李彥春1,馮明謙1,李振雷1,孫慧修2,邵巍2,高渝蘇2摘要:對上流式厭氧復合床單元及厭氧復合床和一體化氧化溝組合工藝處理城市污水進行瞭生產性試驗,並對其效果及工藝參數進行瞭研究。結果表明,厭氧復合床對BOD5的去除率為41%~51.5%,對SS的去除率為33.7%~48.9%,對污泥的截留率為42%~69%;常溫厭氧、好氧組合工藝處理城市污水效果良好,在厭氧HRT≥3h、好氧HRT≥8 h的條件下,出水CODCr、BOD5、SS均滿足《GB 8978—1996》的一級排放標準要求,其投資、運行費用和能耗均比常規好氧處理工藝少20%~30%。
關鍵詞:厭氧復合床;一體化氧化溝;城市污水
中圖分類號:X799.3 城市污水經格柵除渣後,由泵提升至高位水箱,重力流進入UAMR。它的下部是裝有YDT彈性立體填料的污泥床,上部是爐渣和卵石級配而成的濾床,尺寸Φ×H=3.6 m×5.0m,處理水量Q=160~384m3/d;UAMR出水流入一體化氧化溝,尺寸為B×L×H=2.64m×8.64m×2.4m,處理水量Q=240m3/d,Fw=0.04~0.06kgBOD5/(kgMLSSd);充氧用Φ×L=0.7 m×1.0 m的轉刷。泥水經測溝分離後,出水由出水渠排放,污泥排入貯泥池(見圖1)。
1.2 城市污水水質
彭州市城市排水系統較完善,是典型的雨污分流制,其水質具有代表性,試驗期間的水質如表1所示。
表1 彭州市城市污水水質 項目 CODCr(mg/L) SS
(mg/L) KN
(mg/L) NH3-N
(mg/L) TP
(mg/L) pH 堿度(mg/L) 水溫
(℃) BOD5/COD
Cr 范圍 194~470 102~200 63~205 40~144 34~355
57~75 36~67 5~9 6.8~7.5
242~365 13~24 0.42~0.64
平均值 256 150 122 檢測項目及頻率:pH、水溫、流量為1次/2h,DO為1次/h,CODCr、BOD5、SS、MLSS為1次/d,NH3-N、KN、NOX-N、TP、堿度為1次/周,所用方法均為標準法。
2 試驗裝置的啟動運行
向UAMR和氧化溝內分別接種36m3、3m3該處理廠的二沉池污泥,其VSS/SS=0.535。然後開始進水並單獨運行,水量從小到大,其間水溫13~15 ℃,進水CODCr=161~350 mg/L,BOD5=92~180 mg/L,SS=33~191 mg/L。20d後,UAMR和氧化溝在HRT=6 h的條件下運行效果良好穩定,啟動完成。
3 試驗結果3.1 對CODCr、BOD5、SS的去除效果 從表2~4中可看出,UAMR對BOD5的去除率為41%~51.5%,對SS的去除率為33.7%~48.9%;全流程對SCODCr、BOD5的去除率分別為72.9%~86.1%、70.8%~95.9%;最終出水CODCr<60 mg/L,BOD5<30 mg/L(除厭+好=3+6 h負荷外,其餘試驗段出水BOD5<20 mg/L);在停留時間為5+6.5 h、4+6 h、3+6 h三個試驗段,出水SS為34~37.5 mg/L(出水SS較高,可能與氧化溝的泥水分離設施存在局限性有關),其餘試驗段出水SS為13~17 mg/L。試驗還表明,一體化氧化溝HRT≤6.5 h,出水SS>30 mg/L;6.5 h<HRT≤8 h,出水SS<20 mg/L;若再縮短時間,側溝式分離器需進一步改進方可滿足出水SS<20 mg/L標準。表2 厭氧、好氧組合工藝對CODcr的去除結果 日期 溫度(h) CODCr
(mg/L)
SCODCr(mg/L) CODCr
去除率(%) SCODCr
(%) 進水 厭出 好出 進水 厭出 好出 厭氧 全工藝 厭氧全工藝 2月23 日~3月23日 14~15 5+8249.5 138.840.3 215 111 31.5 44.1 84148.3 49.5 161.7 85.1 32.1 4381 47.4 80.1300.9 150 35.1
125.3 52.1148.1 55.8 141.6
55.6 19.6
