生活污水的厌氧处理技术研究.docx

生活污水的厌氧处理技术研究【摘要】随着工业化进程和城市化水平的不断提高水污染问题成为当今世界面临的主要环境问题之一。使用厌氧反应器处理生活污水是一种高效节能的手段具有运行稳定、净化效率高、出水水质好、流程简单、占地和投资少、运行费用低等优点。该技术有良好的推广应用前景并可取得较好的社会效益、环境效益和经济效益。【关键词】生活污水；厌氧处理一、序言随着城市工业化进程的加快城市人口迅速增长生活污水的产生量不断增加占到了我国年污水排放总量的70%由于其排放量大有机物及氮、磷化合物含量高使得水体中藻类等浮游生物大量生长繁殖水中溶解氧急剧下降产生富营养化现象破坏了水体的生态平衡对水生动物及生态环境带来严重的危害。生活污水处理一般采用传统的二级生物处理技术运用最为广泛的是普通活性污泥法和生物滤池普通活性污泥法处理流程和运行管理复杂基建费和运行费较高；生物滤池具有节约能耗、易于建造和运行方便等优点但缺点是处理负荷低、占地大、易堵塞、造价较高。近年来由于工业化进程的加快生活污水水质日趋复杂对生活污水的脱氮除磷处理也越来越受到重视世界各国也对此进行了大量的研究工作开发出许多污水处理工艺技术处理效果明显但是很多技术仍未改变占地大、基建费高、运转费用高的状况致使许多城市难以筹资兴建污水厂或因运行成本高而难以坚持运转。因此研究建设费用低廉、节能和运行管理方便的生活污水处理新工艺和新流程已成为我国生活污水处理技术研究的重要方向。二、厌氧处理技术的涵义与特点厌氧处理技术由于无需曝气污泥产量少又可回收沼气而成为国内外普遍关注的节能污水处理技术。厌氧生物处理技术用于工业及城市污水处理已有百多年的历史但由于效率低、处理效果不甚理想因此推广较慢。但近三十年来厌氧技术突飞猛进其研究、开发速度大大高于好氧技术取得一系列重大突破。厌氧技术在高浓度可生化有机废水处理方面具有无与伦比的优越效果在国际国内得到普遍的认同。同时厌氧技术还被应用于难降解有机废水的预处理及深度有机废水的预处理。与好氧生物处理及其他技术相比厌氧技术具有：无能耗或低能耗（只需对污水作提升）、污泥产量低（仅为好氧法的1/3左右）和能产生可供利用的沼气等优点。以前由于污泥浓度低沼气产量少以及厌氧技术发展相对滞后污水厌氧处理技术应用相对较少。但由于好氧处理技术投资、运行费用高和污泥产量大污水处理采用厌氧技术已越来越引起人们的关注。近年来随着微生物学、生物化学等学科的发展人们对厌氧生物处理技术的研究不断深入特别是高速厌氧反应器的出现推动了厌氧处理技术在高浓度有机废水处理领域的进一步发展并且这类反应器在低浓度有机废水的处理方面也表现出巨大的发展潜力。厌氧生物处理技术如果有合适的后处理方法相配合可以成为分散型生活污水处理模式的核心手段这一模式较之于传统的集中处理方法更具有可持续性和生命力尤其适合发展中国家的情况。考虑到我国当前资金短缺、能源不足与污染日益严重的现状厌氧处理技术在我国污水处理领域将具有很大的发展前景值得大力推广应用。三、厌氧处理技术在生活污水处理中的应用1、UASB反应器处理生活污水图1上图1是UASB反应器处理生活污水示意图反应器主体为无填料的空容器其中含有大量高活性厌氧污泥（下部为污泥床层上部为悬浮污泥层）。废水由反应器底部进入以一定流速自下向上流动在厌氧过程产生的大量沼气的搅拌作用下废水与污泥充分混合有机质被吸附分解。所产沼气经由反应器上部三相分离器的集气室排出含有悬浮污泥的废水进入三相分离器的沉降区由于沼气已从废水中分离沉降区不再受沼气搅拌作用的影响废水在平稳上升过程中其中沉淀性能良好的污泥经沉降面返回反应器主体部分从而保证了反应器内高的污泥浓度。含有少量较轻污泥的废水从反应器上方排出。UASB反应器也有很多缺点如：启动周期长处理过程的初期很有可能会有絮状污泥溢出并且UASB反应器要稳定运行需要熟练的操作技巧。2、厌氧滤池（AF）AF是采用填充材料作为微生物载体的一种高速厌氧反应器。厌氧菌在填充材料上附着生长形成生物膜生物膜与填充材料一起形成固定的滤床其结构与原理类似于好氧生物滤床。图2为上流式厌氧滤池示意图。图2废水进人反应器底部并均匀布水在向上流动的过程中废水中的有机物被生物膜吸附并分解进而通过微生物的代谢作用将有机物转化为甲烷和二氧化碳。沼气和出水由反应器上部分别排出。填料表面的生物膜不断生长部分老化的生物膜剥落随出水排出在反应器后设置的沉淀池中分离成为剩余污泥。厌氧滤池可维持较高的生物量和较小的STR且具有耐冲击负荷、设备简单、能耗低、运行管理方便等特点。我国研究人员用弹性立体材料进行了厌氧生物滤池处理生活污水的小型实验。结