生物流化床反应器主体为碳钢制作,内壁有防腐涂层,反应器内部构件均由不锈钢制成;均质水解罐高度为15m,有效体积为145 m3;生物流化床反应器高度为14m,有效体积为150 m3;流化床内所使用的生物载体为塑料拉西环,菌种为经过培养、驯化、专一性强的特种生物菌群。 4 试验结果与讨论 4.1 COD处理效果
生物流化床连续运行处理COD效果如图3所示。在进水量达到负荷后,通过为期2个多月的稳定运行,在进水COD为1000~3000mg/L,pH值为5.0~13.0,反应温度为20~38℃,进气量为90~120m3/h操作条件下,处理后COD小于500mg/L,达到COD为500mg/L的要求,COD去除率达90%。同时也表明反应器对COD波动冲击具有很好的适应性。
30002500COD(mg/L)进水COD出水COD企业标准20001500100050001815222936435057647178859299106时间(天)
图3 COD去除效果
4.2 COD去除容积负荷
生物流化床去除容积负荷如图4所示。由图4可见,生物流化床的平均去除容积负荷为3.1kgCOD/(m3·d)。装置最大容积负荷可达6.0kgCOD/(m3·d),也表明它对COD有较高的容纳和抗冲击能力。
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7去除容积负荷 [kgCOD/(m3d)]65432100204060时间(天)80100120
图4 COD去除容积负荷
4.3 生物流化床与传统活性污泥法比较
表4为生物流化床与传统活性污泥法参数对比。由表4可知,生物流化床的停留时间为传统活性污泥法的1/4,气水比为1/2,平均去除容积负荷近4倍,抗冲击能力较强。由此可见生物流化床处理效率远高于传统活性污泥法。
表4 生物流化床与传统活性污泥法比较
项目 装置 传统活性污泥法 生物流化床 停留时间(h) 气水比 出水平均COD 平均容积负荷 0.76kgCOD /(m3·d) 3.1kgCOD /(m3·d) 抗冲击能力 一般 强 50~70 12~15 40~50 12~16 600mg/L 300mg/L
5 经济技术分析
现有乙二醇污水预处理工艺为氧化沟法,该工艺运行成本见表5;生物流化床处理乙二醇污水中试成本见表6。
5
表5 氧化沟工艺预处理乙二醇污水成本费用估算表 单位:元
序号 1
项目 化工原材料
能源消耗 总成本
名称 尿素 碳酸氢二钠 新鲜水 电 非净化风 净化风 蒸汽
吨水消耗数量 0.026kg 0.013kg 0.043吨 1.5度
单价(元) 污水处理成本
(元/吨污水) 2000 3000 0.9 0.50
0.052 0.039 0.039 0.75 0.88
2
4
表6生物流化床处理乙二醇污水中试成本估算表 单位:元
序号 1 2 4
项目 化工原材料
能源消耗 总成本
名称 尿素 碳酸氢二钠 新鲜水 电 非净化风 净化风 蒸汽
吨水消耗数量 0.015kg 0.005kg 0.02吨 1.3度
单价(元) 污水处理成本
(元/吨污水) 2000 3000 0.9 0.50
0.03 0.015 0.018 0.65 0.71
估算说明:
①、化工原材料:装置运行所需的药品,其价格按照目前国内的市场价格确定。 ②、能源消耗:主要指电费。
现有氧化沟工艺每吨乙二醇污水预处理成本(人工成本除外)为0.88元,生物流化床乙二醇污水试验预处理成本(人工成本除外)为0.71元。生物流化床比传统工艺方法氧化沟每吨运行处理费用节约0.17元。
6 结论
(1) 在进水COD为1000~3000mg/L,pH值为5.0~13.0,反应温度为20~38℃,进气量为90~120m3/h操作条件下,处理后COD小于500mg/L,COD去除率达90%。
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(2) 生物流化床的平均容积负荷为3.1kgCOD/(m3·d),是传统活性污泥法平均容积负荷的4倍。该装置最大容积负荷达6.0kgCOD/(m3·d),充分表明该反应器较高的处理效率。
(3) 试验表明采用生物流化床、拉西环载体及优势菌综合技术,处理乙二醇污水效率高、能耗少,并且产泥量少,减少了固体废弃物的二次污染。
(4) 生物流化床实现了污水处理的装置化、集成化、占地面积小,操作费用低,处理效果好,抗冲击能力强。
参考文献:
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