45.9 79.6 60.786.1 5月27日~6月2日 20~21 4+8 248.8 123.559 72.93+8 230.8
119.7 36.1 114.4
47.3 23.9
48.1 84.5 58.7 79.1 6月23日~7月2日 22~23 3+6 217.8 114.7
55.2 125.8 52.8停留時間(h) BOD5
(mg/L) SBOD(%) 進水 厭出 好出 進水 厭出 好出 厭氧 全工藝 厭氧 全工藝 2月23 日~3月23日 14~15 5+8
154.7 91.5
8 110.9 56.2 3 41 95 49.3 97.3 3月24日~4月21日 15~175+6.5 132.9133.5 71 6 68.6 19.1 246 95.9 72.1
97.1 5月11日~5月26日 19~21 4+63 51.5 89
66.5 95.35月27日~6月2日 20~21
4+8 105.9 53.4 7 57.6
18.1 4 49.592.4 68.6 93.1 6月16日~6月22日 22~23 3+8 80.5 42 10
43 16.9 227.5 62.5 22.7 4 47.493.6
表4 厭氧、好氧組合工藝對SS的去除結果 日期溫度
(℃) 厭+好停留時間
(h) SS(%) 進水 厭出
好出 厭氧 全工藝 2月23 日~3月23日 14~15 5+8
82.2 54.5 17 33.7 79.3 3月24日~4月21日 15~17 5+6.5 92.8 56.4
34 39.2 63.4 4月22日~5月2日 17~18 5+10 98 50.3 13
48.9 86 5月11日~5月26日 19~214+6 82.3
52.2 37 37 55.2 5月27日~6月2日 20~21 4+8 113 68.8 17
39.1 84.9 6月16日~6月22日 22~23 3+8 73.4 44.438.1 52.43.2 CODCr、BOD5和SS的變化
試驗期間,進水有機物濃度隨氣溫的升高而逐漸降低,CODCr在200~400 mg/L,BOD5在80~180 mg/L,SS在70~120 mg/L之間出現的頻率最高。
厭氧單元出水CODCr、BOD5也出現與進水相類似的情況,但變化幅度沒有進水大,說明厭氧復合床有一定抗沖擊負荷的能力。3.3 其他污染物的去除mg/L項目 KN NH
3-N 有機氮 TN TP NO
2--N NO3--N 進水 57~75 37~67 6~21 53~77 5~9 0.23微量 厭出 5377
49~70 53~77 5~9好出 226622~58 5~16 53~66 5~6
1.4~5.3 11~303.4 設計參數的確定4 討論表6 進出濾層前後SS、SCODcr、SBOD[m3/m2.d] 停留時間(h) SS
(mg/L)
SCODCr(mg/L) SBOD5
(mg/L) 濾前 濾後 去除率(%) 4.8 5 213 6669 65 57 12 23 20 14 6.0 4 6426 21 18 8.0 3
68 27 42 53 4613 20 17 164.2 填料
試驗選用d=20~40mm的爐渣,由下向上逐漸減小鋪設,在表面還鋪有一層d=30~40mm的鵝卵石,效果較好,材料價廉易得,應用前景廣泛。 ③ 爐渣作為厭氧復合床濾層濾料是可行的,具有較好的污泥截留效果,截留率為42%~69%,濾層對SCODCr、SBOD5的去除率分別為12%~15%、14%~18%。 ④ 在厭氧復合床內裝YDT填料,有利於維持較高的污泥濃度,對反應器在高水力負荷下穩定運行有良好作用。
⑤ 厭氧復合床在水力負荷≤8 m3/(m3d)、表面負荷≤1.23 m3/(m2h)條件下,能避免污泥大量流失,運行效果良好。參考文獻:[1]王凱軍.低濃度污水厭氧—水解處理工藝[M].北京:中國環境科學出版社,1991,120.
[2]Sanz.Environ Tech Letter.1990,(5).
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