压力生化反应器处理有机废水研究

摘要：试验考察了在不同压力和不同负荷条件下，采用压力生化反应器对有机废水的处理效果。试验结果表明，该反应器在停留时间为4h时，容积负荷可达5.91－11.8kg［BOD5］／（m3·d），氧转移效率达50％，污泥产率仅为0.1％，且活性污泥的沉降性能好。该反应器适于对中、高浓度有机废水的处理。

关键词：生化反应器 污泥负荷率 有机废水

传统的活性污泥曝气法，在城市污水处理中得到了广泛的应用。但存在着进水CODcr浓度不能太高、污泥负荷较低、停留时间长、占地面积大、基建投资高等问题。尤其是处理中、高浓度的有机废水，一般需要和物化或厌氧处理相结合。压力生化反应器是一种在压力状态下对废水进行生物处理的技术，采用密闭容器罐进行加压曝气。相对于传统曝气法，它使用2－3倍于常压的曝气压力对反应器进行充氧，因此，混合液空气中氧向微生物转移的效率大大增强，从而可提高反应器内的活性污泥浓度，有利于活性污泥微生物的增殖和对有机物的降解。

本研究自行设计、加工了压力生化反应器。利用压力生化反应器，对有机废水进行了试验研究。研究了在不同压力、不同负荷条件下活性污泥微生物对有机废水的处理效果，以及污泥沉降性能和PH值对反应的影响。

1 试验装置及方法

压力生化反应器试验处理装置如图1所示。

压力生化反应器的主体由上升管、下降管、气液分离器和固液分离器组成。气液分离器起气、液分离的作用，固液分离器的作用是防止混合液出水带走过量的活性污泥，保持压力生化反应器中污泥增长量与随混合液排出污泥量的平衡。采用压力容器罐对进水进行动态加压。

活性污泥的驯化是在另外的活性污泥曝气池中进行的，取城市污水厂活性污泥加乳品废水培养而成。

在试验过程中，每天测定压力反应器进、出水及各取样口的CODcr，不定期测定进出水BOD5；每天测定压力反应器中混合液的30min沉降比SV％、污泥浓度MLSS、压力反应器出水SS及压力反应器中进出水的DO、pH。

2 试验结果与讨论

2.1 不同曝气压力下的实验结果

在连续进水稳态运行条件下，采用进水CODcr；为2000 mg／L的乳品废水，考察在不同曝气压力条件下，压力反应器对有机物的去除效率和去除速度。实验进气量采用0.2m3/L，不同压力下的处理结果见图2。曝气时间均为4 h，曝气压力与CODcr去除率的关系见图3。

由图2与图3的试验结果可知，曝气压力对有机物的降解速度和去除率有着很大的影响。当曝气压力为0.3MPa和0.4MPa时，有机物的降解速度很快，经2 h处理后，出水CODcr去除率分别为82.5％和83.4％；经4h处理后，出水CODcr去除率分别达到90.6％和91.5％。而曝气压力为0.1MPa时，经4h曝气处理后的出水CODcr去除率为56％，经10h曝气处理后的出水CODcr去除率为82.4％。可见，在压力条件下，提高了混合液的饱和溶解氧浓度，加快了混合液中氧向微生物传递的速度，使得活性污泥菌胶团的内外都处于好氧状态，活性污泥微生物的活性大大增强，从而有效地提高了有机物的降解速度。

曝气压力从0.3 MPa进一步升高到0.4 MPa时，CODcr去除率从90.6％增加到91.5％，增加得不大。故考虑经济性与处理效率的关系，压力反应器的曝气压力以不超过 0.3 MPa为宜。

2.2 不同负荷条件下的试验结果

在0.3 MPa的压力条件下，进行了不同负荷的试验，负荷的改变是通过改变进水浓度和改变进水流量来达到的，停留时间采用4h。不同进水负荷下的处理结果见表1。

表1 不同负荷条件下的处理结果 水样混合状态，因而具有较高的抗冲击能力。

2.6 其它有机废水的运行试验

为了研究压力反应器对其它工业废水的处理效果，又对沥麻废水、毛纺废水和漂染废水作了试验研究。试验压力取0.3 MPa，停留时间为4 h。试验结果如表3所示。

表3 压力反应器处理不同有机废水的试验结果 废水种类