摘 要:在环境温度16～35℃条件下,流式污泥床—过滤器(ＵｐｆｌｏｗＢｌａｎｋｅｔＦｉｌｔｅｒ,ＵＢＦ)复合式厌氧反应器对生物质气化发电焦油废水进行了厌氧预处理实验研究,对ＵＢＦ反应器内悬浮态微生物相进行了分析。实验表明,ＵＢＦ反应器经过274ｄ达到稳定运行时,在ＨＲＴ为66.9ｈ,ＣＯＤ有机负荷为0.65～0.75ｋｇ/(ｍ3·ｄ)的条件下,ＣＯＤ平均去除率达到26%;反应器的处理效率较低,说明厌氧生物处理只能作为焦油废水的预处理手段,其后还需要其它工艺作后续处理才能达到生产回用要求。
关键词:生物质气化;焦油废水;厌氧预处理;ＵＢＦ复合式厌氧反应器.
生物质气化发电焦油废水是指生物质气化过程中产生的燃气洗涤废水,其ＣＯＤ的质量浓度一般在2000ｍｇ/Ｌ左右。焦油废水中氨氮质量浓度在400ｍｇ/Ｌ左右,同时含有大量复杂的多环芳烃类,属于生物难降解废水。厌氧工艺在处理生物难降解有机物方面具有优越性[1],生物难降解有机废水通过厌氧预处理还可提高废水的可生化性[2],可用做生物难降解废水预处理工艺。1984年,加拿大的Ｇｕｉｏｔ[3]开发出了上流式污泥床—过滤器(ＵｐｆｌｏｗＢｌａｎｋｅｔＦｉｌｔｅｒ,简称ＵＢＦ)复合式厌氧反应器。ＵＢＦ反应器是由上流式污泥床(ＵＡＳＢ)和厌氧滤器(ＡＦ)复合而成,反应器下面是高浓度颗粒污泥组成的污泥床,上部是填料和其表面附着的生物膜组成的滤料层。ＵＢＦ反应器极大地延长了ＳＲＴ反应器内污泥的浓度高,增强了反应器对不良因素如有毒物质的适应性,能够高效、稳定地处理高浓度难降解有机废水。
本课题研究ＵＢＦ厌氧复合式反应器预处理生物质气化发电焦油废水的可行性和工艺参数。
1 材料和方法
1.1 实验设备和流程
实验中ＵＢＦ反应器采用直径为300ｍｍ铸铁管制做,高2450ｍｍ,总容积为173Ｌ。整个反应器由两张多孔板分割成3段:污泥床;自制竹节填料滤层;颗粒活性炭(ＧＡＣ)填料滤层,ＧＡＣ上部是集水区和气室,反应器底部有穿孔管配水装置。反应器的几何尺寸示于表1。
1.2 实验材料
实验中焦油废水取自海南省三亚生物质气化发电厂污泥沉淀池出水并用自来水稀释到实验设计要求的进水浓度。
接种污泥取自广东省番禺市化陇镇水门猪粪发酵池溢流口,污泥呈絮状。用60目标准筛去除粗大杂物,掺入适量焦油废水沉淀池底泥,测定污泥质量浓度为ρＳＳ=62ｇ/Ｌ,ρＶＳＳ=36ｇ/Ｌ.推算的反应器ＭＬ的ρＳＳ=17ｇ/Ｌ,ρＶＳＳ=10ｇ/Ｌ.
1.3 实验方法
为缩短反应器启动时间,防止驯化失败,实验中以蔗糖作为共基质对厌氧接种污泥进行驯化,并通过逐渐增加进水中焦油废水的ＣＯＤ比例,该比例由1∶40,1∶30,1∶20,1∶10,1∶5,1∶4,1∶3,1∶2,3∶4逐渐增加至1∶1.ＵＢＦ反应器处理焦油废水达到稳定后,分析反应器的处理效率。
1.4 测试项目和方法
实验中的测试项目和测试方法示于表2.
