垃圾废水处理工艺
作者:网管
来源:本站原创
日期:2015/5/16 9:12:33
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厌氧生物处理
厌氧生物处理技术也是生化处理的一种方式,可利用的价值不在于其最终能够降解多少有机物,而在于它能够将大分子、复杂的、大分子量的碳水有机物分解为好氧污泥可以降解的小分子物质,对于浓度不高而其中有机物结构复杂、难以生化的废水,处理的目的不是降解COD,而是提高可生化性,即提高BOD/COD。
有目的地运用厌氧生物处理已有近百年的历史,近30年来,随着微生物学、生物化学等学科的发展和工程实践的积累,新的厌氧工艺被不断开发出来,新工艺克服了传统工艺的单位COD水力停留时间长、有机负荷低等缺点,使厌氧工艺在理论和实践上有了很大进步,在处理高浓度有机废水方面取得了良好效果。
厌氧生物处理有许多优点,最主要的是能耗低,操作简单,因此投资及运行费用低廉,而且由于产生的剩余污泥量少,所需的营养物质也少。
厌氧处理一般分为四个阶段:
第一阶段------水解阶段 第二阶段------酸化阶段
第三阶段------酸性衰退阶段 第四阶段------甲烷化阶段
在水解阶段,固体物质降解为溶解性的物质,大分子物质降解为小分子物质;产酸阶段(酸化阶段),碳水化合物降解为脂肪酸,主要是醋酸、丁酸和丙酸,水解和产酸进行得较快,难于把它们分开,此阶段的主要微生物是水解—产酸菌;第三阶段是酸性衰退,有机酸和溶解的含氮化合物分解成氮、胺和少量的CO2、N2、CH4、H2,在此阶段中,由于产氮细菌的活动使氨态氮浓度增加,氧化还原势降低,pH值上升,pH值的变化为甲烷创造了适宜的条件,酸性衰退阶段的副产物还有H2S、吲哚、粪臭素、和硫醇等。由此可见,使厌氧发酵带有不良气味的过程发生在第三阶段;第四阶段是由甲烷菌把有机酸转化为沼气。酸性衰退和产甲烷阶段较难控制,且容易受到环境中有毒物质的影响。
1、升流式厌氧污泥床
目前发展得最快、建造的装置数目最多的厌氧处理系统是荷兰的Lettinga等人发明的升流式厌氧污泥床(简称UASB)反应器,这项技术是荷兰农业大学在1974~1978年开发的。升流式厌氧污泥床反应器具有构造简单、处理能力
大、处理效果好、投资少等优点,因此迅速风靡世界,广泛应用于糖厂、酒精厂、造纸厂、乳品厂以及屠宰厂等,处理效果相当令人满意。UASB反应器近年来的迅速发展,是因为它与传统的厌氧和好氧工艺相比,具有以下优点:
① 成本低
UASB工艺简单、反应器体积小、造价便宜、运行中不但能耗小于好氧工艺、且可产生大量的生物气能源,UASB工艺在处理废水时很少或不添加化学药品,且只产生极少的沉降性能良好、容易脱水的剩余污泥,从而大大节省了污泥处理所需的费用。由于成本低,该工艺特别适合于发展中国家,以解决资金短缺与环境保护之间的矛盾。联合国与荷兰政府合办的国际农业中心已为此举办了数届国际低成本废水处理技术展览向发展中国家推广这一技术。
② 处理效率高
UASB反应器污泥床内生物量多,折合浓度计算可达20~30g/l;容积负荷率高,在中温发酵条件下,一般可达10KgCODCr/m3/d左右,甚至能够高达15~40KgCODCr/m3/d,污水在反应器内的水力停留时间较短,因此所需用地大大缩小。
③ 反应器体积小
UASB反应器为高速厌氧反应器,单位容积负荷高,所以反应器体积相对较小,占地较少。
④ 操作方便
UASB反应器内的厌氧颗粒污泥可以在停机或放置在环境中,不加任何措施保存一年以上,不丧失其活性和沉降性能。因此,停机后,再次启动很容易。
对于本工程来讲,UASB反应器的主要缺陷为:
① UASB工艺的稳定性和高效性在很大程度上取决于UASB反应器内能否生成大量具有优良沉降性能和很高产甲烷活性的污泥,特别是颗粒状污泥,否则,效率将大大降低。
② 和普通的厌氧处理工艺相比,UASB进水中所允许的难生物降解的有机物不宜过多。
但本工程拟处理的废水为餐饮垃圾废水,BOD5/CODCr较高,很容易生化,再加上合理的污泥操作,极易形成沉降性能良好和高活性甲烷菌的污泥,达到预期效果。