厌氧水解生物法处理城市污水的

厌氧水解生物法处理城市污水的研究摘要：厌氧水解工艺处理城市污水由于无须曝气，可大大节省污水处理厂运行费用，这一特点使厌氧水解工艺可广泛应用于我国经济落后地区的污水处理。根据试验研究提出厌氧水解工艺在处理城市污水时最佳的运行参数及厌氧水解工艺的特点。关键字：城市污水处理厌氧水解0引言在采用厌氧工艺处理城市污水时，由于其有机物浓度低，若采用以能源回收为主要目的之一的厌氧消化在经济上未必合算。将厌氧工艺控制在水解酸化阶段的厌氧水解工艺与普通好氧工艺相比尽管处理效果较差，但由于不需曝气而大大降低了生产运行成本。在我国一些经济不发达地区，这种能耗小并能达到一定处理效果的处理工艺具有一定优势。表1国内厌氧水解生物处理工艺情况翼废水种类沈水解设备

帝类型竭容计积砌(果m冒3放)善停留时叠间方(晕h)重填料种类逆水解处理效果恨好氧阶段震COD纳Cr蛮BOD唉5军进驴水间(享mg/L)牛出抢水苏(盼mg/L)然去除作率阵(肃%)亭进察水龙(博mg/L)加出绞水雪(德mg/L)春去除洪率锁(迈%)爪出胖水市BOD范5商/COD愉Cr盲制药坦UBF度74惊4这生物填料违距魄犯灰县衰陕事旋轨芳姨祸凡射流曝气池挽合成橡胶氧厌氧复合床怎鱼探6.7翅半软性填料窑656蛾504贤23.2盗286漠281纠1.7烂0.56迫接触氧化池遗啤酒谱UBF鸡0.77飞6暑半软性填料李2000鸡1457碑27.2搂800坦1253移衡创0.86暑接触氧化池令生活与工业牺UASB党170耽2.5修说点493雄278鲜43.5不170示115萄32.3瞎0.414范中微孔曝气池淘生活与工业论UASB态170叉4估慈漏457闸304嗽33.5吉189箱145拖23.2睁0.477崖稳定塘愤肉类加工术UBF蚀371餐7.5视弹性填料靠803椒332渠58.7死389拐74赶80.9互0.223碧生物吸附再生个啤酒丸UASB暴序闪6镜疗吉1729恶1052器39.2嘱882储757聚14.2摇0.72著接触氧化与气梢浮虹印染倾UASB花347暑10墓D瞒3婚软填料饶429白269条37.3屋爆斗士荐木到赖鲜接触氧化服涤纶厂聚酯资UASB舟0.77幕6化半软性填料猜1200辱860利28.3册400盈507叙舌汇0.589丘接触氧化池斗造纸宵UASB匙4矿3回还认541先1933提45槐1374普845闷38.5陕0.437刑曝气池迷含硫鞋UBF胖24暴12耗组合纤维填料管2066妨1286月37.8婶纷击州票兆蝴骑漂接触氧化池注：UASB为上流式厌氧污泥床-滤层反应器；UBF为升流式厌氧污泥床反应器。1国内厌氧水解生物处理近况厌氧水解处理工艺是考虑到产甲烷菌与水解产酸菌生长速度不同，在反应器中利用水流动的淘洗作用造成甲烷菌在反应器中难于繁殖，将厌氧处理控制在反应时间短的厌氧处理第一阶段即在大量水解细菌、产酸菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质。将厌氧水解处理作为各种生化处理的预处理，可提高污水生化性能，降低后续生物处理的负荷，因而被广泛运用在难生物降解的化工、造纸及有机物浓度高的食品废水处理中。如表1中列出了厌氧水解工艺与各种好氧工艺组合起来用于处理制药、含酚、合成橡胶、啤酒废水等各种工业废水。2厌氧水解处理城市污水的研究2.1城市污水水质CODCr一般在300～500mg/L，BOD5一般在200～300mg/L，SS一般在300mg/L左右，NH3-N一般在30～40mg/L。2.2厌氧水解生物反应器目前最广泛采用的厌氧生物处理反应器有UASB(上流式厌氧污泥床反应器)和AF(厌氧滤池反应器)两种。本试验采用厌氧滤池反应器。试验中厌氧水解池采用A3钢制成，外形尺寸为：外径400mm，总高为5.842m。有效水深5.7m，内装NAE8050mm球形立体填料，装填高度为2.8m。水解池下部通过十字进水管进水，上部经出水堰出水，在上部出水处设不锈钢网罩防止滤料流失。装有填料的酸化池容积为733.8L。2.3试验结果分析2.3.1厌氧水解停留时间对处理效果的影响厌氧过程中，微生物将有机物分解的过程分为三个阶段，本研究须将厌氧反应控制在水解酸化阶段。由于产甲烷菌的增殖速度慢、繁殖世代长，而水解产酸菌的世代期短，往往以分钟和小时计，因此水解酸化过程十分迅速，可通过控制废水在反应器中的停留时间来将厌氧反应控制在水解酸化阶段。本研究将水解酸化过程控制在3～6h，结果如表2所示。表2水解池水力停留时间对处理效果的影响享水解酸化

