自從八十年代國外科學(xué)家發(fā)現(xiàn)厭氧顆粒污泥并發(fā)明UASB反應(yīng)器技術(shù)以來,厭氧技術(shù)取得了突飛猛進的發(fā)展,UASB技術(shù)的應(yīng)用從高濃度有機廢水發(fā)展到中、低濃度有機廢水。
隨著技術(shù)的不斷發(fā)展以及生產(chǎn)實踐經(jīng)驗的不斷總結(jié),發(fā)現(xiàn)老式的UASB反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)存在較大的缺陷,限制了厭氧技術(shù)的進一步發(fā)展,其主要表現(xiàn)為:①老式的UASB反應(yīng)裝置的高徑比偏小,布水面積較大不易形成均勻布水,特別是對于中、低濃度廢水,由于產(chǎn)氣量低,對污泥層的攪拌強度弱,容易形成進水的“短路”現(xiàn)象,影響處理效率、降低處理效果;②當(dāng)進水濃度產(chǎn)生波動時,會對出水濃度也產(chǎn)生較大的波動,在結(jié)構(gòu)上缺乏有效的解決辦法;③由于上升流速的限制,造成單位容積的處理能力不高;④由于結(jié)構(gòu)上的限制,對于大型污水處理設(shè)施而言,UASB的占地面積仍顯較多,使用上有一定的限制。
鑒于以上問題,國外開發(fā)出新型的厭氧顆粒污泥膨脹床技術(shù)-EGSB。EGSB反應(yīng)器實際是改進的UASB反應(yīng)器,其運行在較大的上升流速下使污泥處于懸浮狀態(tài),從而保持了進水與污泥的充分接觸。EGSB的概念特別適用于低溫和中、低濃度廢水,當(dāng)沼氣產(chǎn)率低、混合強度低時,較大的進水動能和相對集中的沼氣攪拌作用,使反應(yīng)器內(nèi)污泥床膨脹高度增加,可獲得比“通?!盪ASB反應(yīng)器好的運行結(jié)果。
它的特點是:在一個高的反應(yīng)器內(nèi)將沼氣的分離分為兩個階段。在反應(yīng)器下部形成一個極端高負荷的膨脹顆粒污泥床,在此大部分COD和BOD降解轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣中甲烷含量約為65-75%。這里產(chǎn)生的沼氣由低部位分離器收集,并形成“氣提”,攜帶水和污泥經(jīng)“上升”管沖至反應(yīng)器頂部氣液分離器內(nèi)。沼氣由此被分離出來,泥水混合液將再循環(huán)降到反應(yīng)器底部,形成一個內(nèi)循環(huán)流。
處理后的出水經(jīng)過下部分離器上升至反應(yīng)器的高部位進行低負荷的后處理。在上部精處理后的水最終經(jīng)出水堰溢流排出。
這種“內(nèi)循環(huán)”系統(tǒng)使得反應(yīng)器具有更高的運行可靠性。例如,當(dāng)COD負荷增加時,沼氣的產(chǎn)生量隨之增加,由此內(nèi)循環(huán)的“氣提”增大,從而稀釋了進水COD負荷;當(dāng)COD負荷低下來時,沼氣產(chǎn)量也低,從而形成較低的內(nèi)循環(huán)流。因此,內(nèi)循環(huán)實際為反應(yīng)器起了自動平衡COD沖擊負荷的作用。由于強烈的氣液混合效應(yīng),在反應(yīng)器中不會發(fā)生污泥床“溝流”現(xiàn)象。
我公司在國內(nèi)率先在工業(yè)規(guī)模上使用了MYIC厭氧反應(yīng)器,現(xiàn)已被成功應(yīng)用于高、中、低濃度的食品加工廢水處理工藝中。實踐證明:特別對于常溫-低溫(25℃-10℃)、中、低濃度(COD:1000-30000mg/l)的有機廢水,MYIC厭氧反應(yīng)器顯示出巨大的優(yōu)越性:COD去處率≥80%,大大降低了廢水處理費用,較之傳統(tǒng)工藝運行費用可減少50-60%,較強的抗沖擊負荷能力,由于厭氧反應(yīng)的污泥產(chǎn)率只有好氧反應(yīng)的10%甚至更低,因此厭氧反應(yīng)器的排泥量極少,且厭氧顆粒污泥可作為副產(chǎn)品出售以及產(chǎn)生的沼氣均可帶來一定經(jīng)濟效益。