摘要：本文介紹了厭氧膨脹顆粒污泥床（EGSB）的構(gòu)造與工作原理，指出了EGSB反應(yīng)器的優(yōu)缺點，并總結(jié)了其在廢水處理中的研究現(xiàn)狀。

關(guān)鍵詞：厭氧膨脹顆粒污泥床（EGSB）；廢水處理；工作原理；研究

引言

厭氧膨脹顆粒污泥床( Expanded Granular Sludge Bed，簡稱EGSB) 是由荷蘭Wageningen農(nóng)業(yè)大學(xué)的Lettinga等人于20世紀(jì)90年代初，在上流式厭氧污泥床(UASB)的研究成果的基礎(chǔ)上開發(fā)的一種高效厭氧反應(yīng)器。目前, EGSB反應(yīng)器已成功應(yīng)用于生活污水以及食品、醫(yī)藥、化工等工業(yè)廢水處理領(lǐng)域。由于其處理容量高、投資少、占地省、運行穩(wěn)定等特點，引起了各國水處理人員的關(guān)注，甚至被認為是第三代厭氧生化反應(yīng)器的代表工藝之一。

1、EGSB反應(yīng)器的構(gòu)造與工作原理

EGSB反應(yīng)器一般為圓柱狀塔形，具有很大的高徑比，生產(chǎn)裝置反應(yīng)器的高度可達15~20米。其構(gòu)造與UASB反應(yīng)器極為相似，可以分為進水配水系統(tǒng)、反應(yīng)區(qū)、三相分離區(qū)、沉淀區(qū)和出水渠系統(tǒng)。與UASB反應(yīng)器不同之處是，EGSB反應(yīng)器設(shè)有專門的出水回流系統(tǒng)。

EGSB反應(yīng)器的主要工作原理是：廢水由底部配水系統(tǒng)進入反應(yīng)器,很高的上升流速使廢水與顆粒污泥充分接觸,有機物被降解,同時產(chǎn)生氣體。三相分離器首先使混合液脫氣，生成的沼氣進入氣室后排出反應(yīng)器，脫氣后的混合液在沉淀區(qū)進一步進行固液分離,污泥沉淀后返回反應(yīng)區(qū)，澄清的出水流出反應(yīng)器。由于EGSB反應(yīng)器內(nèi)流體上升流速很大，所以必須要有沉降性能更好的顆粒污泥和分離效果更強的三相分離器才能保證以上過程的順利進行。

2、EGSB反應(yīng)器的優(yōu)缺點

EGSB反應(yīng)器是在UASB反應(yīng)器研究成果的基礎(chǔ)上開發(fā)的，與UASB反應(yīng)器相比，EGSB反應(yīng)器有如下特點:

（1）EGSB反應(yīng)器內(nèi)維持較高的液體表面上升流速(2.5—6m/h)，能在高負荷下取得高處理效率。

（2）反應(yīng)器采用較大的高徑比(15—40)，細高型的反應(yīng)器構(gòu)造可有效地減少占地面積。

（3）EGSB反應(yīng)器的顆粒污泥床呈膨脹狀態(tài)，顆粒污泥性能良好。在較高的水力負荷條件下，顆粒污泥的粒徑較大，凝聚和沉降性能好，機械強度也較高。

（4）EGSB反應(yīng)器對布水系統(tǒng)要求較為寬松，但對三相分離器要求更為嚴格。較高的水力負荷使得反應(yīng)器內(nèi)的攪拌強度加大，這保證了顆粒污泥與廢水之間的充分接觸，強化了傳質(zhì)過程，可以有效地解決UASB常見的短流、死角和堵塞問題。

（5）EGSB反應(yīng)器采用出水回流技術(shù)。對于低溫和低負荷有機廢水，回流可以增加反應(yīng)器的水力負荷，保證處理效果；對于超高濃度或含有毒物質(zhì)的有機廢水，回流可以稀釋進入反應(yīng)器內(nèi)的基質(zhì)濃度和有毒物質(zhì)濃度，降低其對微生物的抑制和毒害，這是EGSB區(qū)別于UASB工藝最為突出的特點之一。

