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    工业废水处理过程污泥减量化研究|污水处理后的污泥用途

    时间:2019-07-14 08:39:07来源:佩佩美文网 本文已影响 佩佩美文网手机站
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    聊年10川第25卷第5期

    环境工程

    工业废水处理过程污泥溺量化研究。

    (重庆师范大学化学学院,重庆4【啪47)

    搐要根据瘴柬处理曲工艺特点.从产生污泥的工艺单元着手减少污泥的产量.是泞泥减量化的重要途径。研究表明,在高{&度酒精废柬的处理过程中,通过控制厌氧反应温度,uAsB晟应器的结构麒厦译泥回流的路线.可以有兢减少污木处理系统的污泥产量,并且不影响鹿木处理效率。访研兜结果从工艺设计角度最大限度地减量化污泥的赴置,对降低污泥赴理运行费用,宾现废水处理系统的良性运转有着积极的作用。

    关键词

    废水处理污巍处理污渑减量化

    工业废水生物处理过程中会产生大量的剩余拷泥,这些污泥的处理和处置往往因为处理费用高、处因素,导致处理系统效事降低甚至于运转不正常,并根据废水处理工艺的特点,从污泥产生的工艺单沿”。o。决定其实用性的关键是对处理效率的影响,图I酒情厂废术处理工程工艺疏程

    因此需要特别的措施保证出水水质。本实验采用广太.约产生绝干污泥1.5—2.0t,d(以c0Dv日B计),好

    汉某酒精厂废水进行了现场实验,实验研究表明,在氧段废水处理效率约为75%,处理出水cO虬约为

    厌氧好氧相结合的生物处理工艺中,控制厌氧进水温400Ⅱ叫L.水温约为30屯,绝千污泥产量约为O.7Ⅳd度、优化uAsB反应器的结构以及调整污泥回流域路(以cOD瑚s计),总计绝干污泥产量为2.2~2.7“d

    线都能有效地减少废水趾理过程中各工艺单元的污(以co口m计)。

    泥产量,并且经济可行。

    根据废水处理工艺的特点,结合废水自身的实际率研究在蛮验基础上总结出工业废水处理过程情况,实验对工艺操作条件和工艺路线进行了调整,中污泥减量化的措施,可借用此结果指导此类技术开主要从厌氧进水温度、uAsB的结构特点和污泥回流发与应用。3个方面,研究工艺系统的污泥减量化原理。l实验工艺路线

    2温度对厌氧污泥产量的影响

    眦四川广投某酒精厂废水实际工艺进行现场实0’H0ut和vandef

    L删”。o提出温度对厌氧消化

    验,该酒精厂使用玉米和薯于作原料生产酒精,cOn。过程的影响不仅限制工艺的速率,并且也影响了厌氧

    约为50

    000

    m∥L,废水温度为70屯。根据酒精废水浓

    消化的程度。根据^n山・1J8”’‘方程.一般情况下温

    度高。可生化性好(B,c碍06)等特点,酒精厂采用厌度升高有助于提高厌氧苗群的活跃程度。

    氧十好氧生物处理为主体的工艺方案。具体工艺路但是厌氧发酵在中温区效果最佳,通常温度在线如图l。

    30。40℃时处理效率最高,甲烷的产率最高。而超根据其实际运行数据.经过三级厌氧处理后废水

    过65℃时.厌氧荇泥活性根据不同的处理对象有明000—1500Ⅱlg,L去除率约为97%,水温

    显不同。该实验所研究的酒精废水进水温度高达降至50℃,由于是高温厌氧处理,故厌氧污泥产量较

    70℃,因而有必要研究温度对厌氧苗活性的影响,找出温度对污泥减量化的方法。

    *国家高技术研究芷展计划资助碗目(2002^^6盯020

    实验模拟了实际的工艺路线和工艺条件,分别研

    万 

    方数据0引言

    理技术不成熟而成为污水处理系统良性运转的制约且带来二次污染““。

    元着手减少污泥的产量,是污泥减量化研究工作的前c0D。约为1

    撕年lo月第巧卷第5期

    究了不同厌氧进水温度条件下,厌氧处理单元的处理效率和污泥产率的关系,如图2、图3。

    uASB的处理效率,并且不能发挥uAsB污泥产生量小的优点“…。同时注意到酒精废水的处理是在高温高浓度的条件下进行的,厌氧产气量特别大.上升气泡速度可达到llIl,s,对污泥的冲击力较大,uAsB的结构应该同常规的污水处理有相应的调整。基于以上原因。在实验中对工艺处理单元和单元结构两方面

    环境工程

    进行了调整,首先将两级厌氧接触+uAsB工艺改变为二级uAsB工艺,提高污水处理单元的效率,同时又能发挥uAsB污泥产率低的优势。其次对uAsB的结构作出调整,针对酒精厌氧产气量大的特点,适当增加uAsB的高度可以增加沉淀区域空间并减少污泥被产生气体的破碎作用,改善了uAsB污泥的结构和性能。实验采用多级串联的方式来增加uAsB的高度.获得反应器高度与产气因子和污泥产率的关系,如图4、图5。

