厌氧颗粒污泥膨胀床反应器(EGSB)废水处理工程技术规范
EGSB处理高浓度有机废水的实验方案
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高浓度有机废水的处理课题研发介绍一、研究意义本研究的废水样品为某污泥工程项目处理过程中产生的高浓度有机废液。
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。
为了克服这些缺点,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。
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地发展,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要的意义。
二、研究目的1、废水样品本研究的废水样品的具体参数详见下表。
2、处理目标由于本有机废液化学需氧量高达79000mg/L,要求出水后COD达到500mg/L。
为达到处理要求,本研究建议采用的工艺为“颗粒污泥膨胀床反应器(EGSB)”与“好氧生物氧化反应器”。
处理工艺如图所示。
好氧生物处理ESGB处理高浓度有机废水工艺图本方案预通过研究EGSB处理高浓度有机废水的工艺参数对污水指标去除率的影响,找出最佳的操作条件,将上述水样处理后出水指标达到《污水排入城市下水道水质标准》CJ3082-99要求。
研究成果预期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、集成度高的技术和设备,使之能够适应我国社会经济发展水平。
0195.中温EGSB厌氧处理玉米酒精废水
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中温EGSB厌氧处理玉米酒精废水粮食发酵生产酒精的过程中会产生大量的废糟液,废糟液的BOD和COD含量都相当高,如果直接排放,会对环境造成很大污染。
同时酒精废糟液中富含有机物和矿物质,具有很高的营养价值,可将其回收制成DDG饲料。
唐山市冀东溶剂有限公司有一条年产3.3万t食用酒精生产线,根据酒精废糟液的上述特性,公司采用DDG饲料十厌氧消化工艺来治理废糟液,即先将废糟液进行固液分离,得到DDG湿饲料,再将滤液即废水采用新型的中温厌氧颗粒污泥膨胀床工艺处理联产沼气,然后将所产沼气用来烘干DDG饲料。
经过处理的酒精废水,生物降解率达到96%以上,COD小于l000mg/L,BOD小于600mg/L,达到GB8978-1996《污水综合排放标准》污水三级排放标准,排放人城市污水管网。
该工艺同时产生大量的清洁能源沼气可用于烘干饲料。
这样即解决了酒精废水、废气环境污染的问题,又做到了节能和废弃物资源化的再生利用。
按年产3.3万t酒精计,公司每年可处理33万t酒精废水,烘干23000tDDG饲料,节煤6000t,多创利润285.30万元。
经权威部门查新,目前国内尚未见与该工艺综合技术特点相同且规模相当的酒精废水处理及资源化利用的文献报道。
1 酒精废水处理的工艺流程唐山市冀东溶剂有限公司原废水处理采用的是中温UASB工艺,长期运行也没能形成颗粒污泥,因此对酒精废水的处理一直不理想。
为此,在2004年,公司重新建造了2座2400m3的钢制EGSB厌氧反应器,并采用中温厌氧发酵工艺处理酒精生产中产生的废水。
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DDG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。
酒精废水处理率达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。
常温下膨胀颗粒污泥床EGSB反应器处理城市污水
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常温下膨胀颗粒污泥床EGSB反应器处理城市污水文章编号:0427-7104(2006)03-0353-06收稿日期:2005-10-08基金项目:国家高技术研究发展计划“863”资助项目(2003AA601020)作者简介:张旭栋(1982—),男,硕士研究生;通讯联系人刘燕教授.常温下膨胀颗粒污泥床(EGSB )反应器处理城市污水张旭栋,刘燕,邓丛蕊(复旦大学环境科学与工程系,上海200433)摘要:研究了用膨胀颗粒化污泥床(EGSB )反应器处理常温条件的城市污水.实验结果表明:在回流比为1∶1,水力停留时间(HRT )为2~24h 范围内,城市污水经EG SB 处理后,其出水平均ρCOD 为78mg ·L -1,ρSS 为18mg ·L -1,色度16,浊度12,pH 7.5~pH8.3,满足城镇污水处理厂二级排放标准.出水ρCOD 中,硫化物占约50%的比例,脱除出水中的硫化物是进一步降低ρCOD 浓度的关键.在一定的范围内(1∶1~14∶1),回流比对出水ρCOD 影响较少,但当回流比为18∶1,上升流速为3.8m ·h -1时,污泥流失严重,出水恶化.关键词:EG SB 反应器;城市污水;水力停留时间(HRT );常温;回流比;厌氧处理中图分类号:X 172 文献标识码:A厌氧处理工艺具有剩余污泥少、运行费用低、能源可回收等优点,被认为是发展前景看好的废水处理技术[1,2].目前在一些热带地区,以UASB (上流式厌氧污泥床)为代表的厌氧反应器已经应用于城市污水的处理[3].而在我国,城市生活污水的处理率仅为22.3%,其中82%的生活污水处理仍沿用传统的好氧工艺[4],从能源与环境的角度来看,生活污水的厌氧处理技术具有广阔的前景.对厌氧工艺而言,城市污水属于典型的低温、低浓度污水(ρCOD < 1000mg ·L -1),不利于厌氧处理,因此在常温下采用厌氧工艺处理城市污水一直是厌氧工艺发展所面临的挑战之一,EGSB (膨胀颗粒污泥图1 EGSB 反应器结构图Fig .1 Schema tic diag ram o f EGSB reacto r1.进水桶;2.进水泵;3.回流泵;4.气体收集;5.出水;6.三相分离器;7.污泥床床)的出现使得在低于15℃下处理污水成为可能[5].城市污水的EGSB 处理研究在国外已经有十多年的历史[5],而在国内,对EGSB 的研究则主要集中在高浓度自配水[6,7]、有毒废水[8] 的处理及反应器中污泥性质[9,10]等方面,采用EGSB 对实际城市污水处理的研究则未多见.本文就常温下EGSB 反应器处理我国实际城市污水的可行性进行了研究,探讨了在不同水力停留时间和回流比条件下E GSB 处理城市污水的效果.1 试验装置、材料和方法1.1 试验装置如图1所示,EGSB 反应器由有机玻璃制成,聚四氟乙烯管连接.反应器总高度1.5m ,反应区高度1.2m ,反应区内径4cm ,有效体积1.5L .进水及回流均采用恒流泵导入.1.2 试验用水与接种污泥试验进水取自上海市曲阳水质净化厂,进水水质主要指标见下表1.接种污泥来自上海市某啤酒厂处理啤酒废水的内循环厌氧反应器中,颗粒呈深黑色,粒径以第45卷第3期2006年6月复旦学报(自然科学版)Journal of Fudan University (Natural Scienc e )Vol .45No .3 Jun .20061~3mm 为主,接种量16.9gSS /L .1.3 试验进程及方法反应器在常温下总共运行了283d ,前156d 保持在固定回流比(1∶1)条件下,通过逐步提高进水容积负荷减小水力停留时间(H RT ),考察了EGSB 反应器对城市污水的处理效果.从157d 起,则保持HRT 稳定在6h 左右,通过逐步提高出水回流比,考察了反应器受上升流速改变的影响程度及运行状况.1.4 分析方法ρCOD ,ρBOD 5,ρNH 3-N ,ρSS ,色度等的测定均采用标准方法[11],ρSO 2-4采用标准重量法[11],ρS 2-采用碘量法[11].浊度采用WZS -185高浊度仪测定,VFA (挥发性有机脂肪酸)采用气相色谱法测定,气相色谱仪:1122GC (上海分析仪器厂),15m ×0.53mm FFAP ,pH 值采用pH -2S 型酸度计测定.2 试验结果与讨论2.1 EGSB 反应器在不同HRT 条件下的运行状况采用厌氧颗粒污泥接种,启动期温度保持在30℃左右,H RT 保持在24h ,3周左右出水ρCOD 便可稳定在60mg ·L -1以下,故认定启动完成,此后EGSB 处于21~32℃(平均温度26℃)的常温环境中.由于城市污水浓度较低,应尽快的提高有机负荷以维持颗粒中厌氧微生物的营养,故启动完成后随即将HRT 迅速降至12h .