鐘京崗 徐志國(guó)

山東世紀(jì)陽(yáng)光紙業(yè)集團(tuán)有限公司 山東濰坊 262400

內(nèi)循環(huán)厭氧技術(shù)主要應(yīng)用于高濃度有機(jī)廢水的處理。內(nèi)循環(huán)技術(shù)主要是通過(guò)高耗能使內(nèi)循環(huán)的傳質(zhì)過(guò)程得以強(qiáng)化。一般來(lái)水，內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器處理制漿造紙廢水的效能是隨著廢水性質(zhì)的不同而變化的，并不是我們通常以為的期望性變化。從另一方面來(lái)說(shuō)，內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器在紙漿造紙廢水處理方面的應(yīng)用能夠有效降低運(yùn)行成本，增加處理效率，是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略下解決環(huán)境污染問(wèn)題的重要手段之一。

1 內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器處理制漿造紙廢水的效能

1.1 沼氣提升實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)

內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器本質(zhì)上是一種比較特殊的氣提式反應(yīng)器。嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的工作原理與空氣提升液體循環(huán)反應(yīng)器極為相似。主要區(qū)別在于內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器石油反應(yīng)器中的自產(chǎn)沼氣提供提升動(dòng)力源的。因此，內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器在使用過(guò)程中不需要依靠外力進(jìn)行，能夠達(dá)到節(jié)能減耗的目的[1]。

1.2 抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定性好

內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器第一反應(yīng)區(qū)的進(jìn)口水量與實(shí)際水量有一定差距。循環(huán)水的稀釋作用使得反應(yīng)器自身的抗沖擊能力及酸堿調(diào)節(jié)能力有所提升。甚至在水中含有一定濃度有毒物質(zhì)的情況下，內(nèi)循環(huán)水的稀釋作用也能夠使其生化作用大大降低。與此同時(shí)，反應(yīng)器的酸堿調(diào)節(jié)功能也使得反應(yīng)器運(yùn)行過(guò)程中中和劑酸堿的用量大大節(jié)約。再加上第二反應(yīng)區(qū)的二次處理，內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的運(yùn)行十分穩(wěn)定。

1.3 具有自我調(diào)節(jié)作用

內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器中流量的高低與進(jìn)液中COD的含量成正比。因此該反應(yīng)器在使用過(guò)程中能夠做到自我調(diào)節(jié)。在COD 負(fù)荷不斷增加的情況下，沼氣的產(chǎn)生量也在不斷增加，如此一來(lái)，內(nèi)循環(huán)的氣提也會(huì)受到影響，呈現(xiàn)上漲趨勢(shì)，從而使得更多的循環(huán)水量產(chǎn)生，進(jìn)水COD 也得到了稀釋。若COD 負(fù)荷降低，沼氣產(chǎn)量也隨之降低，此時(shí)反應(yīng)器內(nèi)的內(nèi)循環(huán)流較低。

2 內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器處理制漿造紙廢水影響因素

2.1 水力停留時(shí)間對(duì)反應(yīng)器運(yùn)行的影響

就我國(guó)對(duì)內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的最初設(shè)計(jì)要求而言，希望通過(guò)該反應(yīng)器入水情況的觀察對(duì)其他工藝條件如COD 去除率等進(jìn)行設(shè)定。通過(guò)一定的理論計(jì)算得知合理范圍的內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的各項(xiàng)參數(shù)，提高反應(yīng)器應(yīng)用的模式化。但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中筆者發(fā)現(xiàn)，這一設(shè)計(jì)目標(biāo)在目前缺乏有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)受到多種因素影響，實(shí)際設(shè)計(jì)運(yùn)行數(shù)據(jù)與理論計(jì)算結(jié)果之間也存有一定差異。在內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器使用過(guò)程中進(jìn)水量與水力停留之間是成反比的，但是COD 去除率并不會(huì)受到HRT 的影響，一直到反應(yīng)器啟動(dòng)結(jié)束，HRT 不斷下降，但COD 去除率數(shù)值卻保持不變。造成此種現(xiàn)象主要是由于內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器污泥活性的恢復(fù)造成的。在此過(guò)程中，微生物對(duì)有機(jī)物的絕對(duì)攝取量不斷增加。內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器內(nèi)部所擁有的兩級(jí)三相分離器結(jié)構(gòu)十分特殊，上下重疊的結(jié)構(gòu)模式就使得反應(yīng)器在較高上流速度的條件下依然能夠滯留生物。在HRT 較低的情況下，進(jìn)水上升流速不斷提高，此時(shí)反應(yīng)器內(nèi)部顆粒污泥與廢水之間的接觸不斷加強(qiáng)。因此，盡管HRT 數(shù)值很低，COD 去除率也不會(huì)受到影響。

