董春娟1，潘青业2，孙亚全3，汪艳霞1
（1.太原学院 环境工程系，太原 030009；2.太原理工大成工程有限公司，太原 030024；
3.中国市政工程中南设计研究总院有限公司，武汉 430010）
摘 要：为实现焦化废水和剩余污泥的同步高效处理，采用两级微氧EGSB反应器系统，通过交叉回流的运行方式，对焦化废水中COD、挥发酚、CN-、SCN-、NH3-N、NO3--N和TN的去除效果及反应器内污泥量和污泥活性的变化情况进行研究。研究结果表明：交叉回流两级微氧EGSB反应器系统能够同步高效处理焦化废水和剩余污泥。通过交叉回流方式，处理焦化废水的两级微氧EGSB反应器系统能够获得86.7%、100.0%、96.6%、97.3%、96.5%、92.2%和74.3%的COD、挥发酚、CN-、SCN-、NH3-N、NO3--N和TN的平均去除率。在稳定运行阶段，高污染物去除率的EGSBⅠ内的污泥处理率高达51.19%-147.81%。污泥表观产率平均为0.01kgMLVSS/kgCOD，处于较低水平，MLVSS/MLSS从0.36提高到0.47，污泥中惰性难降解部分能够被有效去除，污泥能够保持高产甲烷活性。微氧所形成的厌氧、好氧交替或共存条件能够促进污泥中惰性难降解有机物质的去除，反应器内长期处理焦化废水所形成的特殊菌群，也能够促进污泥中非活性惰性成分的高效降解。
关键词：EGSB反应器；焦化废水；剩余污泥；同步处理；交叉回流
1引言
焦化废水生物处理一直采用的仍是传统的活性污泥法(+生物膜)所组成的A2/O工艺，或改进的A2/O2工艺等，也没有针对焦化废水中特殊的毒性难降解有机物质提出新的去除思路或进行机理方面探讨，去除氨氮的思路也仍然是传统的硝化反硝化概念(Xubiao Yu et al.,2016; Peng Lai et al.,2009; Qiyuan Gu et al.,2014; Feng Wang et al.,2012)。这样，最终不仅难以解决出水氨氮和COD同时达标排放的问题，还会产生大量剩余污泥，造成严重的二次污染！污泥问题已成为污水处理厂必须面临的一个大问题。
对于污泥的处理（或称为减量化），目前有两种思路：一是在污水处理的同时解决污泥处理的问题，也就是采用产生剩余污泥量相对少的污水处理工艺，比如延时曝气活性污泥、生物膜法、MBR工艺等；一种就是单独处理处置污泥，目前常用的是浓缩、脱水，外运，焚烧，堆肥等。近年来国内外出现了热水解+好氧堆肥或热水解+厌氧消化的工艺，大幅提高了污泥的处理处置率。
有研究者提出，通过改变污泥（微生物）所处的环境能够实现污泥的减量化，比如厌氧/好氧交替出现(Chudoba P et al.,1991; Chudoba P et al.,1992)。也有研究表明，厌氧好氧环境交替变化（或厌氧好氧微环境共存）能够促进污水中难降解毒性污染物质的降解(Dong C J et al,2003; Wei Wang et al., 2014l )。
焦化废水是一种典型的水质复杂，含有多种难降解、毒性污染物质的工业废水。而处理焦化废水的剩余污泥也含有大量毒性污染物质，一般的生物处理系统是很难处理的。有研究表明这些毒性难降解污染物质中有许多在单纯厌氧条件或单纯好氧条件下是难以降解的，也有研究表明焦化废水中有一些物质（如，吡啶）只有在缺氧条件下才能快速降解(Li Y X et al.,2008)。近年来，有许多研究者开始关注微氧技术，并与颗粒污泥结合，在同一反应器内创造厌氧和好氧共存或交替出现的环境，为许多在单纯厌氧或单纯好氧条件下不能完全降解的一些毒性或难降解物质的彻底矿化提供可能(Dong C J et al,2003; Y.J.Chan et al.,2009)。
EGSB反应器作为新型高速厌氧反应器的代表，具有明显的微生物学优势——高活性颗粒污泥的形成，同时反应器的高回流、高液体上升流速又为毒性物质的稀释和泥水间的高效传质提供了保证。单级微氧EGSB反应器虽然创造了厌氧好氧共存的环境，但无法实现焦化废水中COD和氨氮的同步高效处理，可能是各种毒性污染物质降解菌及氨氮降解菌之间会形成竞争抑制(Yong-Shik Jeonga et al., 2006)。两级微氧EGSB反应器能适当提高各种污染物质的去除效果，有研究者进一步通过添加硅藻土，利用硅藻土与颗粒污泥的耦合在两级微氧EGSB反应器系统内实现了焦化废水中COD和氨氮的同步高效去除，但硅藻土的添加又出现了剩余污泥量明显增加的问题(Dong C J et al.,2013)。
为此，对于处理焦化废水微氧颗粒污泥系统，还需要更多地关注如何通过运行方式的改变来保证焦化废水和剩余污泥的同步高效处理。针对处理焦化废水两级微氧EGSB反应器系统在二级反应器内出现亚硝酸盐的累积，继而影响整个系统氨氮和COD去除效果的问题，考虑采用交叉回流的运行方式，解决亚硝酸盐累积问题，进而提高焦化废水中各种污染物质的去除效果。
本文对交叉回流两级微氧EGSB反应器系统同步处理焦化废水和剩余污泥的运行效能进行研究，以寻求一种同步高效处理焦化废水和剩余污泥的有效方法。
详见：中国给水排水2019年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会（第十届） 论文集