采用减小H RT ,增大水力负荷的方法提高有机负荷,每次在新的H RT 条件下,出水稳定后,便进一步减小H RT ,直至HRT 降至1h 时,反应器内污泥流出严重,出水水质恶化,故在第157d 重新将HRT 从1h 升至6h .运行期间反应器主要进、出水情况如表1所示.表1 进、出水主要水质指标一览Tab .1 W ater quality of influent and effluent in EGSB reacto r during operation period进、出水ρCOD /mg ·L -1范围平均值ρBOD 5/mg ·L-1范围平均值ρSS /mg ·L-1范围平均值ρNH 3-N /mg ·L-1范围平均值ρ总P /mg ·L-1范围平均值ρ碱度/mgCaCO 3·L -1范围平均值进水143~24718671~1259162~1399616~33242.0~3.52.9188~251218出水46~1007816~35256~281817~34251.7~3.32.7187~257216进、出水浊度/NT U 范围平均值色度/倍范围平均值ρ挥发性脂肪酸/mgCH 3COOH ·L -1范围平均值pH 范围平均值ρSO2-4/mg ·L -1范围平均值ρS2-/mg ·L -1范围平均值进水135~26019516~503014~65297.1~8.17.579~153120——出水5~30128~201611~39197.5~8.37.810~65400~4416(1)EGSB 反应器对COD 的去除效果不同HRT 条件下EGSB 反应器对COD 的去除效果如图2所示.由图2(b )易见EGSB 反应器在整个运行期内出水较为稳定,受进水波动和HRT 改变的影响较小.Lettinga 在采用UASB 反应器处理城市污水时,亦提到厌氧处理的这一特点[12].运行期内出水平均ρCOD 为78mg ·L -1,H RT 在24,12,8,6,4,3,2h 时的平均出水ρCOD 则分别为57,78,79,74,75,87,93mg ·L-1,均满足城市污水二级排放标准(≤100mg /L ):其中24~4h 阶段,出水ρCOD 更是达到城市污水排放一级B 标准(≤80mg ·L -1 ),其相应的COD 平均去除率分别为65%,52%,59%,62%,61%,53%和49%.在156d 的运行过程中,COD 去除率最高可达73%,平均为57%.由于城市污水的浓度较低,波动范围也较小,因此就城市污水厌氧处理而言,基本是维持在低负荷下运行,所以有机负荷对反应的影响主要还是由H RT 的大小改变决定,如图2(c )所示,当H RT 由24降至2h 时,反应器的有机负荷由最初的0.17kg COD ·(m -3·d -1)逐步提高到了5.39kg COD ·(m-3·d -1).Last 等在荷兰旱季常温条件下(13~19℃)采用205L 的EGSB 处理预沉城市污水,进水平均ρCOD =391mg ·L -1,HRT 在3.5~5.8h 时,出水平均ρCOD 为258mg ·L -1,总COD 平均去除率为34%[5].王凯军用EGSB 在常温(19~20℃)条件下处理城市污水,在H RT 为2~4h ,上升流速为2~12m ·h -1的条件下,将ρCOD 为378~419的进水降低为211~233m g ·L -1的出水[13].李波等用复合厌氧污泥床常温下处理354复旦学报(自然科学版)第45卷城市污水时,进水ρCOD 156~475mg ·L -1,出水平均ρCOD 为159mg ·L -1[14].这些研究成果[5,13,14]的一个共同点均为出水ρCOD 高于100mg ·L-1,不能满足我国城市污水处理厂二级排放标准(ρCOD ≤100mg ·L -1).而本试验的进水取自上海曲阳水质净化厂,其ρCO D 值很低,仅为143~247mg ·L-1,在常温下用EGSB 反应器将其处理至46~100mg ·L -1,能够满足我国城市污水处理厂二级排放标准,因此采用单级EGSB 处理城市污水具有极大的应用前景.由于硫酸盐在厌氧环境下会被硫酸还原菌还原成硫化物,出水中的硫化物也会构成COD .从测试结果来看,进水ρSO 2-4在120mg ·L -1左右,出水的ρSO 2-4则为40m g ·L -1,去除率高达75%.出水中平均ρS2-为16mg ·L -1,按2gCOD /g S 2-的当量计算可知,在出水ρCOD 中约有32m g ·L -1是由S 2-所贡献.运行期间出水平均VFA 浓度为19mg /L ,且未检测到除乙酸外的其他VFA ,将其折合ρCOD ,则为20m g ·L -1.另外出水平均ρSS 为18mg ·L -1,按1.98gCOD /g VSS 的当量和厌氧出水VSS /SS 常数为0.6计算,折合ρCOD 约为21mg ·L -1.三者累积总值约为73mg ·L -1,与实际平均出水ρCOD =78mg ·L -1相比较为吻合,因此可以大致确定以SS 、VFA 和非VFA (主要为S 2-,另外可能包括多糖、蛋白、SMP 等)形式存在的出水ρCOD 组分比例21∶19∶38(约为1∶1∶2).因此采用EGSB 工艺在处理低浓度废水时,需要注意的一点便是如何高效经济地脱除出水组分中的硫化物.图2 EGSB 在不同HRT 条件下的处理效果和运行状况(a )H RT ,(b )进、出水CO D 浓度,(c )CO D 的去除率、进水有机负荷Fig .2 Performance of EGSB reacto r during different HRT period(a )H RT ,(b )V ariety of CO D in influent and effluent ,(c )CO D removal efficiency and o rganic loading-○-进水;-★-出水;-■-COD 去除率;-△-有机负荷(2)EGSB 对SS 、N 、P 、色度、浊度等的去除效果EGSB 反应器进、出水ρSS 和NH 3-N 的变化情况如图3,图4(见第356页)所示.从图3来看,进水SS 浓度在62~135范围变化,平均96,而在24,12,8,6,4,3,2和1h 时平均出水SS 分别为27,21,17,16,23,18,23,和34mg ·L -1,平均去除率可达75%以上.易见除启动初期及H RT 降至1h 后由于高水力负荷下引起的部分污泥洗出导致SS 浓度升高外,运行期内出水SS 均低于25mg ·L -1,满足国家城镇污水处理厂二级排放标准.进水SS 并没对反应器造成什么影响,高的SS 去除率可能还要归功于反应器本身的结构特征———具有很大的高径比(约30左右).这样的结构使得EGSB 反应器在低H RT 条件下去355 第3期张旭栋等:常温下膨胀颗粒污泥床(EGSB )反应器处理城市污水除SS 时更像是一个竖流式沉淀池和悬浮澄清池,SS 在通过污泥床时能得到有效的截留去除.作为厌氧工艺的一种,EGSB 同样不能有效的去除氮、磷.表1中显示进、出水总P 浓度变化不大,进、出水平均浓度分别为2.9和2.7mg ·L -1,图4则显示EGSB 反应器对NH 3-N 几乎没有任何的去除,进、出水NH 3-N 平均浓度分别为24和25mg ·L -1.虽然厌氧微生物的代谢会消耗部分氮,但城市污水中存在的蛋白质等会在厌氧条件下转化成NH 3-N ,从而导致了出水中NH 3-N 的稍微升高.同其他的厌氧工艺处理城市污水一样,EGSB 需要选择适当的后处理工艺来处理氨氮和磷.图3 不同HRT 阶段的平均进、出水SS 和去除率Fig .3 T he average SS in influent and effluent as well as its remov al efficient during different H RT period-○-进水;-★-出水;-■-平均去除率图4 运行期内进出水N H 3-N 变化情况Fig .4 Influent and effluent NH 3-N variation of EGSB reacto r during operation period-○-进水;-★-出水EGSB 对城市污水色度、浊度的去除效果如表1所示.出水水质的表观改善尤为明显,出水色度均保持在20以下.对浊度的去除效果则更为出色,进水135~260NTU ,平均195NT U ,而出水仅为5~30N TU ,平均只有12NT U ,平均去除率高达95%,两指标均符合国家城镇污水处理厂一级排放标准.