EGSB反應(yīng)器溫度效能關(guān)系及研究方法基本信息

作 者： 賈學斌 編

出版時間： 2011-10-01

版　次： 1

頁　數(shù)： 213

開　本： 32開

所屬分類： 圖書>科技>一般工業(yè)技術(shù)

《EGSB反應(yīng)器溫度效能關(guān)系及研究方法》全面闡述了EGSB反應(yīng)器在高溫、中溫及低溫三種不同溫度下的容積負荷、pH值、水力停留時間、揮發(fā)性有機酸、液體上升流速、回流等影響因素對EGSB反應(yīng)器的運行效能的影響及實驗研究方法。同時，對反應(yīng)器的啟動，以及不同狀態(tài)下的顆粒污泥的形態(tài)、性能、掛壁生物膜的特征及對實驗運行效果的影響都有較詳盡的介紹。

1　緒論

1.1　污水生物處理研究的背景

1.2　污廢水處理技術(shù)發(fā)展狀況

2　厭氧生物處理工藝的發(fā)展與應(yīng)用

2.1　厭氧生物處理工藝的發(fā)展

2.2厭氧消化理論

2.3　溫度對厭氧微生物的影響

2.4　EGSB反應(yīng)器的研究與應(yīng)用

2.5　EGSB反應(yīng)器的啟動與運行存在的主要問題

2.6　EGSB反應(yīng)器的溫度效能關(guān)系研究的目的與意義

3　EGSB反應(yīng)器試驗工藝及方法

3.1　反應(yīng)器的設(shè)計

3.2　EGSB反應(yīng)器工藝流程及運行條件

3.3　試驗方法、分析項目和測試方法

3.4　主要分析項目

3.5　測試方法

3.6　試驗裝置與實際工程差距分析

4　中溫條件下EGSB反應(yīng)器運行特性

4.1　EGSB反應(yīng)器的初次啟動

4.2　EGSB厭氧反應(yīng)器的二次啟動

4.3　顆粒污泥形成的影響因素

4.4　不同負荷的運行狀況

4.5　溶解氧對COD去除率的影響

本章小結(jié)

5　高溫和低溫條件下EGSB反應(yīng)器的運行特性

5.1　EGSB反應(yīng)器在高溫條件下的運行狀況

5.2　低溫條件下EGSB反應(yīng)器運行特性

5.3　影響反應(yīng)器運行的主要因素分析

本章小結(jié)

6　EGSB反應(yīng)器掛壁生物膜作用研究

6.1　問題的提出

6。2　掛壁生物膜的測取方法

6.3　中溫條件下掛壁生物膜的性狀及作用研究

6.4　高溫和低溫條件下掛壁生物膜的性狀及作用

研究

6.5　反應(yīng)器掛壁生物膜的形成及微生物形態(tài)

本章小結(jié)

7　EGSB反應(yīng)器的動力學分析

7.1　灰色系統(tǒng)與灰色建模

7.2　EGSB反應(yīng)器的動力學模型研究

本章小結(jié)

參考文獻2100433B

EGSB反應(yīng)器在結(jié)構(gòu)及運行特點上集UASB和AFB的特點于一體，具有大顆粒污泥、高水力負荷、高有機負荷等明顯優(yōu)勢。均有保留較高污泥量。獲得較高有機負荷，保持反應(yīng)器高處理效率的可能性和運行性。該工藝還具備區(qū)別于UASB和AFB的特點：

（1）與UASB反應(yīng)器相比，EGSB反應(yīng)器高徑比大，液體上升流速(4～10m·h^-1)和COD有機負荷(40 kg/(m³·d))更高，比UASB反應(yīng)器更適合中低濃度污水的處理。

（2）污泥在反應(yīng)器內(nèi)呈膨脹流化狀態(tài)，污泥均是顆粒狀的，活性高。沉淀性能良好。

（3）與UASB反應(yīng)器的混合方式不同，由于較高的液體上升流速和氣體攪動，使泥水的混合更充分；抗沖擊負荷能力強，運行穩(wěn)定性好。內(nèi)循環(huán)的形成使得反應(yīng)器污泥膨脹床區(qū)的實際水量遠大于進水量，循環(huán)回流水稀釋了進水，大大提高了反應(yīng)器的抗沖擊負荷能力和緩沖pH值變化能力。

