压力曝气生物反应器固液分离系统研究.pdf

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1、574化工机械2013正压力曝气生物反应器固液分离系统研究陈立波+闰广平(吉林化工学院)摘要对压力曝气生物反应器中混合液固液分离设备进行了研究，实验表明：采用反应器尾气曝气脱气工艺，脱气效果比较好。设备曝气气水比为15：l一20：l、脱气池水力停留时间为O．5一1．0h、长宽高比为4：2：1较为适合，采用往复式廊道结构，池底设微孔曝气头。脱气后污泥沉淀性能可以达到固液分离效果。关键词生物反应器压力曝气固液分离中图分类号TQ460．3文献标识码A文章编号0254-6094(2013)05-0574-05压力曝气生物

2、反应器采用密闭式，通过压力曝气增大混合液的溶解氧浓度，提高活性污泥微生物的活性和对有机物的降解速度，进而提高反应器的容积负荷率⋯。研究表明：曝气压力每增加0．10MPa，微生物活性和有机物降解速度增大约1倍；当曝气压力为0．25MPa时，反应器容积负荷率COD达到5．8～9．5kg／(n13·d)，设备体积减小¨1。采用压力曝气，溶解在反应器液体中的气体会大幅度增加，混合液流出反应器后，溶解于液体口中的气体在常压下释放，与活性污泥菌胶团粘合，使菌胶团比重减轻，不易沉淀一J。此次研究旨在探索流出压力曝气反应器混合液

3、的固液分离技术，为压力曝气生物反应器提供配套的固液分离设备，实现废水处理系统的正常运行。1气浮分离设备研究1．1实验主体设备和工艺流程气浮固液分离研究实验主体设备和工艺流程如图1所示。图1气浮固液分离实验设备和工艺流程·陈立波。男，1965年12月生，教授。吉林省吉林市，132022。第40卷第5期化工机械5751——废水池；6——曝气头；11——压力表；16——污泥回流池；2——进水泵；3——进水管；4一液位计；5——反应器；7——曝气管；8——污泥回流管；9——出水管；lO——安全阀；12——出气121；13

4、——气体流量计；14——空气压缩机；15——气浮池；17——污泥回流泵1．2实验方案气浮固液分离研究实验方案如下：a．在压力曝气生物反应器内加入适量的废水和活性污泥的混合液，使反应器内悬浮固体浓度MLSS在39／L左右；b．对反应器进行曝气，曝气压力分别为0．00、0．05、0．10、0．15、0．20、0．25MPa，使反应器内的混合液在气浮池中释放，产生气浮现象；c．分别测定在不同曝气压力下，气浮池中上部混合液MLSS浓度，确定气浮泥水分离效果。1．3实验结果与分析按照实验方案，在曝气压力为0．00—0．25

5、MPa范围内进行实验，分别测定在不同曝气压力条件下，气浮池上部的处理废水中悬浮固体浓度MLSS，结果如图2所示。图2不同曝气压力下气浮水MLSS变化趋势由图2可知，曝气压力生物反应器中的混合液经气浮后，MLSS随曝气压力的增加而降低。当曝气压力小于0．05MPa时，基本不产生气浮现象；当曝气压力大于0．05MPa时，发生气浮；当曝气压力达到反应器最大工作压力0．25MPa时，气浮水中的MLSS仍有452mg／L，达不到出水水质指标的要求，同时产生污泥流失。通过采取专用的气浮设备处理实验可知，在反应器中活性污泥微生

6、物浓度在39／L左右时，活性污泥完全气浮，出水水质达到排放标准要求，所需气体曝气压力为0．45MPa左右。实验结果表明：采用气浮操作对压力曝气生物反应器中混合液进行泥水分离原则上是可行的，但由于反应器降解有机物所需的曝气压力达不到混合液泥水分离所需要的压力，因此仅靠反应器的曝气压力不能取得较好的泥水分离效果。2脱气一固液分离实验研究2．1脱气实验反应器尾气曝气脱气实验主体设备和工艺流程如图3所示，潜水搅拌脱气实验主体设备和工艺流程如图4所示。图3曝气脱气一沉淀固液分离实验设备和工艺流程50505O5OO32l0．

7、rI．芒岛_警*矬扩576化工机械2013年1——废水池6——曝气头11——压力表16——沉淀池2——进水泵；7——曝气管；2——出气口；7——污泥回流池3——进水管；4——液位计；5——反应器8——污泥回流管；9——出水管；10——安全阀3——气体流量计；14——空气压缩机；15——脱气池8——污泥回流泵图4搅拌脱气一沉淀固液分离实验设备和工艺流程1——废水池；2——进水泵；3——进水管；4——液位计；5——反应器；6——曝气头；7——曝气管；8——污泥回流管；9——出水管；lO——安全阀；11——压力表；12

8、——出气El；13——气体流量计；14——空气压缩机；15——脱气池；16——沉淀池；17——污泥回流池；18——污泥回流泵；19——潜水搅拌器；20——调压器2．2实验方案件下，不同气水比和不同脱气时间的沉淀效果脱气实验方案如下：(表1)。a．在压力曝气生物反应器内加入适量的废水和活性污泥的混合液，使反应器内MLSS在39／L左右；用水泵将废水打人反应器，进水量为7．5