从试验结果可见,在常温条件下采用EGSB 处理我国城市污水是可行的,在H RT 低至2h 的条件下,其出水ρCOD ,ρBOD 5,ρSS ,pH ,色度等指标均能满足国家城镇污水处理厂二级甚至一级排放标准,从处理效果和运行成本两方面来考虑,EGSB 无疑是一种颇具竞争力的工艺.2.2 EGSB 反应器在不同回流比条件下的运行效果从第157d 将反应器的HRT 升至去除率较好的6h ,并维持1∶1的回流,待一周左右出水恢复稳定后,重新测试和分析相关数据,并逐渐增加回流比.该阶段试验共持续127d ,最终回流比升至18∶1,上升流速(u up )由最初的0.4m ·h -1升至3.8m ·h -1.表2为不同回流比(不同u up )下反应器的表现,图5为运行周期内的出水ρCOD 变化.随着上升流速的增加,反应区污泥床高度变化明显,呈逐步膨胀现象.在u up ≤1.0m ·h -1时,污泥基本沉于反应区底部,固液分界线明显,当回流比继续增加,u up 增至1.6m ·h-1后,在高的流速下,泥水间的混合加强,污泥床会变得均匀松散,当u up ≥3.4m ·h -1后,污泥膨胀更为明显,已升至三相分离器底部,出水中洗出少量絮状污泥,当u up 上升至3.8m ·h -1时,出水中污泥流失现象则相当严重.由表2及图5易见,本试验运行的EGSB 反应器在回流比升至14∶1之前,出水ρCOD 变化不大,在70~77mg ·L -1范围内波动.当回流比达14∶1,上升流速为3.0m ·h -1时,这一阶段出水ρCOD 最低可达61 356复旦学报(自然科学版)第45卷mg ·L -1,平均出水也只有70mg ·L -1.当回流比达16∶1时,COD 去除率略有降低.而当回流比继续升高至18∶1,上升流速为3.8m ·h -1 时,出水ρSS 显著上升,平均值达38mg ·L -1,出水ρCOD 值也达100mg ·L-1以上,说明过高的上升流速后反而会造成出水的恶化.高的回流比与高能耗密切相关,因此在保证出水水质的前提下,选择合适的回流比对于工程应用具有实际意义.在本试验条件下,从处理效率来看,保持1∶1~14∶1的回流比较为合理,但考虑到上述能耗原因,最佳回流比应控制为1∶1左右,此时能耗最小,且出水COD 等指标又能达到国家城镇污水处理厂二级排放标准.表2 不同回流比下反应器的表现T ab .2 T he performance of EGSB reactor during different effluent recirculation ra tes回流比u up /m ·h -1ρ进水平均COD /mg ·L-1ρ出水平均COD /mg ·L-1ρ出水平均SS /mg·L -11∶10.417974153∶10.820979167∶11.6207721510∶12.2192 731812∶12.6209712014∶13.022*******∶13.4230772718∶13.826011238图5 不同回流比下EGSB 反应器的COD 进出水变化Fig .5 Influent and effluent CO D variation of EGSB reactor under different effluent recirculation ra te-○-进水;-★-出水;-■-去除率关于EGSB 反应器稳定运行时所能承受的上升流速,国内外文献结论有异,通常认为在处理低浓度废水时,速度保持在6m ·h -1以下,处理效果良好[13];但也有研究报道上升流速在8~10m ·h -1时仍能稳定高效的运行[15].究其原因,这与各人运行的EGSB 反应器结构上的差异(如反应区的截面积、反应器的高度、三相分离器的设计等)以及反应区污泥接种量等都有较大关系.从本试验的结果来看,EGSB 反应器在上升流速低于3.8m ·h -1时能够稳定的运行,出水平均COD 值74mg ·L -1,平均去除率64%;在上升流速3.0m ·h -1左右时,可取得最好的去除率,这也与相关文献上升流速应该控制在6m ·h -1以下相符.综上所述,EGSB 反应器可有效地处理低浓度城市污水.在室温条件下EGSB 对COD 的去除受HRT变化影响不大,在HRT 为2~24h 范围内,其出水平均ρCOD 为78mg ·L -1,ρSS 18mg ·L -1,色度16倍,浊度12NTU ,这些指标满足国家城镇污水处理厂二级甚至一级排放标准.而从EGSB 反应器出水COD 构成来看,以SS ,VFA 和非VFA 形式存在的组分比例大致为1∶1∶2,其中非VFA 形式的COD 组分主要为硫化物,因此采用EGSB 工艺在处理低浓度废水时,脱除出水中的硫化物是降低COD 浓度的关键.在一定的范围内(从1∶1到14∶1),回流比对出水ρCOD 变化影响不大,在70~77mg ·L -1范围内,当上升流速大于或等于3.8m ·h -1时,出水水质恶化,污泥流失严重.在保证出水水质的条件下,考虑到回流能357 第3期张旭栋等:常温下膨胀颗粒污泥床(EGSB )反应器处理城市污水耗,处理城市污水的最佳回流比应为1∶1.参考文献:[1] Letting a G .Advanced anaerobic wastew ater treatment in the near future [J ].Wat Sci T ech ,1997,35(10):5-12.[2]Letting a G ,Rebac S ,Zeeman G .Challenge ofpsychrophlic anaerobic w astewater treatment [J ].Trends in Biotech ,2001,19(9):363-370.[3] Schellinkhout A ,Collazos C J .Full -scale application of the UASB technology for sew age treatment [J ].WatSci T ech ,1992,25:159-166.[4] 李亮,黄丽,刘燕.城市生活污水厌氧生物处理发展现状[J ].环境污染治理技术与设备,2004,5(12):1-6.[5] v an Der Last A R M ,Lettinga G .A naerobic trea tment of do mestic sewage under moderate climatic (Dutch ) conditions using upflo w reactors at increased superficial v elo cities [J ].Wat Sci T ech ,1992,25(7):167-178.[6] 左剑恶,王妍春,陈浩,等.膨胀颗粒污泥床(EGSB )处理高浓度自配水的试验研究[J ].中国沼气,2001,19(2):8-11.[7] 江瀚,王凯军,倪文,等有机负荷及水力条件对EGSB 运行效果的影响[J ].环境污染治理技术与设备,2005,6(1):39-43.[8] 王妍春,左剑恶,肖晶华.EG SB 反应器处理含氯苯有机废水的试验研究[J ].环境科学,2003,24(2):116-120.[9] 王妍春,左剑恶,肖晶华.EG SB 反应器内厌氧颗粒污泥性质的研究[J ].中国沼气,2002,20(4):3-7.[10] 康晶,王建龙.EGSB 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showed that when HRT (Hydraulic Retention Time )ranged from 2to 24h with recircula -tion ratio of 1∶1,average ρCOD was 78mg /L ,ρSS ,18mg /L ,color ,16,turbidity 18in the effluent of the EGSB reactor ,meeting the discharge requirements of The Second Grade of Discharge Standards for Municipal Wastewater Treatment Plant .Sulfide contributed about 50%ρCOD in effluent .It w as a key to remove sulfide from effluent to further reduce ρCOD level .Recirculation ratio ,ranged 1∶1to 14∶1,had little effect on effluent ρCOD level .Effluent quality became worse w ith severe sludge w ashout when return ratio increased to 18∶1with upflow velocity of 3.8m /h .Keywords :EGSB reactor ;municipal wastew ater ;HydraulicRetention Time (HRT );ambient temperature ;recirculation ratio ;anaerobic treatment358复旦学报(自然科学版)第45卷。