2.2 溫度變化對(duì)反應(yīng)器運(yùn)行的影響

反映其啟動(dòng)過(guò)程中溫度是不斷上升的。一般來(lái)說(shuō)，內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的啟動(dòng)時(shí)間在冬季，此時(shí)的氣溫較低，再加上反應(yīng)器的中溫消化。因此在啟動(dòng)過(guò)程中需要使用蒸汽加熱裝置提高反應(yīng)器溫度。在反應(yīng)器啟動(dòng)過(guò)程中，一開始反應(yīng)器溫度是不斷增加的，之后在某一時(shí)間段到達(dá)最高溫度，此后保持在此溫度范圍內(nèi)。但是目前來(lái)說(shuō)，反應(yīng)器溫度的測(cè)量通常是人工對(duì)蒸汽加熱管的開閉進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)的。因此，嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)不可避免的會(huì)存有一定的誤差，此時(shí)會(huì)出現(xiàn)水溫波動(dòng)的情況。就反應(yīng)器總體去除效果而言，同樣會(huì)受到溫度變化的影響。在中文或高溫厭氧處理的條件下，溫度波動(dòng)保持在1.5～2℃為宜，若高于此溫度，但小于3℃將會(huì)對(duì)產(chǎn)甲烷菌速率產(chǎn)生抑制作用，若溫度繼續(xù)升高，波動(dòng)保持在5℃左右將會(huì)造成反應(yīng)器停止產(chǎn)氣。由此可以看出，溫度變化對(duì)反應(yīng)器所產(chǎn)生的影響是十分明顯的。若在短時(shí)間內(nèi)反應(yīng)器出現(xiàn)較大的溫度波動(dòng)將會(huì)對(duì)反映其運(yùn)行狀態(tài)、污泥活性等產(chǎn)生影響，從而對(duì)反應(yīng)器去除率產(chǎn)生影響[2]。

2.3 PH 與VFA 對(duì)反應(yīng)器運(yùn)行的影響

反應(yīng)器內(nèi)水質(zhì)的變化對(duì)PH 值的影響較小，但對(duì)于VFA 的影響卻很大。由此可見，VFA 與PH 相比對(duì)于酸堿環(huán)境變化的敏感程度更大，VFA 能夠更加準(zhǔn)確地對(duì)反應(yīng)器內(nèi)部環(huán)境的變化做出反應(yīng)。隨著時(shí)間的不斷增加，VFA 的數(shù)值先增后減。這樣的變化趨勢(shì)是由于揮發(fā)酸的初期效應(yīng)導(dǎo)致的，此后隨著時(shí)間的增加，揮發(fā)酸的作用逐漸削弱，VFA 的樹枝自然回落，但最終能夠穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。因此可以得出反映其使用過(guò)程中，產(chǎn)甲烷菌的活性較強(qiáng)，反映其內(nèi)部不積累揮發(fā)酸的事實(shí)。VFA 的不斷上升是導(dǎo)致PH 不斷下降的主要原因。雖然相對(duì)于VFA 來(lái)說(shuō)，PH 值的檢測(cè)十分簡(jiǎn)便，但其濃度變化較為滯后。在甲烷菌活性降低的情況下，VFA 由于過(guò)負(fù)荷開始不斷積累，受到廢水緩沖能力的影響此時(shí)的PH 值變化不大。隨著時(shí)間的推移，VFA 積累到一定程度，PH 值變化明顯。因此，要想防止反應(yīng)器酸化需要對(duì)VFA 數(shù)據(jù)進(jìn)行即時(shí)監(jiān)測(cè)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器在制漿造紙廢水處理中的應(yīng)用本質(zhì)上是實(shí)現(xiàn)技術(shù)與時(shí)間有機(jī)結(jié)合的過(guò)程。近年來(lái)，盡管內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器在我國(guó)紙漿造紙廢水處理方面起到了十分重要的作用，但其應(yīng)用過(guò)程依然存在一定的問(wèn)題。因此我國(guó)大量引進(jìn)國(guó)外技術(shù)對(duì)現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器進(jìn)行優(yōu)化與改良。值得注意的是，在此過(guò)程中國(guó)內(nèi)必須做好實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)的吸收工作，從而為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出更大貢獻(xiàn)[3]。