（4）反應(yīng)器底部污泥所承受的靜水壓力較高，顆粒污泥粒徑較大，強度較好。

（5）反應(yīng)器內(nèi)沒有形成顆粒狀的絮狀污泥，易被出水帶出反應(yīng)器。

（6）對SS和膠體物質(zhì)的去除效果差 。

EGSB反應(yīng)器主要是由進水系統(tǒng)、反應(yīng)區(qū)、三相分離器和沉淀區(qū)等部分組成，如圖1所示。污水從底部配水系統(tǒng)進入反應(yīng)器，根據(jù)載體流態(tài)化原理，很高的上升流速使廢水與EGSB反應(yīng)器中的顆粒污泥充分接觸。當有機廢水及其所產(chǎn)生的沼氣自下而上地流過顆粒污泥床層時，污泥床層與液體間會出現(xiàn)相對運動，導(dǎo)致床層不同高度呈現(xiàn)出不同的工作狀態(tài)；在反應(yīng)器內(nèi)的底物、各類中間產(chǎn)物以及各類微生物間的相互作用，通過一系列復(fù)雜的生物化學反應(yīng)，形成一個復(fù)雜的微生物生態(tài)系統(tǒng)，機物被降解，同時產(chǎn)生氣體。在此條件下，一方面可保證進水基質(zhì)與污泥顆粒的充分接觸和混合，加速生化反應(yīng)進程；另一方面有利于減輕或消除靜態(tài)床（如UASB）中常見的底部負荷過重的狀況，從而增加了反應(yīng)器對有機負荷的承受能力。

三相分離器的作用首先是使混合液脫氣，生成的沼氣進入氣室后排出反應(yīng)器，脫氣后的混合液在沉淀區(qū)進一步進行同液分離，污泥沉淀后返回反應(yīng)區(qū)，澄清的出水流出反應(yīng)器。為了維持較大的上升流速，保障顆粒污泥床充分膨脹，EGSB反應(yīng)器增加了出水再循環(huán)部分。使反應(yīng)器內(nèi)部的液體上升流速遠遠高于UASB反應(yīng)器，強化了污水與微生物之間的接觸，提高了處理效率。

目前對EGSB反應(yīng)器的研究和應(yīng)用還比較有限。雖然EGSB反應(yīng)器擁有眾多的UASB反應(yīng)器不具備的優(yōu)點，但由于反應(yīng)器結(jié)構(gòu)和設(shè)計思想的不同，以及微生物只能在一定的溫度范同內(nèi)生長、發(fā)育、繁殖、分解，當?shù)陀谀硞€溫度時，微生物就失去活性，處于被抑制狀態(tài)等原因。EGSB反應(yīng)器在其應(yīng)用的領(lǐng)域、操作技術(shù)、污泥特性及機理方面還存在較多完善的地方。

（1）顆粒污泥的培養(yǎng)問題

不同溫度下EGSB反應(yīng)器啟動而臨的首要問題是種泥的選擇。顆粒污泥、厭氧消化污泥、牛糞和下水道污泥均可作為EGSB反應(yīng)器的種泥。處理某一溫度下廢水的接種污泥，最佳選擇是選擇這一溫度下EGSB反應(yīng)器的顆粒污沈，因為在經(jīng)過短的啟動期后，EGSB反應(yīng)器即能獲得理想的運行效果。但現(xiàn)在，在許多國家獲取能用于啟動大型EGSB反應(yīng)器處理相似廢水的狀氧顆粒污泥是非常困難的，甚至是不可能的，購買和運輸?shù)馁M用也較高。而接種處理不同廢水的顆粒污泥需很長一段時間的適應(yīng)期。因此，需要考慮選擇其他種泥來啟動EGSB反虛器。一般來講，市政消化污泥不僅是最易獲取的，而且也是較適宜的接種污泥。市政消化污泥不僅具有較高的產(chǎn)甲烷活性，而且也具有復(fù)雜的微生物生態(tài)系統(tǒng)，適于處理多種廢水。