厌氧工艺调试规程
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厌氧工艺调试规程厌氧工艺单元调试规程1.目的为加强污水处理工程厌氧工艺调试工作的操作规范性、安全性、合理性,并避免调试过程中误操作的产生使调试工作如期顺利完成,制订本规程。
2.适用范围2.1本规程适用于厌氧生化工艺处理单元,工艺均为工程应用化较多的。
2.2厌氧工艺的工艺控制较严格,普通工艺控制参数各工艺均可执行,其它工艺控制参数可参照本规程所编制的执标并结合该工艺的自身特点,确定最终所执行的工艺控制参数3.工作程序3.1工艺调试技术要求调试中应严格执行操作规程,定时巡回检查设备运转状况,检测工艺控制点参数,通过化验分析、工艺条件控制、感观指标等及时掌握水处理的变化情况。
调试中应当做到如下的技术要求:1)调试前根据设计方案、图纸、可研报告和相关说明书,认真阅读并了解整个工程项目概况。
熟悉工艺单元的工艺参数、设备情况和仪器仪表、自控系统和作用原理,在调试过程中严格执行仪器仪表、设备、自控系统操作规范,保证操作的合理规范与安全性。
在调试过程中对影响工艺生产正常运行的问题进行汇总,尤其对关键的设计参数、核心工艺设备进行及时沟通解决,以对后续调试起到指导作用;在条件具备的情况下,参照类似项目的工艺调试经验,指导并快速完成工艺调试。
2)试运行期间除工艺参数调整外,对于设备的运行情况也应有详细的记录,应把全部的设备状况记录在设备档案中。
设备档案表格的设计与其它专业部门共同研究制定。
3)在调试阶段,工艺运行的控制、调整应以培养、驯化污泥为主,搜检各工艺设备运行状况。
对污水处理厂的运行切实做好控制、观察、记录和分析检验工作。
对处理污水量、污泥产量、污泥处理量、药剂耗用量、生产电耗量、自来水耗量等应有记录,对进出水水质及工艺控制参数记录等均应有充足的分析数据。
4)调试阶段的出水水质和净化物的去除率可低于正常运行时的出水水质请求,出格对磷和氮的去除,在调试初期不做请求。
3.2工艺调试的基本内容与准备工作3.2.1工艺与运行调试的主要工作内容1)做好调试前的筹办工作,调试人员要尽快把握原设想请求,构造好参试人员,做好调试计划和设想,筹办好检测仪器,协助业主完成工程项目验收。
EGSB厌氧处理技术应用与进展
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EGSB反应器研究背景
1976年荷兰Wageningen农业大学由Lettinga教授领导的研究小组开
始研究采用UASB反应器来厌氧处理生活污水。1981年Lettinga等人 研究在常温下(荷兰,夏季15~20℃,冬季6~9℃)UASB反应器处 理生活污水的情况,反应器的容积为120L,在温度为12~18℃,HRT 为4~8h情况下,COD总去除率为45%~75%。
5 EGSB 工艺对高浓度有机废水的处理
EGSB 反应器中的三相分离器能够更好的截留污
泥,使反应器中的污泥浓度较高,COD 处理容积 负荷高达 20- 25 kg/m3•d 以上。鉴于以上优点, 该反应器能够广泛适用于高浓度有机废水处理, 尤其是一些易降解的发酵废水,啤酒废水,大豆 废水等。在没有抑制微生物活性的前提下,使 COD 去效率可以达到 90%以上。
为了增加污水与污泥间的接触,更有 效地利用反应器的容积,必须对 UASB反应器进行改进。研究小组认 为改进的办法有两种:(1)采用更 为有效的布水系统,即可通过增加每 平方米的布水点数或采用更先进的布 水设施来实现;(2)提高液体的上 升流速(Vup)。
EGSB反应器研究背景
但是当处理低温低浓度的生活污水时,改进布水系统的结果仍不理想,
低浓度废水通常是指 CODCr的质量浓度低于1 000 mg/L 的废
2 低浓度废水的处理
水, 主要包括生活污水、市政污水和一些稀释后的工业废水。
由于进水基质的低浓度会使有机物降解速率减小, 污泥的活性会
很低, 产气量也随之减少, 有机物和污泥间的传质作用很差,反应 器负荷会受到限制。
EGSB 在处理低浓度废水时, 由于具有高的表面负荷所形成的良
因此研究小组基于上述第二种办法,通过设计较大高径比的反应器, 同时采用出水循环,来提高反应器内的液体上升流速,使颗粒污泥床 层充分膨胀,这样就可以保证污泥与污水充分混合,减少反应器内的 死角,同时也可以使颗粒污泥床中的絮状剩余污泥的积累减少,由此 便产生了第三代高效厌氧反应器——膨胀颗粒污泥床(Expanded Granular Sludge Bed,简称EGSB)反应器。
1 厌氧膨胀颗粒床_EGSB_反应器在有机废水治理中的研究进展
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第34卷第1期2009年1月环境科学与管理ENV I R O N M ENTAL SC I ENCE AND M ANAGE M ENT Vol 134No 11Jan .2009收稿日期:2008-10-17作者简介:柏丽梅(1956-),女,高级工程师,主要从事水污染防治研究工作。
文章编号:1673-1212(2009)01-0093-05厌氧膨胀颗粒床(EGS B )反应器在有机废水治理中的研究进展柏丽梅1,石玉明2,孙兴滨3(1.黑龙江省环境科学研究院,黑龙江哈尔滨150056;2.哈尔滨工业大学市政环境学院,黑龙江哈尔滨150090;3.东北林业大学林学院,黑龙江哈尔滨150040)摘 要:厌氧膨胀颗粒床(EGS B )反应器作为第三代高效厌氧反应器代表工艺之一,它通过增大反应器的高径比和采用出水回流技术,使反应器内的水力上升流速远远高于UAS B 反应器,强化了传质效果,提高了处理效率。
适用于超高浓度和含有毒物质的工业废水,也特别适用于低温低浓度有机废水的处理。
还展望了EGS B 反应器未来的发展前景。
关键词:厌氧生物处理;EGS B 反应器;有机废水中图分类号:X703.3文献标识码:AA Revie w on Ex panded Granular Sludge Bed (EGSB )React or Treating Organic Waste waterBai L i m ei 1,Shi Yu m ing 2,Sun Xingbin3(1.Heil ongjiang Pr ovince Envir on mental Science Research I nstituti on,Harbin 150056,China;2.School of Munici pal and Envir on mental Engineering,Harbin I nstitute of Technol ogy,Harbin 150090,China;3.Depart m ent of Envir on mental Science,Northeast Forestry University,Harbin 150040,China )Abstract:Expanded Granular Sludge Bed (EGS B )react or is the third generati on of anaer obic bi ol ogical react or .The mass transfer rate fr om the liquid t o the granular and the organic re moval efficiency were increased by increasing the rati o of height and dia meter of the react or and by adop ting effluent circulati on technol ogy t o raise superficial liquid vel ocity .A s a result,EGS B reac 2t or is suitable t o treat the industrial waste water with ultra high concentrati on and t oxic compounds,as well as the l ow strength wastewater at l ow te mperature .The future devel opment of EGS B react or was als o p r os pected in this paper .Key words:anaer obic bi ol ogical treat m ent;EGS B react or;organic waste water 废水厌氧生物处理技术由于其已经展示出的处理能力和潜在的应用前景,一直是水处理技术的重点领域。
