中流式污泥床處理廢水的新技術(shù)研究歷程

1986年，

NurdanBykkamaci等人運(yùn)用不同數(shù)學(xué)模型，對(duì)在不同有機(jī)負(fù)荷(OLR)和水力停留時(shí)間(HRT)條件下處理合成廢水的UBF進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)只Second-order模型和Stover-Kincannon模型能描述反應(yīng)器的動(dòng)力學(xué)行為，相關(guān)系數(shù)分別高達(dá)98%和99%。

加拿大的Guiot[1]在AF和UASB的基礎(chǔ)上開發(fā)出了上流式污泥床-過濾器(UpflowBlanketFilter，簡(jiǎn)稱UBF)復(fù)合式厭氧反應(yīng)器。相較于上述兩種工藝，UBF反應(yīng)器具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)上部的填料層可以有效的阻止污泥的流失，還能夠起到三相分離的作用，因此結(jié)構(gòu)上較UASB要簡(jiǎn)單；(2)與AF相比，UBF反應(yīng)器只用部分填料，既減輕了濾器底部易出現(xiàn)的短流和堵塞，也少用了填料[2]。UBF目前是水污染防治領(lǐng)域中項(xiàng)開發(fā)應(yīng)用前景的生物處理新技術(shù)。

1.研究進(jìn)展

目前外對(duì)UBF反應(yīng)器的動(dòng)力學(xué)模型、啟動(dòng)、運(yùn)行性能及其影響因素都有研究。

1.1動(dòng)力學(xué)模型

物料在反應(yīng)器中不同的流動(dòng)情況直接與反應(yīng)器內(nèi)基質(zhì)濃度、溫度和反應(yīng)時(shí)間等工藝條件密切相關(guān)，因此對(duì)反應(yīng)器中流體流動(dòng)模型的研究是反應(yīng)器放大應(yīng)用的個(gè)重要環(huán)節(jié)。

劉忠生等人[3]提出了UBF液體流動(dòng)組合模型，它將污泥床、污泥層和填料層視為相互隔開、各帶死區(qū)的全混流反應(yīng)單元，它們之間用上流和返混依次相連，并有原料水自污泥床入口旁流(短路)到污泥層和填料層，進(jìn)而利用該模型和比基質(zhì)降解Monod方程建立了UBF基質(zhì)降解動(dòng)力學(xué)模型，并通過試驗(yàn)取得了精對(duì)苯二甲酸廢水基質(zhì)動(dòng)力學(xué)常數(shù)。

1.2啟動(dòng)

啟動(dòng)的目標(biāo)是為需處理的污水培養(yǎng)適宜的微生物，旦活性污泥形成，不管是顆?；蛐躞w，反應(yīng)器的運(yùn)行都很穩(wěn)定。因此，厭氧反應(yīng)器能否成功地快速啟動(dòng)是決定反應(yīng)器運(yùn)行成敗的先決條件[4]。

Hashemian等人[5]對(duì)用聚氨酯為填料的UBF的啟動(dòng)進(jìn)行了研究。認(rèn)為雖然聚氨酯填料代價(jià)高，但能夠縮短啟動(dòng)時(shí)間。Huub等人[6]對(duì)用聚氨酯為填料的UBF與UASB的啟動(dòng)進(jìn)行了對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)UBF較UASB啟動(dòng)快?？赡苁怯捎谠谇罢咧挟a(chǎn)甲烷菌群快速固定的緣故