HCR工藝應(yīng)用實例及其效果和分析

更新時間：2009-07-28 11:36 來源：作者: 閱讀：1791

已有HCR工程處理的廢水類型有：奶品加工廢水、酵母生產(chǎn)工藝廢水、造紙廠廢水、化工廢水、印刷業(yè)廢水、屠宰廢水、填埋場滲濾液及城市污水等。其中，尤以造紙廢水的處理工程最多，已分別在德國、挪威、中國、法國、加拿大等地建成投入運行(表1)。

表1　HCR典型工程實例運行參數(shù)

參數(shù)	處理量 (m³/d)	廢水COD濃度 (mg/L)	反應(yīng)器體積 (m³)	水力停留時間 (h)	所在國家
酵母	168	11000	25+10	4.99	德國
玻璃工藝	241	11000	25	2.49	德國
橄欖業(yè)	138	4000	5 x 3	2.62	意大利
造紙工藝	2500	14000	2 x 250	4.8	挪威
造紙工藝	14000	1500	2 x 300	1.03	加拿大
造紙工藝	13000	1720	2 x 300	0.90	中國
造紙工藝	22000	3500	2 x 1100	2.37	挪威
造紙工藝	6926	1350	300	1.14	法國
屠宰業(yè)	14400	1700	2 x 250	1.2	韓國
造紙工藝	21000	3000	1200+800	2.29	挪威

實例1　拉維克市雀斯科夫銳茲公司(TreschowFritze, Larvik)的半化學(xué)紙漿廢液，其COD濃度高達20000mg/L，采用HCR工藝處理，其容積負荷達80 kg COD/(m3·d) ，COD的降解率達〖CM(22〗到了70%。廢水中含有過氧化漂白污水，但它對于水處理的效果沒有任何不良影響，其剩余污泥的產(chǎn)率約為0.2kg SS/kg COD。

實例2　在威尼斯拉市的漢斯霍司公司(Hunsfos,Vennesla)，亞硫酸鹽化學(xué)紙漿濃縮液(來自化學(xué)再生系統(tǒng))COD的變化范圍為5 000～10000 mg/L，污水中同時含有糖醛，因而對附近納污區(qū)的魚類構(gòu)成危害。用HCR工藝處理，容積負荷平均達60 kg COD/(m3·d) ,COD的降解率為80%，糖醛的去除率達100%，剩余污泥的產(chǎn)率僅為0.15 kg SS/kg COD。

表2列出了某地城市污水采用兩種方法處理的主要效果參數(shù)。可以看出HCR工藝相對于傳統(tǒng)的活性污泥法工藝在充氧速率、容積負荷、污泥負荷、二沉池表面負荷、剩余污泥產(chǎn)率、水力停留時間等方面，都具有明顯的優(yōu)勢。

表2　HCR工藝處理某城市污水效果對比

參數(shù)	活性污泥法	HCR工藝
充氧速率(kg/(m³·h)	＜0.06	0.5-3.0
能耗(kg/(kW·h))	0.7-2.0	0.5-3.0
容積負荷(kg BOD₅/(m³·d))	0.75-1.0	＜40
污泥濃度(kg/m³·d)	2.5-3.0	1-8
污泥負荷(kg BOD₅/(kg MLSS·d))	0.3	＜15
去除率(%)	＜95	80～90
停留時間(h)	4～8	＜0.5
耗能容積率(kW/m³)	＜0.05	1～2
污泥指數(shù)(m³/kg)	100～150	＜70
二沉池表面負荷(m³/(m²·h))	＜1.5	2～8
剩余污泥產(chǎn)率9kg MLSS/kg BOD₅	1.0	＜0.6