EGSB_污水处理工程技术规范编制说明
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泥膨胀床(EGSB)反应器污水处理工程技术规范》(征求意见稿)编制说明。
4 国内外相关标准研究
4.1 国内外相关标准研究 我国厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)反应器水处理技术目前还没有十分系统的相关标准和
规范。目前,《三废处理工程技术手册》、《废水处理工程技术手册》、《废水生物处理新技术》 等对厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)反应器的构造、原理、设计及启动等内容做了相关要求。 4.2 EGSB 反应器的特点
SS (mg/L)
pH
10000
6000
2000
5~9
150
30
150
6~9
总氮 (mg/L)
145
4
废水 调节池
离交废水 石灰石中和沟
pH调节、温度
配水井 泵
中和调节池 泵
EGSB反应器
水封器
沼气利用
UASB反应器
水封器
沼气利用
反应沉淀池
污
曝气池
泥
回
流
二沉池
污泥处理
达标排放
污水管路
气管路
污泥管路
5 同类工程现状调研
EGSB 反应器可以应用于各种类型、各种浓度的废水处理,如制酒废水、制糖废水、造
纸废水、饮料加工废水、食品加工废水、农产品加工废水、屠宰废水等。除此以外,EGSB
反应器对硫酸盐废水、有毒性废水、难降解废水也有很好的效果。
5.1 山东保龄宝生物科技有限公司废水处理工程
山东保龄宝生物科技有限公司主要生产菊粉、高果糖浆、低聚糖、氨基酸、赤藓糖醇、
图 2 云南燃二化工有限公司柠檬酸废水处理改造工程工艺流程
5.3 华润雪花啤酒(宁波)股份有限公司废水处理工程 华润雪花啤酒(宁波)股份有限公司是雪花啤酒旗下的新建企业,企业与污水处理设施
厌氧颗粒污泥膨胀床反应器(EGSB)废水处理工程技术规范
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厌氧颗粒污泥膨胀床反应器(EGSB)废水处理工程技术规范目录1 适用范围12 规范性引用文件13 术语和定义24 设计水量和设计水质35 总体要求46 工艺设计57 检测和过程控制118 主要辅助工程129 施工与验收1210 运行与维护15GB 50203 砌体工程施工质量验收规范GB 50204 混凝土结构工程施工质量验收规范GB 50205 钢结构工程施工质量验收规范GB 50209 建筑地面工程施工质量验收规范GB 50222 建筑内部装修设计防火规范GB 50268 给水排水管道工程施工及验收规范GB 50275 压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范GB/T 18883 室内空气质量标准GBJ 19 工业企业采暖通风及空气调节设计规范GBJ 22 厂矿道路设计规范GBJ 87 工业企业噪声控制设计规范GBZ 1 工业企业设计卫生标准GBZ 2 工作场所有害因素职业接触限值CJJ 60 城市废水处理厂运行、维护及其安全技术规程HGJ 212 金属焊接结构湿式气柜施工及验收规范HJ/T 91 地表水和废水监测技术规范JGJ 80 建筑施工高处作业安全技术规范NY/T 1220.1 沼气工程技术规范第1 部分:工艺设计NY/T 1220.2 沼气工程技术规范第2 部分:供气设计《建设项目(工程)竣工验收办法》(国家计委计建设(1990)1215 号)《建设项目竣工环境保护验收管理办法》(国家环境保护总局令(2001)第13 号)3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
3.1 厌氧颗粒污泥膨胀床反应器expanded granular sludge blanket reactor (简称EGSB反应器)指由底部的污泥区和中上部的气、液、固三相分离区组合为一体的,通过回流和结构设计使废水在反应器内具有较高上升流速,反应器内部颗粒污泥处于膨胀状态的厌氧反应器。
3.2 外循环external the circle指将通过顶层三相分离器的出水经动力提升,与进水相混合的一种循环方式。
厌氧EGSB反应器
![厌氧EGSB反应器](https://img.taocdn.com/s3/m/363e2f6e26284b73f242336c1eb91a37f111327b.png)
厌氧EGSB反应器第⼀章基本知识1.1 废⽔厌氧处理常⽤基本参数及介绍常⽤术语pH:被测⽔溶液中氢离⼦活度的负对数,既pH=.pH>7表⽰⽔呈碱性,pH<7表⽰⽔呈酸性。
DO(溶解氧):表⽰⽔中溶解的分⼦氧的含量。
BOD(⽣化需氧量): ⽣化需氧量全称为⽣物化学需氧量,它表⽰在温度为20℃和有氧的条件下,由于好氧微⽣物分解⽔中有机物的⽣物化学氧化过程中消耗的溶解氧量,也就是⽔中可⽣物降解有机物稳定化所需要的氧量.COD(化学需氧量):化学需氧量是指在⼀定条件下,⽔中有机物与强氧化剂作⽤所消耗的氧化剂折合成氧的量,以氧的叫mg/L计。
当⽤重铬酸钾作为氧化剂时,⽔中有机物⼏乎可以全部(90%-95%)被氧化,此时所消耗的氧化剂折合成氧的。
量即是通常所称的化学需氧量,常简写为CODCrSS(悬浮固体):指⽔中不可过滤物质。
VSS(挥发性悬浮固体):将悬浮固体在600℃⾼温灼烧后挥发掉的物质,可以⽤VSS粗略的表⽰悬浮固体中有机物的含量。
MLSS(混合液污泥浓度):单位容积混合液所含有的活性污泥的固体物的总质量,表⽰的是混合液中的活性污泥浓度。
MLVSS(混合液挥发性污泥浓度):混合液活性污泥中有机固体的浓度。
SV(污泥沉降⽐):混合液在量筒内静⽌30分后形成的沉淀污泥容积所占混合液容积的⽐例,以%表⽰。
SVI(污泥容积指数):混合液经过30min静⽌沉淀后,每克⼲污泥所形成的沉淀污泥所占的容积,单位以ml/g计。
HRT(⽔⼒停留时间):指⽔流在处理构筑物内的平均驻留时间“为保证微⽣物完”。
SRT(污泥龄):污泥在构筑物内的平均停留时间。
代谢降解有机物所提供的时间。
实质上是为保证微⽣物能在⽣物处理系统内增殖并占优势地位且保持⾜够的⽣物量所提供的时间。
挥发性脂肪酸(VFA):在⽣物降解有机物的过程中,需氧微⽣物及⼤多数厌氧微⽣物将复杂的有机物⽔解转化成低分⼦量的化合物,如短链脂肪酸(⼄酸,正丁酸)。
这些低分⼦量脂肪酸称为挥发性脂肪酸,因为它们在⼤⽓压⼒下易蒸发。
厌氧膨胀颗粒污泥床_EGSB_在高浓度工业废水处理中的应用
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脱配
沼气
中
生产废水 糟 水 一级 EGSB 罐 间
机池
失 。因此 ,三相分离器的设计成为 EGSB 高效稳定运 行的关键 。 212 新型 EGSB 反应器的特征
EGSB 反应器的结构如图 1 。
图 1 EGSB 反应器构造图 1 —布水器 ;2 —颗粒污泥层 ;3 —三相分离器 ;4 —污泥界面控制器兼 水封 ;5 —中心管 。
该反应器属推流式反应器 ,在运转过程中 ,充分 发挥了厌氧反应的规律 ,保持了反应器底部以产酸反 应为主 、上部以产甲烷反应为主的两相反应特征 。
厌氧反应器的发展经历了 3 个阶段 :以传统厌氧 消化池为代表的早期厌氧消化工艺被称为第一代厌 氧消化工艺[1] 。在 70 年代末人们成功地开发了以厌 氧滤池 (AF) 、上流式厌氧污泥床反应器 (UASB) 、厌氧 接触膜膨胀床反应器 (AAFEB) 和厌氧流化床 ( FB) 等 为代表的第二代厌氧反应器[2] 。Lettinga 和其同事在 80 年代后期 ,研究出了膨胀式颗粒化污泥床 ( EGSB) 反应器 。EGSB 反应器是当今处理效率最高的厌氧处 理装置 ,是在装置中可以形成颗粒化污泥为特征的处 理装置 。与 UASB 反应器相比 , EGSB 反应器具有以 下特点 : (1) 在运行过程中 EGSB 反应器内水流表观 上升流速可达 3~10 mΠh ,从而使污泥床处于膨胀化 状态 ,保持了进水与颗粒污泥的充分接触 。(2) 其颗 粒污泥层处于膨胀状态 ,因而具有布水容易均匀 ,传 质效果好 ,有机物去除率高 ,能够在更高的进水浓度 和更高的容积负荷下运行 。(3) EGSB 采用较高的水 力负荷 ,使得反应器内搅拌强度非常大 ,保证了颗粒 污泥与废水的充分触接 ,强化了传质 ,有效地解决了 UASB 常见的短流 、死角和堵塞问题[3] 。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