增停留时威间触(堤h)写水质拥指标求COD暖Cr奸(途mg/L)隐BOD匹5阻(愚mg/L)削SS(mg/际L)猎进水屿出水翠去除她率公%亦进水棵出水慧去除非率上%休进水旨出水饲去除忠率懒%稀6.0箩314.4允150.4备52熟145.8朵70.8压51途148卷34择77贩4.0方278.8可100.3壮64小144.8猎49.3姐66绸104爽22懂79秤3.5墙283.0商107.3就62犁146.2验58.6嫩60介105爬31蔬71茫3.0扮282.2蚀131.3遍53双153.1爬65.2慰57钓93构23即76由表2可见，在水解反应池中停留时间对水解反应的影响较小，尽管水力停留时间为4h时有机物去除率最高，但当水解时间下降到3h时，CODCr去除率仅从64%下降到53%。在3.5～4h时，CODCr、BOD5均可去除60%以上，6h时由于一些不可溶性CODCr降解为可溶性CODCr，所以CODCr、BOD5去除率反而下降。由表2还可看到在厌氧滤池的水解反应中大部分的SS可被除去，使得厌氧水解池出水悬浮固体含量达到国家一级排放标准(SS≤70mg/L)。一般初沉池BOD5去除率在20%～30%，SS去除率为40%～50%，所以在经费短缺无力修建二级处理时，厌氧水解可代替初沉池对废水进行一级处理。尽管水解池以控制污水停留时间来将厌氧反应控制在水解阶段，但由于水解池内SRT(泥龄)远远长于HRT(水力停留时间)，进水中SS及胶态物质迅速被水解池内下部厌氧活性污泥截留和吸附，在产酸菌的作用下水解成溶解性物质，重新释放到液体中，然后又被上部填料上固着的微生物分解。在水解池内由于SRT很长，加上酸化阶段不可能十分严格的控制，水解池内仍发生一定的甲烷化过程，在运行中水解池时有气泡冒出。取出填料时大量气泡从填料中冒出来，说明了甲烷化过程的存在。胆2.3.集2忧温度对水解抓酸化处理效果左的影滔响抽扑试验中温院度转从都2久5鼓℃农升高赢到设3阀6开℃眼，暗COD隔Cr胁、唱BOD办5璃去除率变化较谜小乏，嘱COD啊Cr丙、茶BO议D换庙5逐平均去除率分勤别轿在刚60宋%梁、哄64皆%蝶以上。试验期北间在最低水否温宁1舞4洁℃梁时找(舒停留时间萝为五6h)COD益Cr凤、牵BOD堤5胆、拆S沃S粒去除率分别目为洽53.3勉%承、等42.4孕%董、盘84.7盗%河；而温度码在铜2猛5姿℃满时摆，界COD盏Cr杠、化BOD确5午、成S恶S路去除率分别颗为萝52旨%青、套48三%复、土82界%翻。可见水解温购度对处理效果程影响很小。一姨些研究销表板颜明，水解池在拣水温维持棚在齿1卷0蚕℃播以上时温度对松处理效果的影把响不大辜。呼始水解池处项理效果受温度右影响小可能与克水解过程有机匠物去除途径有爸关。一般认为食在水解反皮应眨币中大量微生物贸把进水中颗粒突物质和粒状物脸质迅速截留和樱吸附，这是一川个快速反应的挣物理过藏程糕庙，一般只要几筋秒钟到几十秒授钟即可完成。患截留下来的物防质吸附在水解株污泥的表面，握慢棍慢被确分赌字解，这就使系哀统内污泥停留跌时间要大于水吊力停留时间。率所以尽管厌氧婶微生物比好氧为微生物肯对浓疫温度敏感，但汇温度低带来的济不利影响通过班延长固体停留穿时闹间雹(SRT郑)胸及提高反应器岔内污泥浓仍度眠臭弥补了。由于栽水解池物的刘COD异Cr爷、咬BOD雄5特、悼S还S遭初期去除是这可样一个物理过烫程，因而温暖度截聚在一定范围内肌对去除率的影壤响甚微警。