上流式污泥床过滤器(UBF)的工艺设计文献综述
2020-03-14 12:18:27
文 献 综 述
1.前言
上流式污泥床-过滤器(Upflow Blanket Filter,简称UBF)是加拿大人Guiot[2]在厌氧滤器(AnaerobicFilter,简称AF)和上流式厌氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Blanket,简称UASB)的基础上开发的新型复合式厌氧流化床反应器。UBF具有很高的生物固体停留时间(SRT)并能有效降解有毒物质,是处理高浓度有机废水的一种有效的、经济的技术[1]。
2.上流式污泥床过滤器
2.1上流式污泥床过滤器原理
复合式厌氧流化床工艺是借鉴流态化技术处理生物的一种反应器械,它以砂和设备内的软性填料为流化载体。污水作为流水介质,厌氧微生物以生物膜形式结在砂和软性填料表面,在循环泵或污水处理过程中产甲烷气时自行混合,使污水成流动状态。污水以升流式通过床体时,与床中附着有厌氧生物膜的载体不断接触反应,达到厌氧反应分解、吸附污水中有机物的目的。UBF复合型厌氧反应器,是中部为生物挂膜污泥床区、下部布水流化区,厌氧处理中率先采用以砂和设备内部为软性填料为载体。设备结构为上部分固液气分离区、下部分循环流化反应区,利用循环泵,使污水和有生物膜的二种载体在中部、下部分流化反应区中进行循环,达到流化的目的。
2.2上流式污泥床过滤器的优点
UBF复合型厌氧流化床的优点是效能高、占地少,适用于较高浓度的有机污水处理工程。在厌氧处理中厌氧微生物分解有机物过程中能产生大量的甲烷、二氧化碳等气体,其中甲烷占75%~85%,1公斤COD产生量为0.5m3。产出的甲烷可供锅炉用燃料,也可供民用,是一种很好的能源[1]。
该反应器充分发挥了AF和UASB 2种高效反应器的优点[2-4]。UBF厌氧反应器上部空间架设有填料,不但可以在其表面生长微生物膜,而且在其空隙可以截留悬浮微生物,即利用原有的有效容积增加了生物总量,防止了生物量的突然带出[5,6],废水处理系统的负荷能力本质是由保留在反应器里的活性污泥生物量来控制的,因此截留高活性生物量是UBF厌氧反应器的目标,而填料层对COD有20%左右的去除率[2,7]。据研究报道,采用UBF与UASB,AF等厌氧反应器对比处理不同性质废水时,发现UBF厌氧反应器具有较高的COD去除率[8],达90%以上,其抗抑制微生物活性的硫酸根及NH3-N等物质的能力较强[9-15]。UBF厌氧反应器中总固体质量分数约为4509/kg,大约80%的总固体被固定[15],表明UBF厌氧反应器是一种高效稳定的生物处理技术。
2.3上流式污泥床过滤器的工艺特点
(1)有机负荷高,COD容积负荷为10~60kg/(m3#183;d)或BOD容积负荷为7~45kg/(m3#183;d),COD污泥负荷为0.5~1.5kg/(kg#183;d)或BOD污泥负荷为0.3~1.2kg/(kg#183;d)。