化工废水处理选择哪种高效厌氧技术？

关键词：化工废水  厌氧  UASB   EGSB  IC  ABR

厌氧生物处理，是利用厌氧微生物的代谢特性，将废水中有机物进行还原，同时产生甲烷气体的一种经济而有效的处理技术。

废水厌氧生物处理技术（厌氧消化），就是在无分子氧条件下，通过厌氧微生物的作用，将废水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等。

目前常见的高效厌氧处理技术有：UASB、EGSB、IC、ABR等，对化工废水进行处理时，应该选用哪种高效厌氧技术呢？

1、UASB

上流式厌氧污泥床（Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket，UASB）又叫升流式厌氧污泥床、上流式厌氧污泥床反应器。是一种处理污水的厌氧生物方法。由荷兰Lettinga教授于1970年发明。

图1 UASB反应器结构示意图

由于化工废水具有水质、水量不稳定，季节性变化大的特点，UASB厌氧工艺存在以下缺点，使其不适合用于处理化工废水：

1) 内部泥水混合较差，不利于微生物和有机物之间的传质，因此进水中悬浮物需要适当控制，不宜过高，一般控制在100 mg/l以下；

2) 污泥床内有短流现象，影响处理能力；

3) 对水质和负荷突然变化较敏感，耐冲击力稍差。

4) 当液相和气相上升流速较高时会出现污泥流失，导致运行不稳定

5) 水力负荷和反应器有机负荷较低。

6) 运行过程中常出现污泥回流降低进水COD、颗粒污泥影响传质、颗粒污泥漂浮沉降性能下降和流失等问题

7) 颗粒污泥培养困难。

2、EGSB

膨胀颗粒污泥床(EGSB)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。从某种意义上说．是对UASB反应器进行了几方面改进：①通过改进进水布水系统．提高液体表面上升流速及产生沼气的搅动等因素；②设汁较大的高径比；③增了出水再循环来提高反应器内液体上升流速。这些改进使反应器内的液体上升流速远远高于UASB反应器，高的液体上升流速减少了死区，获得更好的泥水混合效果。

图2 EGSB反应器装置示意图

由于化工废水具有水质、水量不稳定，季节性变化大的特点，EGSB厌氧工艺处理化工废水存在以下缺点，使其不适合用于处理化工废水：

1) 反应器较高，单个设备价格较高；

2) 采用外循环，动力消耗大，导致运行费用高；

3) 进水中悬浮物需要适当控制，不宜过高；

4) 施工难度大

3、IC

IC反应器属于第三代厌氧反应器，它的内部结构可以认为由2个UASB反应器上下串联而成，第一个UASB反应器产生的沼气作为动力，实现下部混合液的内循环，使废水获得强化的预处理，第二个UASB反应器对废水继续进行后处理，IC反应器高径比一般为4～8，其2个反应室之间由沼气提升管和回流管连接，结构如图3所示。

图3 IC反应器装置示意图

由于化工废水具有水质、水量不稳定，季节性变化大的特点，IC厌氧工艺处理化工废水存在以下缺点，使其不适合用于处理化工废水：

1) 内部结构比较复杂，导致建造成本高；

2) 启动速度较慢

3) 能耗较大；

4) 安装维护困难；

5) 出水含较多细微颗粒，加重后续处理的负担。

6) 对水质和负荷突然变化较敏感，耐冲击力稍差。

4、ABR

厌氧折流板反应器（Anaerobic BaffLted Reactor简称ABR）工艺首先由美国stanford大学的McCarty等于1981年在总结了各种第二代厌氧反应器处理工艺特点性能的基础上开发和研制的一种高效新型的厌氧污水生物技术。具有构造简单，能耗低，运行稳定可靠等优点，在水力流态，对微生物固体的去除和载流能力，及生物固体 种群的分布方面亦具有其独特的优越性，运行管理方便。 该反应器是用多个垂直安装的导流板，将反应室分成多个串联的反应室 ，每个反应室都是一个相对独立的上流式污泥床系统 (USB)，废水在反应器内沿导流板作上下折流流动，逐个通过各个反应室并与反应室内的颗粒或絮状污泥相接触，而使废水中的底物得以降解。

图4 ABR反应器装置示意图

ABR工艺用于化工废水处理，其主要优点如下：

1) 工艺构造简单 ，不需三相分离器；

2) 满足分阶段多相厌氧反应器（SMPA）的理论思路；

3) 在没有回流和搅拌的条件下，混合效果良好，死区百分率低；

4) 整体为推流流动，能耗低；

5) 水力流态局部为完全混合式，避免死角和短流产生，处理效率高；

6) 抗冲击负荷能力强；

7) 污水与微生物之间充分接触，加强传质效果。

结论

综上所述，在UASB、EGSB、IC、ABR这四种高效厌氧处理工艺中，化工废水处理厌氧生物处理宜选用ABR。