EGSB反应器工作原理

EGSB反应器是二十世纪九十年代初问世的一种新型的高效厌氧生物反应器。它是继UASB之后的第三代厌氧生物反应器，由于反应器中能够形成颗粒状的厌氧污泥，而且颗粒污泥层在运行时处于膨胀状态，所以厌氧生物能与污水中的有机物接触更加充分，反应器容积利用率更高，在厌氧生物的新陈代谢作用下，能够xxx地达到降解有机物、净化水质的目的。同时，由于厌氧生物处理能够将污水中有机物的潜能转化为沼气释放出来，变废水为能源，所以EGSB是一种能耗低、构造简单的生物反应器。

EGSB反应器的优点：

1. 应用范围更为广泛。

好氧生物处理适合于COD≤2000mg/L的废水处理，UASB反应器一般适合于COD=3,000～10,000mg/L的废水治理。而EGSB反应器不但可以处理中、高浓度的有机废水（COD高达30,000～40,000mg/L），而且可处理低浓度的有机废水（COD在几百）。

EGSB反应器也可处理好氧生物难以降解的有机物，如固体有机物、着色剂蒽醌和某些偶氮染料等，并且对于硫酸根、氨态氮等有毒物质的抗力强于其他的厌氧反应器。

EGSB反应器的颗粒污泥可以长期贮存，因此反应器可以季节性或间歇性运转。故可处理季节性或间歇性排放废水。

2. 有机容积负荷高，占地面积小。

一般在实际工程中，好氧生物处理的有机容积负荷为1～3KgCOD/(m3d)，UASB反应器的有机容积负荷为15KgCOD/(m3d)左右，EGSB的有机容积负荷可达到20KgCOD/(m3d)左右。

由于有机容积负荷高，水力停留时间短，所以反应器的容积小，而且EGSB反应器可以做到15m高度，因此可大大减少反应器的占地面积，一般为UASB反应器占地面积的1/5～1/2。

3. 污泥产量少，且其浓缩性、脱水性良好。

好氧生物处理每去除1KgCOD将产生0.25～0.6Kg生物量，而厌氧法去除1KgCOD只产生0.02～0.18Kg生物量，其剩余污泥量只有好氧法的5～20%。而且EGSB反应器运行一段时期后，会形成密度大的颗粒污泥，所以其剩余污泥的脱水性良好。

加上厌氧处理过程有一定的xx作用，可以杀死废水和污泥中的寄生虫卵、病毒等，在卫生学和化学上都是非常稳定的。

因此，剩余污泥处理和处置简单、运行费用低，甚至可作为肥料、饲料、饵料或其它厌氧反应器的接种污泥利用。

4. 废水处理能耗低，是一种回收能源的反应器。

好氧法需要消耗大量能量供氧，曝气费用随着有机物浓度的增加而增大；而厌氧法不需要充氧，一般其动力消耗约为活性污泥法的1/10，而且产生的沼气可以作为能源回收。当废水中有机物达到一定数值（由废水有机物浓度和废水排放量而定）后，沼气能量可以抵偿厌氧运行中消耗的能量。废水中有机物含量越高，剩余能量越多。

5. 对氮、磷营养需要量较少。

好氧生物处理法一般要求BOD:N:P=100:5:1，而厌氧生物处理法的BOD:N:P=100:2.5:0.5，所以对氮、磷缺乏的工业废水所需投加的营养盐较少。

EGSB工作原理：

EGSB反应器由布水器、反应区和三相分离器组成。

废水由反应器底部的布水器均匀进入反应区。在水流均匀向上流动的过程中，废水中的有机物与反应区内的厌氧污泥充分接触，被xxx所分解利用。通过一系列复杂的生化反应，高分子有机物转化为小分子的挥发性有机酸和甲烷。{zh1}经过特殊设计的三相分离器，进xx—固—液分离后，沼气由气室收集，污泥由沉淀区沉淀后自行返回反应区，沉淀后的处理水以溢流的方式从反应器上部流出。

EGSB反应器高负荷、高效率的关键，在于反应器能够保持很高的微生物量。由于三相分离器设计合理，能截流大部分的厌氧絮状污泥，所以EGSB反应器能保持较高的微生物量，并且能在较短时间内形成颗粒污泥。由于颗粒污泥的沉降性好，加上三相分离器的有效截流作用，即使在较高的水力上升流速和气体上升流速下，颗粒污泥也不会随着出水而流失，使得反应器处于良性循环，能够长期保持高活性、高浓度的颗粒污泥。

