外,从池和厌氧滤床。而UASB作为一种高效厌氧处理能源的角度看,处理1kgCOD耗电113～118kwh,技术,近年来得到了广泛的应用。U
4、ASB反应器是[3]而从回收能量方面看,好氧处理毫无能量回收,荷兰Wageningen农业大学的Lettinga等人于1980所以用好氧法不宜进行对高浓度有机废水的处年初研制成功的,到1990年,国外建立的各种废3[10]理。不过,也有用序批式(SBR)曝气法处理啤酒水UASB处理厂达205座,总容积287722m。[4][11～18]废水获得成功的报道;另外,还有利用土地快速国内在这方面也有很多应用UASB的实践。[5][6]渗滤系统(RI)处理高浓度啤酒废水的研究。图1是UASB反应器的构造示意图。反应区与好氧处理相比,厌氧法在处理高浓度有
5、机废水为UASB反应器的工作主体,其中装满高活性厌[7][3]方面通常具有以下优点:氧生物污泥(下部为污泥床层,上部为悬浮污泥(1)剩余污泥产生量少;(2)产生的生物污泥层),用以降解废水中的有机污染物。布水区位于易于脱水;(3)需营养少;(4)不需曝气所需的能反应区的底部,其主要功能是通过布水设备将待量;(5)甲烷作为产物,是一种有用的终产物;(6)处理的废水均匀布入反应区,完成废水与厌氧活能在较高的负荷下运行;(7)活性厌氧污泥能保存性污泥的充分接触。分离出流区位于反应器顶几个月。部,其主要功能是通过三相分离器完成气液分离一般认为,当原污水
6、CODCr浓度在1000mgPL和固液分离。3时,厌氧与好氧生物处理费用相当,当污水中UASB的容积负荷可高达50～100kgPm·d,CODCr达到4000mgPL时,采用厌氧处理就会有能水力停留可缩短为10～12h,这与污泥床层中保量剩余,能量剩余的程度将随着原污水中有机物留有大量厌氧颗粒污泥是分不开的,VSS平均浓X收稿日期:1999-02-02©1995-2006TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.谷成等 高浓度有机废水处理技术的发展55度可以达到20～25gPL。颗
7、粒污泥大多呈卵形,如果三相分离器分离效果不佳,将导致大量污泥3直径0.5～5.0mm,密度1025～1080kgPm,SVI为随出水带走,使反应器内污泥浓度降低,最终导致10～20mlPg,因此具有良好的沉降性和生物活性。整个UASB反应器崩溃。其作用可概括为以下两颗粒污泥的微观结构与基质及基质与中间产物降个方面:(1)反应器顶部的悬浮污泥在这里发生沉解速率之比有关,例如,降解蔗糖的颗粒污泥分三淀,使出水浊度降低。(2)分离并收集厌氧消化所层,外层和中间层分别主要由产酸菌和共生微生产生的气体。国内外有许多这方面的研[28][29][10][30
8、]物群落组成,中心由产甲烷丝菌属组成。而处理究,但一般都是专利。蛋白质和氨基酸的颗粒污泥,因为酸化过程是限目前,对UASB的研究,主要集中在中温,而速
