温度对改进型厌氧EGSB处理污水的影响

林之虹

(哈高科大豆食品有限责任公司，黑龙江 哈尔滨 150000)

厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)采用了处理水回流技术来增加反应器的水力负荷，改善了污水与污泥的接触状态，对于中温和低负荷有机废水，具有较好的处理效果.特别是针对污水含有大量的颗粒态化学需氧量(COD)、污水浓度变化较大及温度相对较低等特点，具有较强实用性.传统的EGSB在整个反应器中保持了较高的水流上升流速，使得在三相分离器处的水流速度相当高，当工况波动较大时大量的生物体流失，系统出水效果不达标，严重时导致系统崩溃.温度始终是厌氧反应器运行效果的重要影响因素.由于污水中颗粒物的水解限制了整个厌氧降解过程，低温下水解速率急速下降，截留颗粒物的降解受到很大影响，在气候温和地区，厌氧技术处理低浓度污水是可行的，当温度低于15℃或在15～20℃范围时，处理浓度低且含有较高悬浮物和溶解氧的污水，效果就不是很理想，往往需要使用多级厌氧反应系统或厌氧好氧组合工艺联合处理。本文主要以大豆废水的处理方法为例，探讨了温度对改进型厌氧EGSB处理污水的影响。

1 温度对改进型厌氧EGSB处理污水的举例分析

1.1 大豆废水处理的工艺流程

大豆废水处理以前采用的是SBR工艺，因此对大豆废水的处理一直不理想。为此，现以2座2000m3的钢筋混凝土EGSB厌氧反应器为例，并采用中温厌氧发酵工艺处理大豆蛋白生产中产生的废水，探讨温度对改进型厌氧EGSB处理污水的影响。中温厌氧发酵工艺的优点是能耗低，厌氧发酵所产生的沼气还可代替原煤烘干饲料，不仅节约了能源，降低了成本，而且根治了因燃煤造成的大气污染，提高了饲料的品质。2套厌氧系统均正常启动，短期内形成了大量的颗粒污泥，处理能力也都达到了设计水平，且运行稳定。大豆废水处理率达100%，产生了显著的经济和社会效益。具体工艺流程如图1所示。

1.2 酒精废水处理的各个工艺单元

1.2.1 板框压滤生产豆渣饲料

将大豆生产中产生的废渣通过板框压滤进行固液分离，得到纤维蛋白饲料，同时还减少了下游处理的生物负荷及处理水量。经本单元处理后，废渣的提取可以削减生物负荷40%以上。

1.2.2 中温厌氧发酵联产沼

新建成的反应器采用厌氧颗粒污泥膨胀床工艺(EGSB)，该工艺是布水系统从反应器底部均匀进水，使污水与厌氧反应器中的污泥充分接触、混合，污水中有机物在厌氧菌群作用下被分解，产生沼气。经厌氧反应后的水在厌氧反应器上部三相分离器的作用下，分离沼气、沉降污泥、澄清出水。厌氧颗粒污泥膨胀床工艺成功的关键是形成大量颗粒污泥，而不是絮状悬浮泥。如不能形成大量优质的颗粒污泥，反应器就会维持在较低的负荷水平，达不到理想的处理能力。

1.2.3 沼气代煤烘干蛋白饲料

提取大豆豆渣饲料采用的是板框压滤+热风炉烘干工艺。原来在没有厌氧发酵生产沼气前全部使用燃煤，而煤的燃烧会对大气造成污染，且在烘干饲料的过程中，会有一部分烟尘、炉灰等有害物进人到饲料中，严重影响饲料的质量。用沼气烘干饲料就避免了这样的问题。厌氧发酵的成功运行，必然会产生大量的清洁能源沼气，目前2套厌氧设备可日产沼气5000m3，而且从生产实践中得出，提取饲料后的废水经厌氧发酵后产生的沼气足以用来烘干饲料。

2 中温厌氧工艺的优缺点

2.1 中温厌氧发酵工艺的优点

高温厌氧发酵工艺为了保证58～60℃的高温条件，需要消耗大量的能源，尤其是在寒冷的冬季，高温厌氧发酵工艺的耗能更大。中温厌氧发酵工艺只需控制温度在36-38℃，与高温厌氧发酵工艺相比极大地节省了能源。

2.2 效益分析

中温厌氧发酵的能耗远低于高温厌氧发酵，且用厌氧发酵产生的沼气代替燃煤烘干饲料，可节约大量的煤炭，从而降低综上所述，采用中温厌氧发酵工艺真正做到了大豆废水的资源化开发再利用，起到了节能、环保、创效三赢的目的，具有显著的经济、社会和环保效益，且投资小回收期短，实用性强，符合我国可持续发展的政策，具有很好的推广价值成本。它具有以下优势:

2.3 中温厌氧发酵工艺比高温厌氧发酵工艺极大地降低了能耗，年可处理废水50万t，年产沼气150万m3，处理后的废水达到GB8978-1996《污水综合排放标准》一级排放标准。

2.4 用中温厌氧发酵产生的沼气烘干饲料，根治了燃煤对大气的污染，提高了饲料品质，每年可节煤6000t，多创利润285.30万元。

3 结束语

总而言之，温度对改进型厌氧EGSB污水的处理，有着重要的影响，本文仅以处理大豆污水为例，得到以下结论。

3.1 在中温温度范围下，改进型EGSB反应器在8～13℃时能正常震动，运行稳定着，反应器的pH值保持在6.2～7.6之间，略高于高温阶段的6.O～7.4之间；在温度较高反应器的启动比在温度较低有更好的去除效果，启动时间也较短，低温启动后第二天反应器出水为400 mg·L-1，高温时为 600 mg·L-1。

3.2 在中温温度范围下，随着反应器温度的升高，COD的去除率逐步升高。在温度运行阶段(<15℃)，COD去除率均值为63.7%；在温度运行阶段(>25℃)，COD的去除率均值为87%。

3.3 温度和反应器内的OPR呈明显负相关，反应器温度变化范围在7～29℃时，OPR的变化范围是一4l0～一520 mV。可以通过测定反应器内的OPR反映改进型EGSB反应器在处理污水的稳定性。

[1]任洪强.厌氧膨胀颗粒污泥床反应器工作特性研究[DI.无锡:无锡轻工大学，1999.

[2]胡纪萃，周孟津，左剑恶，等.废水厌氧生物处理理论与技术(第1版)[M].北京:中国建筑工业出版社，2003.

[3]李湘凌，周元祥.常温下EGSB反应器的启动和运行研究口].武汉理工大学学报，2006，28(11):82.

[4]赵建夫，蒋柱武.升流式厌氧反应器处理生活污水的研究.同济大学学报，2000，28(6):748.752.