HCR-一种高效好氧生物处理技术摘要: HCR 工艺具有所需空间少、占地省、设计集成合理、COD 降解率高、空气氧利用率高且操作便利安全等优点。在纸浆和造纸工业废水处理的工程实例中,其最大的容积负荷达到 70kgCOD/(m3·d),反应器单体最大容积为 1200m3,日处理污水量近 23000m3,COD 的降解率达到 80%,而剩余污泥的产率小于0.2kgSS/kgCOD。好氧生物处理工艺历史悠久,自 1914 年第一座活性污泥法污水处理试验厂运行以来,已经80 多年了。近 20 年来,改进曝气技术和好氧生物固定技术以提高污水处理的效果,是好氧生物处理领域的主要研究内容,HCR 工艺就是这一特定时期的产物。1 HCR 工艺的主要特点HCR 工艺(High Performance Compact Reactor)是德国克劳斯塔尔(Clausthal)工科大学物相传递研究所于 80 年代发明的。该工艺的问世是好氧生物处理技术的一个飞跃,它融合了当今的高速射流曝气、物相强化传递、紊流剪切等技术,并具有深井曝气和流化污泥床的特点。因此,其空气氧的转化率高,反应器的容积负荷大,水力停留时间短,是当前为西方国家所广泛接受的一种高效好氧生物处理方法。至今,已经在德国、瑞典、加拿大、意大利、法国、韩国等国家建成了数十个 HCR 系统,并已投产运行,污水处理效果普遍良好。HCR 系统主要包括:集成反应器、两相喷头、沉淀池以及配套的管路和水泵等(见图 1)。集成反应器为圆形容器,其外筒两端被封闭,连接着各种管道;内筒两端开口,两相喷头安装在反应器上部的正中央。循环水泵提升高压水流经喷头射入反应器,由于负压作用同时吸入大量空气。水流和气流的共同作用又使喷头下方形成高速紊流剪切区,把吸入的气体分散成细小的气泡。富含溶解氧的混合污水经导流筒达到反应器底部后,又向上返流形成环流,再经剪切向下射流,如此循环往复运行。于是,污水被反复充氧,气泡和微生物菌团被不断剪切细化,并形成致密细小的絮凝体。由该工艺的工作原理可知,HCR 的主要特点是:(1)系统占地少,基建费用低。HCR 系统占地一般很少,其原因主要有三:一是系统设计紧凑,结构合理,减少了占地;二是反应器高径比大(为 7∶1),部分被埋在地下,有效地利用了垂向空间,减少了平面上的占地;三是所需水力停留时间很短,容积负荷和污泥负荷都很高,减少了反应器的体积。合理集成设计、少占地是减少基建投资的主要因素,反应器和沉淀池的容积小,又节省土建投资或设备制造费用。根据工程预算结果对...