铁遇2.3.驶3勾水解酸化池起对氨氮的处理屯效柳果波沸厌氧水解嘉池的氨氮去除忍主要是由微生纺物的生长引起惰的，在厌氧滤缘池中微生物量俗大，因而昌尽乞筋管厌氧微生物底对氮的要求低你于好氧微生物往，在水解池中垃还是有犯约懒20检%及的氨氮为微生吴物生长敢所乱棒消耗。另一方例面由于废水中检有机物的分解据产生可溶性游旱离氨氮，使水梳中氨氮浓度增找高。门表腐3泥败为水解池氨氮畅去除效果。由角表序3绩可知当水解池狡停留时间较短冠时，氨氮去除烛率较大，主要泄由诉于东爪微生物生长耗敢掉污水中的氨高氮之故。当水异解池停留时间互增加汇至枣6白h济时，由于有机圾物的分解产划生惨蓬的游离氨氮，萄使水中氨氮增剥加，因而氨氮焦去除率反而为搞负值贴。乱旧表恩3犁水解池氨氮欺去除效享果根挨水解酸化停留愚时益间差(监h)码氨尊氮铜(地mg/l)抄进水猛出水狐去除间率沸%森3.0粱42.0宅32.0求23球3.5沟44.3苏37.3四16邮4.0荡35.7路29.6同17举6.0克34.3边35.8颂-4察3勉厌氧水解工紫艺处理特点分泡析机宰3.炮1编容积负荷病对仿COD室Cr艇去除的影伴响受译容积负荷皆是水解过程的岸重要工艺参数谈之一，它反映委了进水浓度与砖停留时间对厌服氧过程的侨综炎隔合影响。梨表悟4舞为厌氧水解池致在不同容积负潮荷下去除率的用情况意。踩贪本试验中填容积负荷独在殿1倘～妇2kgBOD旺5娃/(m咳3怜·d次)宴之双膨间，进榴水址COD敌Cr摘浓度纤在延243.谜2托～交400mg自/狠L雨之间忍，仁COD梦Cr途、随BOD画5梯去除率均次在则50廉%嗽以上，因而在除此容积负荷范而围内，一股般统COD定Cr详浓度球在幼20锋0尿～萍400mg/药L吵的城市污水经董过水解池处理厚后能将妇其探COD镇Cr洋、液BOD细5栋去除窑约速50榨%额左右谨。他学表娇4则不同容积负啄荷下厌氧水解蒙池处理效鞭果落育停留时孤间劝(绪h)毅容积负荷

翅(员kgCOD赖Cr位/(m禾3佳·d)均COD自Cr雀(出mg/l)队BOD执5旗(化mg/l)任进水字出水风去除职率鹿%甘进水独出水躁去除寻率冻%练6.0校1.145咱314.4符150.4第52药145.8谅70.8瞧51愁4.0乡1.332械281.9疲118.7拦59霞129.9付52.2者60式4.0肺1.544田281.9李118.7湾58拒146.1房54.6伞63暴4.0型1.617木295.2侦101.5侨66茂153.9献50.2等67世4.0碌1.586街289.5大94.0峡68庙144.3瞧41.9唯71陡4.0户1.557匀284.2半88.7制69施150.0酬47.4惧68眠3.5猪1.780槽283.0地107.3寻62稿146.2仰58.6抢60兆3.0纹2.055绵282.2库131.3参53补153.1敌65.2娃57窄3.灵2俗厌氧水解处题理对废水可生社化性的影嘱响肺凶在厌氧水嫁解池内，污水兴中悬浮固体水翻解成可溶性物自质而提高了污凤水的可生化性熔。搭表灿5烘为拿盲水解池进出水弹水质对比。从哈表彼5庄中可见，进水第溶解寿性舱COD添Cr僚、难BOD鉴5奉比例分别搁为吨51.4巷%裕、瓶42.2批%青。经过水解处炮理后出水溶解荒性魂COD旁Cr拨比例仙为竟55.9听%嘱，增加姓了端4.5展%门，出水溶解桐性贵BOD乏5咱比例卫为富41求%培。绘BOD旬5尿与黄COD杨Cr库的比值从进水猜的怕0.4个6凯下降到出水盛的踏0.4宾0违。分析跨后黑膝认为是由于本府试验采用上流子式厌氧滤池来橡处理城市污水解，灯其蔑COD劫Cr贩、头BOD原5皇去除率家高栏驰达奔50兆%篮以上，水解过率程中微生物对坡有机物的分解浮作用进行得较钳彻底，使水解鸽池出让水探BOD此5尘与矿COD件Cr冈比值与进水相幼比不明显，但多出水溶解雕性距COD蜜Cr护比例有所增加并。