颗粒污泥具有良好的沉降性和很高的产甲烷性，使得反应器具有较高的水力上升速度，水力搅拌力度加强，故颗粒污泥处于膨胀状态，与废水中的有机物接触更加充分，从而传质效率高，有机物去除率高。较高的水力上升流速，使得反应器的水力停留时间大大缩短，从而大大缩小了反应器容积，容积负荷提高，一般在实际工程中为10～20KgCOD/(m3d)。

设备的优点

与升流式厌氧处理床（UASB）相比，EGSB装置具有如下优点：

l 传质效果好

l 有机物去除率高

l 能够承受更高的进水浓度（生产性装置：30000～40000mgCOD/L）

l 能够在更高的容积负荷下运行（可达30kgCOD/m3.d以上）

l 占地面积小（装置可高达10米至20米，因此占地面积仅为UASB的1/2至1/5）

l 污泥浓度高（可达50-60kgTVS/m3）

l 布水容易均匀，反应器中无死水区

与IC反应器相比，

l 本反应器在处理中、高浓度有机废水时，处理出水不循环，可进一步节省能耗，大多数情况下厌氧废水处理系统能够做到净产能，为厂方节煤、节电，创造良好的经济效益。

EGSB厌氧处理中的精髓是厌氧颗粒污泥，厌氧颗粒污泥具有良好的沉降性能，而且具有以下的优点。

（1） xx形成颗粒污泥的聚集体是一个微生物系统，其中不同类型的种群组成了共生或互生体系，有利于xx生长并有利于有机物的降解。

（2） 颗粒使发酵菌的中间产物的扩散距离大大缩短，这对复杂有机物的降解是非常重要的

（3） 当废水性质突然变化时（例如：pH值、毒性物的浓度），颗粒污泥能维持一个稳定的微环境，使代谢过程继续进行。

（4） 采用颗粒污泥接种新的反应器，可以大大缩短生物启动时间

适用范围与处理效果

本反应器适用于适用于发酵行业（酒精、米酒、啤酒、柠檬酸、酵母、制药等）以及淀粉和部分化工行业的中、高浓度有机废水处理，在无生物抑制现象发生的条件下，其有机物（COD）去除效率可达90%以上，再经好氧等后继处理后，水质可以达到国家污水排放标准GB8978-1996中规定的一级排放标准。

工程应用实例

1. 天津挂月集团酒精废液治理改造工程

该厂以玉米为原料生产酒精，糟液压滤后COD为20000-30000mg/L，工厂原先以全混式发酵罐处理废液，南开大学将其工艺改造为EGSB+接触氧化，处理能力提高10倍，COD容积负荷达到29kg/m3.d，废水达标排放。

2．山东洁晶集团日照化工二厂废水处理工程

该厂以海带为原料提取海藻酸钠和甘露醇，各种生产废水混合后COD为5000-7000mg/L，SS高达9000mg/L，采用EGSB+接触氧化生物处理工艺，调试两个月后废水达标排放。

3. 天津宁河天尊酒业集团酒精废水处理工程

废水量：1000m3/d玉米酒精糟液

容积负荷15kg/m3.d以上，厌氧处理后，COD浓度由30000mg/L一步降到1200mg/L以下。

4． 山东沂源酿酒总厂酒精废液治理工程

以薯干为原料生产酒精，酒精原糟液COD为40000-50000mg/L，经二级EGSB+好氧生物处理（接触氧化或SBR）后，出水达标排放。

5．广东省湛江市南方酒精工业公司木薯酒精废水处理改造工程

年生产能力：1.5万吨酒精

废水处理量：800m3/d

COD去除率：90%以上，COD浓度由25000mg/L一步降到1500mg/L以下。

6．天津顶峰淀粉有限公司变性淀粉废水处理工程

处理水量：600 m3/d

进水浓度：6000-10000 mg/L

COD去除率：90%以上

运转日期：2001年9月

7．浙江宁波万隆食用酒精有限公司木薯酒精废水处理工程

处水理量：1300m3/d

进水浓度：25000-35000 mg/L

COD去除率：90%以上

运转日期：2002年3月