厌氧膨胀颗粒床反应器(EGSB)工艺设计计算书电子教案
![厌氧膨胀颗粒床反应器(EGSB)工艺设计计算书电子教案](https://img.taocdn.com/s3/m/a7b590a3e009581b6ad9eb39.png)
1 6.32
3.11
AD
BD
上三角形集气罩与下三角形集气罩重叠 的斜面长度
AB
沿下集气罩斜面方向的水流速度
气泡的直径
废水的动力粘滞系数
气液分离 设计
气泡在下集气罩边缘的上升速度
核算设计结果
每天的产量体积
va d μ vb BC/AB vb/va 满足设计要求 Qa
上集气罩上底直径 上三角形集气罩底端到下三角形集气罩 的竖直距离
代号 Q S0 Nv
Se
V n V1
D
D1 A
q
θ h1 h2 h3 b1 b2 v1 CD CF DH DE S2 v2 CH DI AI h4 h5
BCΒιβλιοθήκη 单位 m3/dmg/L
kgCODcr/(m3·d) ﹪
mg/L kgMLSS/kgCOD
项目名称
厌氧颗粒污泥膨胀床反应器 设计计算书
项目 进水流量
参数
进水COD
容积负荷 设计参数 COD去除率
出水COD 污泥产率 产气率
反应区有效容积
反应器数量 单体反应区容积
反应区的有效水深 反应区的面积 反应区上升流速 反应区直径 反应区有效截面积 EGSB反应 沉淀区直径 器池体 沉淀区面积
沉淀区高度
总沉淀水深应大于1.5m 沉淀区水力表面负荷<3.0m/h 水力停留时间介于1.5~2h 反应器超高取0.5m
反应器的高径比应在3~8之间 一般可取45~60°
相邻两个下三角形集气罩之间的水平距离
沼气产率为0.45~0.50Nm3/kgCODcr 按照每天气量的20%设计 沼气上升流速取0.1m/s
颗粒状厌氧污泥膨胀床Biobed_EGSB污水处理工艺
![颗粒状厌氧污泥膨胀床Biobed_EGSB污水处理工艺](https://img.taocdn.com/s3/m/c755077901f69e314332945e.png)
18给水排水Vo l 124No.61998颗粒状厌氧污泥膨胀床Biobed 污水处理的碳、氮、磷的去除,为活性污泥法数学模型的发展和完善提供了基点。
由于计算技术的飞速发展,据ASM 2可编制方便且实用的软件以供教学、研究、污水厂运行和设计使用。
参考文献[1]W.Gujer et al,/Th e Activated Slu dge Mod el No.2:Biolo g ical p hos p horus Removal 0,Wat.Sci.T ech.,Vol.31,N o.2,1995.[2]Henze M.et al,/Activated S ludg e Model No.2,IAWQS cientific an d Tech nical re p or ts 0,N o.3,IAWQ,Lon -don 1995.n 作者通讯处:100044北京建筑工程学院给排水教研室电话:(010)68322128(O)收稿日期:1998-2-27郝晓地张临新REGSB 污水处理工艺[提要]80年代首创于荷兰的颗粒状厌氧污泥膨胀床Biobed R EGSB 污水处理工艺,从90年代起逐渐在世界范围内开始应用。
该工艺集升流式厌氧污泥床(U ASB )和厌氧流化床(AFB)之特点于一体,具有大颗粒污泥与高水力负荷、高有机负荷等明显优势,并具备有别于UASB 和AFB 的特点。
本文介绍Biobed R EGSB 的结构特点、运行原理、性能优势及其应用实例。
[关键词]颗粒状厌氧污泥膨胀床BiobedREGSB 三相分离器液体表面上升流速出水回流尽管污水厌氧处理工艺存在多种选择,但近20年来的工程实践表明,以升流式厌氧污泥床(U ASB)和厌氧流化床(AFB)较为盛行[1~9]。
早年开发于荷兰的UASB 目前在世界范围内的工程应用实例已有300多处。
UASB 主要依赖于反应器内的颗粒状污泥及三相分离器发挥其有效作用。
EGSB反应器使用说明书知识讲解
![EGSB反应器使用说明书知识讲解](https://img.taocdn.com/s3/m/9691ed1569eae009581becf5.png)
E G S B反应器使用说明书目录1、EGSB反应器介绍 (1)2、EGSB厌氧工艺原理 (1)3、EGSB反应器特点 (1)4、EGSB反应器启动运行 (2)1)菌种驯化 (2)2)颗粒污泥培养 (2)3)负荷提高 (3)3)试运行 (3)5、EGSB反应器主要参数控制 (3)1)反应器有机负荷 (3)2)上流速度 (4)3)环境因素的控制 (4)6、影响EGSB反应器的环境因素 (4)1)温度及温度的波动 (4)2)PH值范围及PH缓冲能力 (5)3)营养物与微量元素 (5)EGSB反应器使用说明书1、EGSB反应器介绍EGSB即膨胀颗粒污泥床反应器,系第三代厌氧反应器,反应器中颗粒污泥床处于部分或全部“膨胀化”的状态。
为了提高上流速度,EGSB反应器采用较大的高度—直径比和大的回流比。
在高的上流速度和产气的搅动下,废水与颗粒污泥间的接触更充分。
由于良好的混合传质作用,EGSB反应器内所有的活性的细菌,包括颗粒污泥内部的细菌都能得到来自废水的有机物,也就是说,在EGSB内更多微生物参与了水处理过程。
因此可允许废水在反应器中有很短的水力停留时间。
2、EGSB厌氧工艺原理厌氧消化过程可划分为四个相对独立但密不可分的步骤:水解阶段、酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。
第一组微生物,酸化细菌完成厌氧消化过程的前两个步骤,即水解和酸化。
它们通过胞外酶将聚合物如蛋白质、脂肪和碳水化合物水解为能进入细胞内部的小分子物质,在细胞内部氧化降解而形成二氧化碳(CO2)、氢(H2)和主要产物-挥发性脂肪酸(VFA)。
第二组微生物,产氢产乙酸菌在酸化过程中把上述产物转化为乙酸盐、氢及二氧化碳。
第三组微生物是产甲烷菌,它们将乙酸盐或氢和二氧化碳转化为甲烷。
3、EGSB反应器特点1)BOD去除率高(90%~95%);运行稳定,构造简单。
2)更易形成颗粒污泥且分布均匀,污泥床内生物量多(可达60g/l);非常适用于中高浓度有机废水处理。
EGSB膨胀颗粒污泥床反应器设计计算
![EGSB膨胀颗粒污泥床反应器设计计算](https://img.taocdn.com/s3/m/0a782b0ba45177232f60a2b0.png)
膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)膨胀颗粒污泥床反应器是一种新型的高效厌氧生物反应器,是在UASB反应器的基础上发展起来的第三代厌氧生物反应器。
与UASB反应器相比,它增加了出水再循环部分,使得反应器内的液体上升流速远远高于UASB反应器,污水和微生物之间的接触进一步加强。
正是由于这种独特的技术优势,使得它越来越多地用于有机污水的处理,并且具有较高的处理效率。
(1) EGSB设计参数:设计流量: Q=7500m3/d=312.5m3/h容积负荷:8.0kg/m3·dCODcr去除率:≥80%停留时间:t=5h进水COD浓度:S=4000mg/L污泥产率:0.1kgMLSS/kgCOD;产气率:0.5m3/kgCOD(2)构筑物设计罐体为圆形,单座尺寸:D=8m H=22.5m结构形式: 钢筋混凝土数量: 4 座EGSB设计计算依据《厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)反应器污水处理工程技术规范》EGSB 反应器进水应符合下列条件:a)pH 值宜为 6.5~7.8;b)常温厌氧温度宜为 20℃~25℃,中温厌氧温度宜为 30℃~35℃,高温厌氧温度宜为50℃~55℃;c)CODCr:N:P=100~500:5:1;d)EGSB 反应器进水中悬浮物含量宜小于 2000mg/L;e)废水中氨氮浓度宜小于 2000mg/L;f)废水中硫酸盐浓度宜小于 1000mg/L 或 CODCr /SO42-比值大于 10;g)废水中 CODcr浓度宜为 1000mg/L~30000mg/L;h)严格控制重金属、氰化物、酚类等物质进入厌氧反应器的浓度。
因此根据进水水质和运行情况,进行磷盐、碱式氯化铝、三氯化铁、次氯酸钠、氢氧化钠、盐酸及微量元素的配置和投加。