（6）EGSB反應(yīng)器在處理低溫、低濃度有機廢水時也有顯著效果。

雖然EGSB反應(yīng)器具有許多優(yōu)點，但仍有一些不足之處：

（1）對操作的要求較高；

（2）對來水水質(zhì)要求較高；

（3）接種菌種不易尋找；

（4）需按比率投加營養(yǎng)劑、絮凝劑等；

（5）處理系統(tǒng)一旦崩潰，恢復(fù)的時間較長。

3、EGSB技術(shù)在廢水處理中的研究現(xiàn)狀

劉新[1]采用EGSB技術(shù)在常溫下處理生活污水,接種顆粒污泥。實驗結(jié)果表明，采用EGSB厭氧工藝處理生活污水，出水水質(zhì)較好，COD、SS去除率都在70%~90%以上。

孫凱等[2]采用小試規(guī)模的EGSB反應(yīng)器處理高濃度豆制品廢水（污水COD為1 000～13 000 mg?L-1），連續(xù)運行180 d。實驗結(jié)果表明，EGSB反應(yīng)器處理高濃度豆制品廢水能夠達到很好的效果，當(dāng)進水COD有機負荷為2～6.75 kg?m-3?d-1，HRT為48 h時，COD、BOD5去除率為85%左右。

張琦等[3]以厭氧和間歇微氧條件為參照，分析了EGSB反應(yīng)器在連續(xù)微氧條件下對焦化廢水中揮發(fā)酚的去除。結(jié)果表明，在反應(yīng)器運行過程中，進水揮發(fā)酚質(zhì)量濃度在10.09～201.34 mg?L-1之間，微氧反應(yīng)器有很好的抗沖擊負荷能力，揮發(fā)酚的去除率保持在98%左右。

涂勇等[4]采用EGSB反應(yīng)器處理廢紙造紙廢水，得出在進水COD負荷為10.03 kg/(m3?d)，上升流速為0.92m/h的情況下，COD去除率可達到72.41%。

畢萬新等[5]在中溫(34±1℃)條件下，采用EGSB反應(yīng)器處理大慶石化廢水。結(jié)果表明，CODCr去除率達70 %以上，甲烷產(chǎn)率系數(shù)穩(wěn)定在0.21mLCH4/mgCODCr。

劉建廣等[6]采用EGSB-A/O工藝處理高濃度的淀粉廢水。得出在消化溫度為35℃的條件下，EGSB反應(yīng)器穩(wěn)定運行COD容積負荷達到20 kg?m-3?d-1，污水處理整體工藝對廢水中COD、BOD5和SS去除率分別達98.5%、99.5%和95%，出水水質(zhì)滿足當(dāng)?shù)嘏欧乓蟆?/p>

朱桂艷等[7]采用EGSB反應(yīng)器處理人工配制的高硫酸鹽有機廢水。結(jié)果表明，當(dāng)保持S2-/NO3-在1.7—1.8時，S2-保持較高去除率且不會進一步生成硫酸鹽。脫硫反應(yīng)器與EGSB反應(yīng)器聯(lián)合運行，COD去除率達到90%以上，S2-去除率可達94%以上。

4、結(jié)語

EGSB反應(yīng)器作為第三代高效厭氧處理工藝的典型，其負荷高、占地面積小及自身產(chǎn)生沼氣創(chuàng)造價值的優(yōu)點非常適合發(fā)展中國家的需要。因此，EGSB反應(yīng)器未來在發(fā)展中國家的市場將有很大的提升。中國在厭氧反應(yīng)器方面的研究與世界先進水平相比仍有很大差距,目前雖有一些EGSB反應(yīng)器在廢水處理中的應(yīng)用實例,但由于在布水系統(tǒng)和三相分離器設(shè)計上的相對落后,并不能取得令人滿意的效果。但是我相信在引進發(fā)達國家先進技術(shù)及國家節(jié)能減排的大趨勢下，EGSB反應(yīng)器在我國高濃度有機廢水處理方面將會有著巨大的發(fā)展前景。