颗粒污泥膨胀床EGSB处理高浓有机废水的工艺与设备研究.pptxVIP

颗粒污泥膨胀床EGSB处理高浓有机废水的工艺与设备研究 第1页/共20页 主要内容 研究意义及国内外研究现状 研究目标、研究内容和拟解决的关键问题 研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析 创新之处 研究计划及预期成果 研究基础工作和已具备的实验条件 第2页/共20页 1.本课题研究意义和国内外研究现状 1.1研究意义 高浓度有机废水通常采用厌氧方法处理。最早的厌氧消化池反应器停留时间长，设备庞大，能耗高。而厌氧滤池、升流式厌氧污泥床（UASB)等第二代厌氧生物处理工艺的诞生，在一定程度上克服了第一代的缺点，但这些反应器均运行负荷低，在UASB反应器中，由于反应器内混合强度不够，容易形成沟流，且在某些情况下污染物会对微生物产生抑制和毒害作用。为克服这些缺点，以颗粒污泥膨胀床（EGSB)反应器为典型代表的第三代厌氧处理工艺应运而生，EGSB是国际上九十年代在UASB的基础上开发出来的至今为止效率最高的废水厌氧生物反应器。 第3页/共20页 目前，国内EGSB主要是从荷兰帕克公司引进的IC内循环厌氧反应器，已有工程应用，但其投资巨大（以500m3反应器为例，系统总投资1300万元），如此高的造价限制了该技术在我国的应用。因此，积极开展以颗粒污泥膨胀床EGSB工艺及设备化的研究，开发出实用经济、集成度高的EGSB技术，以适应我国社会经济的发展，这一先进厌氧技术在我国的推广应用，将对我国高浓度有机废水的治理、厌氧技术研究的进步、适合国情的环保产品的发展都有着重大的意义。 第4页/共20页 1.2 国内外研究现状 Lettinga教授和其同事自1974年首创了UASB厌氧反应器之后，80年代后期，针对UASB的缺点，开始研究EGSB。EGSB与UASB反应器结构相似，呈细高型，采用处理水回流，通过高的水流上升速度（6－12m/h），使污泥床处于膨胀化状态，从而保持了进水与颗粒污泥的充分接触。资料表明，EGSB可在1－2h的水力停留时间下，取得UASB工艺需要8－12h才能达到的效果。与UASB反应器相比，EGSB有以下五个显著特点：1）EGSB能在高负荷下取得高处理效率，尤其是在低温条件下，对低浓度有机废水的处理。EGSB在处理COD低于1000mg/L的废水时仍然有很高的负荷和去除率。例如处理挥发性有机酸废水的试验研究中达到同样的去除率，在10℃时，UASB负荷为1－2kgCOD/(m3.d),EGSB为4－8 kgCOD/(m3.d)； 第5页/共20页 15℃时，UASB负荷为2－4 kgCOD/(m3.d)，EGSB为6－10 kgCOD/(m3.d)。2）EGSB反应器内维持很高的水流表观上升流速。在UASB中液流最大上升速度仅为1m/h,而EGSB其速度可高达3－10m/h，最高可达15 m/h。可采用较大的高径比（15－40），细高型的反应器构造，有效地减少占地。3）EGSB的颗粒污泥床呈膨胀状态，颗粒污泥性能良好。在高水力负荷条件下，颗粒污泥的粒径较大（3－4mm），凝聚和沉降性能好（颗粒沉速可达60－80m/h），机械强度也较高（32×104N/m2）。4）EGSB对布水系统要求较为宽松，但对三相分离器要求更为严格。高水力负荷，使得反应器内搅拌强度非常大，保证了颗粒污泥与废水的充分接触，强化了传质，有效地解决了UASB常见的沟流、死角和堵塞问题。但是高水力负荷和生物气浮力搅拌的共同作用，容易发生污泥流失。因此，三相分离器的设计成为EGSB高效稳定运行的关键。 第6页/共20页 当前，国外在长链脂肪酸废水、甲醛和甲醇废水、低浓度酒精废水、酒精废水和啤酒废水、低温麦芽糖废水、蔗糖和VFA废水等方面均进行了相应的研究，有些已经具有了实用化的价值，而我国在这一领域的研究还很少，除了目前发表的少量的文献综述外，在可查到的资料中仅见到王侠和王凯军等在EGSB的应用上进行了初步的工作，而对EGSB内部结构（三相分离器和布水器）优化、设备集成化的研究几乎没有。另外，国内外对EGSB工艺启动过程中污泥稳定化的研究未出现过报道。 第7页/共20页 2.研究目标、研究内容、关键问题 2.1研究目标 本课题的研究目标是对EGSB反应器内部结构进行优化设计，研究EGSB处理高浓度有机废水的工艺参数对COD去除率的影响，找出最佳的操作条件。为厌氧污水处理工艺发展成成套的设备和技术提供理论依据，以便在我国现有的材料和加工技术上，开发出实用、经济、适应性强，集成度高的技术，使之能够适应我国社会经济发展水平。 第8页/共20页 2.2 研究内容 1)膨胀床构筑物和设备的内部结构设计及优化 包括：三相分离器的设计优化：在高的