但接種市政消化污泥時，由于厭氧菌生長緩慢（尤其是產(chǎn)甲烷菌），反應(yīng)器啟動期很長，一般需要60～240h才能正常運行。因此，形成高活性、穩(wěn)定的顆粒污泥所需的較長的啟動期仍是EGSB反應(yīng)器所面臨的一個主要問題，這也正是限制其實際應(yīng)用的關(guān)鍵因素。因而對于污水厭氧生物處理工業(yè)來說，迫切需要尋求不同溫度下厭氧顆粒污泥的大量、快速培養(yǎng)技術(shù)。

（2）EGSB反應(yīng)器的啟動

與其他厭氧工藝一樣，EGSB反應(yīng)器處理裝置的啟動時間長。其投產(chǎn)測試時間要比好氧工藝長得多，有時甚至需要1年的時間，這是因為厭氧微生物合成新細胞所需有機物的數(shù)量比好氧微生物要多，繁殖周期也比后者長。在18～30℃條件下，好氧菌世代時間為20～30min；而大部分厭氧菌的世代時間為5d，甚至更長一些。

EGSB反應(yīng)器能否在不同溫度下穩(wěn)定、高效地運行，在很大程度上取決于反應(yīng)器內(nèi)的污泥性能。好的污泥應(yīng)該具有良好的沉淀性和高產(chǎn)甲烷活性，并且應(yīng)呈顆粒狀。為此，EGSB反應(yīng)器的啟動越來越受到研究者和工程者的重視。

（3）對難降解有毒物質(zhì)的高效降解

采用厭氧技術(shù)處理不同溫度的工業(yè)廢水已成趨勢，但由于許多工業(yè)廢水中有一些難降解、有毒或可通過各種方式影響生物處理系統(tǒng)的物質(zhì)，最終造成系統(tǒng)處理效率低甚至失敗。已有許多有關(guān)厭氧、好氧生物技術(shù)能降解多種毒性和難降解物質(zhì)的報道，但有一點值得注意，毒性物質(zhì)的消失并不意味著這些物質(zhì)完令轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)或礦化。有可能這些物質(zhì)僅被轉(zhuǎn)化為一些中間產(chǎn)物，而且在某些情況下，這些中間產(chǎn)物比原來的物質(zhì)具有更大毒性，更難降解。這已在高氯乙烯、五氯苯酚、多氯聯(lián)苯等物質(zhì)在中溫條件下的降解過程中得到證實。

中溫條件下，當廢水中含有對微生物有毒害作用的物質(zhì)或是難于生物降解的物質(zhì)時，采用UASB反應(yīng)器都很難獲得較好的效果。由丁EGSB反應(yīng)器具有很高的出水循環(huán)比率，它可以將原水中毒性物質(zhì)的濃度稀釋到微生物可以承受的程度，從而保證反應(yīng)器中的微生物能良好生長；同時反應(yīng)器中液體上升流速大，廢水與微生物之間能夠充分接觸，可以促進微生物降解能力。因此，采用EGSB反應(yīng)器處理毒性或難降解的廢水可以獲得較好的效果。

厭氧——好氧技術(shù)已被人們普遍接受并用于工業(yè)廢水的處理，以降解有毒性、難降解物質(zhì)。但由于這些物質(zhì)的厭氧轉(zhuǎn)化常常是不完全的，而且厭氧代謝中間產(chǎn)物的積累也會對產(chǎn)生甲烷菌產(chǎn)生抑制，從而造成厭氧處理效率降低，以致增加后續(xù)好氧處理系統(tǒng)的負荷。最終使整個系統(tǒng)處理效率降低。在EGSB反應(yīng)器中創(chuàng)造好氧菌與厭氧菌共存、氧化與還原作用同時發(fā)生的環(huán)境能夠?qū)⒁恍╇y降解的毒性物質(zhì)有效降解，使多種污染物可同時作為基質(zhì)被微生物利用，降低毒性中間代謝的聚集。這樣不但可以用一個反應(yīng)器代替原來的兩個反應(yīng)器，減少投資，而且微生物的多樣性和代謝物的及時交換使處理系統(tǒng)更加穩(wěn)定 。