炕尽表王5佳水解池进出屯水水质对偏比革伐进水键进水载出水惰COD叼Cr舟(柱mg/L)斜277.5闸104.5价BOD敬5推(侄mg/L)玩128.1铺41.5舍溶解料性欺COD言Cr损(织mg/L)章142.7倘58.4桨溶解旨性滋BOD晕5悬(讯mg/L)跃54.0这17.0缩BOD保5垫/COD利Cr罚0.46霉0.40芹溶解解性饺COD桐Cr河比例彩51.4%艇55.9%胆溶解摇性认BOD念5亩比例苦42.2%啦41.0%爆注：水解池劣停留时间肚为眼4喘h比。色蔽3.马3仍厌氧水解池茎的生物膜及污控泥千渔在厌氧水豪解池中上部装抱有球形填料，形填料上附着由断厌氧菌组成的扇厌氧生物膜，洪下层是厌知氧交吓污泥层。由于稳水解池内污泥您停留时间远远恋大于污水的水肝力停留时间，现污泥有足够长他的时睁间机重课味新分解，变成催可溶墨性迎CO嘴D扣随水流入后续偿处理系统，有吹一部分变成气隆体溢出，所以忧厌氧水解很池昌梢中厌氧菌除了踢对污水产生厌草氧水解作用外纤，同时对污泥壁产生了厌氧消梳化作用，因此滋厌氧水烈解井虹池基本可对污胸泥的产生及消膝化达成平衡，扬故从水解池底朝部排出的厌氧电污泥除部分有盲机物外障，罩膀有很大一部分课为无机物，如誉砂石、煤灰等方，这些物质是令由进水带入的件。鞋两由于厌氧焦水解池中对污端泥产生了厌氧祥消化作用，故啊厌氧水解池污厌泥产量小，佛面山市纺织具废老添水处理东站的上厌氧水解池运魂行五六年才排锈泥一次。有资箱料介绍污泥中描有机物降解高浸于消化考污离仿泥，脱水性能误、卫生指标不咐亚于消化污泥划。患皇试验中取队出水解池上层命填料测得单个厦球上生物膜干稼重平均圈为吼0.199扁02即g商。生物膜外观匙呈邮黑悠纺色，汪其炎VS帅S膜与割S雀S饮的比值街为灵0.70则5遭。以酒每虹m赖3拐球形立体漂浮哄填料实测回有原1100键0凶只，则缝每珠m敞3胜填休分料的生物膜干常重节为粮2189敏g愉，相当杯于唇2.2g/谨L解。水解池滤料程高度近为假2.8轧m冻，填充纵率沿50舱%负。在水评解丝婚池下题部透2.8寻m荡高度内仍保持宣大量厌氧活性桂污泥。因受条驱件的限制未能坝测试出下部污庆泥层内扯的码烛污泥浓度。但慕测得水解池底磨部排泥浓度核为芹259g/蜘L拉，污泥内有较技多泥砂等无机喜物。4结论区城市污水矩的厌氧水解处敞理工艺经过一捎年连续运行，哪得出如下结论店：身畏劣暖(1摆)梢常温下采用厌椒氧水解工艺处隆理城市污水其交处理效果优于榜初沉池。在水没解停留时间吵为宵3.定5笨～倘4.0乒h顿时，水解绪池精COD辟Cr葵、翻BOD昂5馆、盾S呜S惕去除率分别扭在担60子%普、落60舅%兵、蔽70汽%明以上。出味水忍COD丸Cr担、歼BOD搜5臣浓度分别菌在越106.5m积g/散L各、怜55.6mg遥/衰L其左右，这为后致续好氧生物处应理创造了良好胁的条件。同时参由于水解池出克水明显优于初戒沉池，在经费干短缺，无力修量建二级污水处东理时厌氧水解衫可代替初沉池控对废水进行一视级处理慢。限残邪主(2室)洒厌氧水解工艺却对温度适应能裕力较强。水温防在调1好4绪℃误时仍能正常运占行，且当水温性从柱1葡4搂℃稿升伴岩高五到橡3印6愚℃锄时，处理效果昼变化很小崖。开参考文献通1恐郑元景，沈吉永明，沈光免范跃株编贝著致.任旅污水厌氧生物触处内理耐.禁唤北京：中国建皆筑工业出版社水，冬1987别2手李裹武惭.奋撑水洒解谨-大好氧生物处理石工艺在制药废筒水处理上的应狐用发.号斩环境工程情，利199参7可，糟8(3泊)悲：素2孟3恐～吼26蠢3压陈新宇，陈愧翼孙，李长办兴浓.合感水解酸蚀化佳-督生物接触氧化望处理合成橡胶馒废水实验研万究农.作发化工环保侧，蚊199乡7族，粮(4腹)会：忌22嗽1划～准225滚4积方建章，罗躬国缝维冤.理肯水成解紫-刃好氧生物处理往工艺在制药废娘水处理上的应渴用芝.个餐环境科学与技奖术欠，冲199振7距，腰8(3乡)怕：显2斥3乱～哭26列5蜘王凯军，徐摊东利，师敬，封郑元坛景士.镰差