    幽3厌氧段污花严翠与温厦的关系

    通过图2和图3两个平行样No.1和No.2实验数据表明,在高温段,温度从70℃降低到40℃的变化范围内,厌氧段处理效率变化不大,出水水质波动范围在3

    000—l

    000m—L。而随着温度的降低,以接触

    氧化和uAsB为主体的厌氧处理工艺污泥减少量却十分明显,根据两组对照实验数据,污泥减量约为45%(其中视温度为70℃时污泥产率sP=100%)。

    在高温段,厌氧菌群的活性会受到限制,主要是产甲烷八叠球菌属的活性受到抑制,产气率会有所下降,而其它如甲烷发菌属及水解酸化菌属一般不会受到影响,所以使处理效率保持稳定而污泥产量也增加.类似于好氧的情况,而温度降低到40℃附近,基本上污泥中的苗属不会受到温度的限制,产气率此时最大,温度的变化对污泥活性影响也不明显.根据公式”1:

    【进水cOD量]一[出水cOD量]=[转化为细胞组织量]+[产气量]

    …一

    根据式(1)可知,保持相同处理效率的前提下,产气率的降低,导致污泥量的增加,因而有必要降低厌氧进水温度,这样污泥的产量将会减少一半左右。

    圈5

    uAsB污泥产率(sP,与反应器高度(H)关系曲线

    UAsB结构对污泥减量化的影响

    模拟的现场实验处理系统中,uAsB处理单元排

    图5变化与图4相反,说明甲烷气体产量增加伴随有污泥量的减少,但是变化的趋势有差别,这主要是因为高度增加后污泥的自氧化能力增强,泥龄增加会引起此变化加剧,所以图5中污泥产率下降趋势接

    放的污泥量较大,主要原因是前处理单元中厌氧接触法中污泥的循环需要排出大量污泥,这样减弱了

    万方数据 

    环境工程

    2。07年10月第25卷第5期

    近线性。

    由于实际工程中不可能无限增加反应器高度,并且投资成本也较高.通常采用串联的方法间接增加反应器高度。根据图4拟合后产气因子与反应器高度近似符合公式:

    l,:掣墚恕+0“153(2)

    1—1(H—1463¨9),0675%t

    1十C

    V…JJ

    、‘,

    拟合非线性相关系数R=0.98146,污泥产率与高度近似符合线性相关,线性拟合后的公式为:

    SP=一0.05583H+1.55833

    (3)拟合线性相关系数R=一O.9814,标准差为

    SD=一O.03198。

    4污泥回流路线与污泥产率的关系

    污泥回流路线对污泥产量的影响是指通过将好氧产生的污泥回流至厌氧段,利用厌氧消化的作用减少污泥的体积,达到污泥减量化的目的。好氧污泥的产率较高,实际处理工艺中,cOD。量从l

    500吲L降

    低到400m—L左右,污泥产生近1t,因而将剩余污泥回流到厌氧段,以期通过厌氧消化减少活性污泥的体积。实验结果如表1。

    表l污泥回流途径与污泥产量的关系

    实验表明回流到一级厌氧池前不仅可以有效减少污泥的产量.对厌氧处理单元的处理出水效果不会产生太大的影响。5实验结果

    结合现场实验,将废水处理系统进行凋整,首先通过污泥回流和末端处理出水回流,与厌氧进水混合而降低厌氧进水温度,改造后进水温度控制在50℃以下;其次将原来厌氧处理的两级接触氧化+uAsB工艺改为两级uAsB,前两塔合并作为一级uASB,原来uAsB保留。使原来有效高度分别为9m和7m的厌氧接触氧化塔台并为一有效处理高度为16m的uAsB系统;最后将好氧污泥回流除保留原来的回流路线外增加回流到一级uAsB和二级uAsB的回流路线。

    经改造后的工艺流程见图6。改造后污泥的产量变化如表2。

    万 

    方数据囝6改造后的酒糟废水处理工艺

    表2改造前后废水处理系统污泥产量比较

    挂:柯泥量以c0Dv∞计

    6结论

    (1)研究表明,通过对酒精废水处理工艺中厌氧反应温度的控制,uAsB反应器高度的调整以及好氧污泥回流路线的延长能有效改善污泥的生化性能,达到降低污水处理系统污泥产量,实现污泥减量化的目的。

    (2)研究指出通过工艺改造,降低工艺单元污泥产率,从源头上减少污泥产量是可行的方法。对降低污水处理的运行成本。实现污水处理系统的良性运转具有重要的意义。

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    范大学化学学院

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    丽而=酉=面嗄蓓

    工业废水处理过程污泥减量化研究

    作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):

    陈曦, Chen Xi

    重庆师范大学化学学院,重庆,400047环境工程

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