因此设立加药间选用WA-0.5A-Ⅱ型加药泵根据设备参数,故加药间尺寸应为: 3356m h B L ⨯⨯=⨯⨯ 3.4.4.4 EGSB 构筑物主体设计计算 参数选取:设计流量: Q =7500m 3/d =312.5m 3/h 容积负荷:8.0kg/m 3·d CODcr 去除率:≥80% 停留时间:t=5h进水COD 浓度S 0=4000mg/L 污泥产率0.1kgMLSS/kgCOD ; 产气率0.5m 3/kgCOD 设计罐体为圆形 有效容积:V 有效=30375080.47500m N S Q V =⨯=⨯式中:Q - 设计流量,m 3/s S 0 -进水COD 含量,mg/L N v -容积负荷,kgCOD/(m 3·d) 取反应器有效高度:h=20m反应器面积:2m 5.187203750===h V A 有效, 采用4座相同EGSB 反应器 则每个反应器的面积A1=A/4=46.88 m 2反应器直径取D=8m 横截面积mA D 73.746.88441=⨯==ππA2=1/4πD 2=50.24m 2取反应器总高H '=22.5m ,其中超高为0.5m 反应器总容积V '=187.5(H '-0.5)=187.5×22=4125 m 3 EGSB 反应器的体积有效系数:%90.90%10041253750=⨯ 3.4.4.5 反应器的升流速度 上升流速:)/(22.624.505.312Q 2h m A ===ν。
EGSB(膨胀颗粒污泥床)
![EGSB(膨胀颗粒污泥床)](https://img.taocdn.com/s3/m/f9d184c09ec3d5bbfd0a74df.png)
EGSB(ExpandedGranularSludgeBed),中文名膨胀颗粒污泥床,是第三代厌氧反应器,于20世纪90年代初由荷兰Wageingen农业大学的Lettinga 等人率先开发的。
其构造与UASB反应器有相似之处,可以分为进水配水系统、反应区、三相分离区和出水渠系统。
与UASB反应器不同之处是,EGSB 反应器设有专门的出水回流系统。
EGSB反应器一般为圆柱状塔形,特点是具有很大的高径比,一般可达3~5,生产装置反应器的高度可达15~20米。
颗粒污泥的膨胀床改善了废水中有机物与微生物之间的接触,强化了传质效果,提高了反应器的生化反应速度,从而大大提高了反应器的处理效能。
厌氧膨胀颗粒床反应器(ExpandedGranularSludgeBed,简称EGSB)是在上流式厌氧污泥床(UASB)反应器的研究成果的基础上,开发的第三代超高效厌氧反应器,该种类型反应器除具有UASB反应器的全部特性外,还具有以下特征,①高的液体表面上升流速和COD去除负荷;②厌氧污泥颗粒粒径较大,反应器抗冲击负荷能力强;③反应器为塔形结构设计,具有较高的高径比,占地面积小;④可用于SS含量高的和对微生物有毒性的废水处理。
中温EGSB厌氧处理玉米酒精废水粮食发酵生产酒精的过程中会产生大量的废糟液,废糟液的BOD和COD含量都相当高,如果直接排放,会对环境造成很大污染。
同时酒精废糟液中富含有机物和矿物质,具有很高的营养价值,可将其回收制成DDG饲料。
唐山市冀东溶剂有限公司有一条年产3.3万t食用酒精生产线,根据酒精废糟液的上述特性,公司采用DDG饲料十厌氧消化工艺来治理废糟液,即先将废糟液进行固液分离,得到DDG湿饲料,再将滤液即废水采用新型的中温厌氧颗粒污泥膨胀床工艺处理联产沼气,然后将所产沼气用来烘干DDG饲料。
经过处理的酒精废水,生物降解率达到96%以上,COD小于l000mg/L,BOD小于600mg/L,达到GB8978-1996《污水综合排放标准》污水三级排放标准,排放人城市污水管网。
EGSB膨胀颗粒污泥床反应器设计计算
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EGSB膨胀颗粒污泥床反应器设计计算膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)膨胀颗粒污泥床反应器是一种新型的高效厌氧生物反应器,是在UASB反应器的基础上发展起来的第三代厌氧生物反应器。
与UAS皈应器相比,它增加了出水再循环部分,使得反应器内的液体上升流速远远高于UASB反应器,污水和微生物之间的接触进一步加强。
正是由于这种独特的技术优势,使得它越来越多地用于有机污水的处理,并且具有较高的处理效率。
(1)EGSB 设计参数:设计流量:Q = 7500mVd = 312.5m3/h容积负荷:8.0kg/m 3?dCODcr 去除率:》80%停留时间:t=5h进水CODS度:S Q=4000mg/L污泥产率:0.1kgMLSS/kgCOD;产气率:0.5m3/kgCOD(2)构筑物设计罐体为圆形,单座尺寸:D=8m H=22.5m结构形式:钢筋混凝土数量: 4 座EGSB设计计算依据《厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB反应器污水处理工程技术规范》EGSB反应器进水应符合下列条件:a) pH值宜为6.5?7.8 ;b)常温厌氧温度宜为20 °C?25,中温厌氧温度宜为30 °C?35,高温厌氧温度宜为50C ?55C;c)C OD Cr:N:P=100?500:5:1 ;d)E GSB反应器进水中悬浮物含量宜小于2000mg/L;e)废水中氨氮浓度宜小于2000mg/L ;f)废水中硫酸盐浓度宜小于1000mg/L或COD r/SO』-比值大于10 ;g)废水中COB 浓度宜为1000mg/L?30000mg/L;h)严格控制重金属、氰化物、酚类等物质进入厌氧反应器的浓度。
因此根据进水水质和运行情况,进行磷盐、碱式氯化铝、三氯化铁、次氯酸钠、氢氧化钠、盐酸及微量元素的配置和投加。
因此设立加药间选用WA-0.5A-H型加药泵根据设备参数,故加药间尺寸应为:3.4.4.4 EGSB 构筑物主体设计计算参数选取:设计流量:Q = 7500riVd = 312.5m3/h容积负荷:8.0kg/m3?dCODcr 去除率:》80%停留时间:t=5h进水CODS度4000mg/L 污泥产率O.lkgMLSS/kgCOD 产气率0.5m3/kgCOD设计罐体为圆形有效容积:V有效丿S0 75003750m3 N V8式中:Q - 设计流量,m/sS 0 -进水COD^量,mg/LN v -容积负荷,kgCOD/(m3? d)取反应器有效高度:h=20m反应器面积:A T讐似曲,采用4座相同EGS取应器则每个反应器的面积A仁A/4=46.88 m2反应器直径取D=8m横截面积2 2A2=1/4 冗D =50.24m取反应器总高/ =22.5m,其中超高为0.5m反应器总容积V / =187.5(H /—0.5)=187.5 X 22=4125 m3EGSB 反应器的体积有效系数:3.4.4.5 反应器的升流速度上升流速:Q 312.5 6.22(m/h)。
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厌氧颗粒污泥膨胀床反应器(EGSB)废水处理工程技术规范目录1 适用范围12 规范性引用文件13 术语和定义24 设计水量和设计水质35 总体要求46 工艺设计57 检测和过程控制118 主要辅助工程129 施工与验收1210 运行与维护15GB 50203 砌体工程施工质量验收规范GB 50204 混凝土结构工程施工质量验收规范GB 50205 钢结构工程施工质量验收规范GB 50209 建筑地面工程施工质量验收规范GB 50222 建筑内部装修设计防火规范GB 50268 给水排水管道工程施工及验收规范GB 50275 压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范GB/T 18883 室内空气质量标准GBJ 19 工业企业采暖通风及空气调节设计规范GBJ 22 厂矿道路设计规范GBJ 87 工业企业噪声控制设计规范GBZ 1 工业企业设计卫生标准GBZ 2 工作场所有害因素职业接触限值CJJ 60 城市废水处理厂运行、维护及其安全技术规程HGJ 212 金属焊接结构湿式气柜施工及验收规范HJ/T 91 地表水和废水监测技术规范JGJ 80 建筑施工高处作业安全技术规范NY/T 1220.1 沼气工程技术规范第1 部分:工艺设计NY/T 1220.2 沼气工程技术规范第2 部分:供气设计《建设项目(工程)竣工验收办法》(国家计委计建设(1990)1215 号)《建设项目竣工环境保护验收管理办法》(国家环境保护总局令(2001)第13 号)3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。
3.1 厌氧颗粒污泥膨胀床反应器expanded granular sludge blanket reactor (简称EGSB反应器)指由底部的污泥区和中上部的气、液、固三相分离区组合为一体的,通过回流和结构设计使废水在反应器内具有较高上升流速,反应器内部颗粒污泥处于膨胀状态的厌氧反应器。