HCR工藝在中國的應(yīng)用前景分析

根據(jù)HCR所具有的特點，我們認為該工藝在中國有以下幾方面的應(yīng)用前景：

(1)普通工業(yè)廢水的處理。中國工業(yè)企業(yè)的廢水種類很多，變化也很復(fù)雜。特別是一些中小型企業(yè)，因其廢水量不大，或因污染物濃度不太高，而且廢水中又不含明顯的有毒物(即普通工業(yè)廢水)，故一直未進行達標處理。根據(jù)當前的環(huán)境保護要求，這類廢水也是非治不可的。然而，原來廠區(qū)規(guī)劃又大都沒有考慮廢水處理的場所。鑒于這些廢水的特點及處理場所不足等矛盾，選擇占地少、適應(yīng)性強的HCR工藝，有望解決這類廢水的處理。

(2)特殊工業(yè)廢水的處理。有一些工業(yè)廢水含有某些毒性物質(zhì)或可能致毒的組份(稱特殊工業(yè)廢水)，往往無法采用常規(guī)好氧或厭氧工藝進行處理。如防腐產(chǎn)品工業(yè)和農(nóng)藥產(chǎn)品工業(yè)等產(chǎn)生的廢水中，多含有難降解的有機物，且對微生物具有致死的毒性。過去多采用焚燒方法或固化填埋方法進行處理，但是成本很高，并可能產(chǎn)生二次污染。

HCR工藝采用快速高效的氧傳遞轉(zhuǎn)輸方式，溶解氧多保持在5mg/L左右，反應(yīng)器中的微生物群落能快速適應(yīng)污染物種類和濃度的變化，這對于特殊工業(yè)廢水的處理十分有利。前面談到的甲醛廢水、苯酚廢水、苯甲醛廢水等，采用HCR工藝處理都獲得了很好的效果，且運行狀況良好，就是較好的實例。

(3)城市中水工程中應(yīng)用。城市中水工程所處理的原水具有水量少，變化幅度大，且COD濃度不太高等特點；中水工程對出水的水質(zhì)要求也不太高(主要用作沖洗水或綠地用水)。要滿足這些條件，HCR工藝是最好的方法之一。首先，它可以根據(jù)不同水量水質(zhì)的變化來靈活地設(shè)計工藝系統(tǒng)；其次，因HCR工藝采用封閉式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)產(chǎn)生的廢氣用管道收集外排，這種設(shè)計有利于城市小區(qū)的環(huán)境保護，工程附近的居民可以免遭惡臭之苦；再者，HCR系統(tǒng)充分利用了地上和地下空間，設(shè)計別致，造型美觀，容易和小區(qū)的景觀融合在一起。

幾點認識

(1)HCR工藝采用高效的空氣氧傳遞轉(zhuǎn)輸方法，合理利用了射流曝氣技術(shù)，應(yīng)用了壓頭和快速強制溶氧的原理，并利用紊流剪切擴散和均勻分布的作用，使空氣氧的傳遞轉(zhuǎn)輸率高達50 %，是一種高效的好氧生物處理技術(shù)。

(2)已經(jīng)運行的HCR工程系統(tǒng)表明，該工藝適應(yīng)范圍廣，負荷率高，COD去除率高，運行效果好。其占地面積少，綜合經(jīng)濟效益好，具有推廣應(yīng)用的價值。

(3)中國工業(yè)污水的種類復(fù)雜多樣，城市中水工程正有待開發(fā)，HCR工藝在中國大有發(fā)展前景。必須提醒注意的是，應(yīng)該以技術(shù)引進為主，盡量采用國產(chǎn)的設(shè)備和附件，使之更加符合本國的國情，以獲得最佳的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。

(4)HCR工藝存在的問題：一是能耗，當污水 COD去除率在80%及其以下時，所需能耗低且效益好；如果COD的去除率要求過高，其能耗就直線升高。因此，在實際工作中也不能盲目地選用HCR工藝。第二個問題是泡沫，HCR在處理某些廢水時，也和常規(guī)好氧工藝一樣會產(chǎn)生泡沫，設(shè)計時必須考慮這一因素。

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