3.2 外循环external the circle指将通过顶层三相分离器的出水经动力提升,与进水相混合的一种循环方式。
3.3 内循环internal the circle指将未通过顶层三相分离器的出水经动力提升,与进水相混合的一种循环方式。
4 设计水量和设计水质4.1 设计水量4.1.1 设计水量应根据工厂或工业园区总排放口实际测定的废水流量设计。
测试方法应符合HJ/T91 的规定。
4.1.2 废水流量变化应根据工艺特点进行实测,确定流量变化系数。
4.1.3 无法取得实际测定数据时,可参照国家现行的工业最终用水量折算确定,或根据同行业同规模同工艺现有工厂排水数据类比确定。
4.1.4 提升泵房、格栅井、沉砂池宜按最高日最高时废水量设计。
4.1.5 EGSB 反应器的设计流量及EGSB 反应器前、后的水泵、管道等输水设施宜按最高日平均时废水量设计。
4.2 设计水质4.2.1 设计水质应根据进入废水处理厂(站)工业废水的实际测定数据确定,其测定方法和数据处理方法应符合HJ/T91 的规定。
无实际测定数据时,可参照类似工厂的排放资料类比确定。
4.2.2 EGSB 反应器进水应符合下列条件:a)pH 值宜为6.0~8.0;(注:B/C>0.3 为易降解废水;B/C<0.1 为难降解废水。
)5 总体要求5.1 一般规定5.1.1 EGSB 反应器设计除应执行本标准外,还应符合国家现行的有关标准和技术规范的规定。
5.1.2 废水处理厂(站)建设、运行过程中产生的废气、废水、固体废物及其它污染物的治理与排放,应执行国家环境保护法规和有关标准的规定,不得产生二次污染。
5.1.3 废水处理厂(站)的设计、建设应采取有效的隔声、消声、绿化等降低噪声的措施,噪声和振动控制的设计应符合GBJ87 和GB50040 的规定,厂界环境噪声排放应符合GB12348的规定,废水处理厂(站)周围应建设绿化带,并设有一定的防护距离,防护距离由环境影响评价确定。
5.1.4 废水处理厂(站)应按照国家或当地的环境保护管理要求安装污染物自动监测系统。
5.1.5 废水处理厂(站)应按照国家和地方的有关规定设置规范化排污口。
5.1.6 废水处理厂(站)的设计、建设、运行过程中应高度重视职业卫生和劳动安全,严格执行GBZ1、GBZ2 和GB12801 的规定。
5.1.7 EGSB 反应器应按照有关规定设置防护栏杆、防滑梯等安全措施,并做好防火、防爆和防中暑、防中毒等预防工作。
5.1.8 EGSB 反应器宜采用密闭方式,减少恶臭对周围环境的污染,臭气浓度应符合GB/T18883的规定。
EGSB 废水处理厂(站)宜设置恶臭集中处理设施,可采用化学除臭或生物除臭法。
5.2 厂(站)选址和总平面布置5.2.1 废水处理厂(站)址和总体布置应符合GB50014 的相关规定,总图设计应符合GB50187的规定。
5.2.2 废水处理厂(站)的防洪标准不应低于城镇防洪标准。
5.2.3 废水处理厂(站)分期建设时,应按远期处理规模进行总体布置和预留场地。
管网和地下构筑物宜一次建成。
5.2.4 废水处理厂(站)的各种管线应统筹安排,避免相互干扰,便于清通和维护,合理布置超越和放空管线。
5.2.5 处理单元的竖向设计应充分利用原有地形,尽可能做到土方平衡和减少废水提升的次数。
5.3 项目构成5.3.1 采用EGSB 反应器的废水处理厂(站)主要由预处理、EGSB 反应器、后续处理、污泥储存、沼气净化及利用系统组成。
后续处理一般指好氧处理,此部分不在本规范范围内。
5.3.2 EGSB 废水处理厂(站)辅助工程包括:供配电、给排水、消防、暖通、检测与控制等。
6 工艺设计6.1 工艺流程采用EGSB 反应器的废水处理厂(站)宜采用的工艺流程见图1。
图1 工艺流程图6.2 预处理6.2.1 预处理包括格栅、沉砂池、沉淀池、调节池及混合加热池或降温措施等。
图2 预处理工艺流程6.2.2 应根据需要设粗、细格栅。
格栅的设计应符合GB50014 的规定。
6.2.3 处理屠宰和酒糟等含砂较多废水时,应设置沉砂池。
沉砂池的设计应符合GB50014的规定。
6.2.4 处理造纸、淀粉等含大量悬浮物的废水时,应设置沉淀池。
沉淀池的设计应符合GB50014 的规定。
6.2.5 应设置调节池。
调节池的设计应满足以下要求:a)调节池容量应根据废水流量变化曲线确定;没有流量变化曲线时,调节池的容量应满足生产排水周期中水质水量均化的要求,停留时间宜为6 h~12 h;如为批式生产,废水间歇排放,调节池容量宜按 1 个~2 个周期设置;b)调节池可兼用作中和池,也可在其内设置营养盐补充装置;c)调节池内宜设置搅拌设施,搅拌机动力宜为 4 W/m3池容~8 W/m3池容;d)调节池出水端应设置去除浮渣装置,池底宜设置除砂和排泥装置。
6.2.6 pH 值调节及加药装置宜设在加药间内,其设计应符合下列要求:a)通过投加碱性或酸性物质来调节和控制EGSB 反应器内的pH 值,碱性物质可选用Na2CO3、NaHCO3 等;酸性物质可选用盐酸等;b)药剂应有一定的存储量,酸性物质贮存时间宜为7 d 以上,碱性物质贮存时间宜为15d 以上;c)溶药宜采用专用的溶药罐和搅拌设备,投加宜采用计量泵自动定量投加;d)pH 值粗调宜在调节池中投加酸性物质或碱性物质,pH 值微调宜采用管道混合器和定量加酸加碱泵;e)在加药间宜同时设置营养盐(氮、磷等)等药品溶解和加药装置。
6.2.7 如废水温度不能满足设计温度要求,应设置加热或降温装置,具体要求如下:a)加热方式可采用池外加热和池内加热,池内加热宜采用热水循环加热方式;b)热交换器选型应根据废水特性、介质温度和热交换器出口介质温度确定。
热交换器,换热面积应根据热平衡计算,计算结果应留有10%~20%的余量;c)加热装置的需热量按公式(1)计算;Q t= Q h+ Q d (1)式中:Qt——总需热量,kJ/h;Qh——加热废水到设计温度需要的热量,kJ/h;Qd——保持反应器温度需要的热量,kJ/h。
d)宜采用冷却水池或冷却塔等降温设施。
6.3 EGSB 反应器6.3.1 EGSB 反应器组成EGSB 反应器主要由布水装置、三相分离器、出水收集装置、循环装置、排泥装置及气液分离装置组成。
EGSB 反应器结构形式见图3。
图3 EGSB 反应器结构示意图6.3.2 EGSB 反应器池体设计6.3.2.1 EGSB 反应器容积宜采用容积负荷法计算,按公式(2)计算。
式中:V——反应器有效容积,m3;Q——EGSB反应器设计流量,m3/d;NV——容积负荷,kgCOD/(m3·d);SO——进水有机物浓度,mgCOD/L。
6.3.2.2 反应器的容积负荷应通过试验或参照类似工程确定,在缺少相关资料时可参考附录A的有关内容确定,EGSB 反应器的容积负荷范围宜为10 kgCOD/(m3·d)~30 kgCOD/(m3·d)。
6.3.2.3 EGSB 反应器的个数不宜少于两个,并应按并联设计,具备可灵活调节的运行方式,且便于污泥培养和启动。
6.3.2.4 EGSB 反应器的有效水深宜在15 m~24 m 之间。
6.3.2.5 EGSB 反应器内废水的上升流速宜在3 m/h~7 m/h 之间。
6.3.2.6 EGSB 反应器宜为圆柱状塔形,反应器的高径比宜在3~8 之间。
6.3.2.7 EGSB 反应器的建筑材料应符合下列要求:a)EGSB 反应器宜采用不锈钢、加防腐涂层的碳钢等材料,也可采用钢筋混凝土结构;b)钢制EGSB 反应器的保温材料常用的有聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、玻璃丝棉、泡沫混凝土、膨胀珍珠岩等。
6.3.3 布水装置6.3.3.1 布水装置宜采用一管多孔式布水和多管布水方式。
6.3.3.2 一管多孔式布水孔口流速应大于 2 m/s,穿孔管直径应大于100 mm,配水管中心距反应器池底宜保持150 mm~250 mm 的距离。
6.3.3.3 多管布水每个进水口负责的布水面积宜为2 m2~4 m2。
6.3.4 三相分离器6.3.4.1 宜采用整体式或组合式的三相分离器,三相分离器基本构造见图4。
图4 三相分离器基本构造图6.3.4.2 整体式三相分离器斜板倾角范围α为55°~60°;分体式三相分离器反射板与隙缝之间的遮盖Z1 宜在100 mm~200 mm,层与层之间的间距范围Z2 宜为100 mm~200 mm。
6.3.4.3 EGSB 反应器可采用单级三相分离器,也可采用双级三相分离器。
6.3.4.4 设置双级三相分离器时,下级三相分离器宜设置在反应器中部,覆盖面积宜为50%~70%,上级三相分离器宜设置在反应器上部。