吸附-生物降解厭氧序批式反應(yīng)器(AB-ASBR)運(yùn)行特性的研究.pdf

1、在世界能源日趨緊張的形勢(shì)下，廢水厭氧生物處理法憑借能耗低、負(fù)荷高、污泥產(chǎn)量少以及可回收利用沼氣等優(yōu)勢(shì)，得到世界各國(guó)研究人員的重視。隨著對(duì)廢水厭氧生物處理技術(shù)理論的深入認(rèn)識(shí)，厭氧顆粒污泥膨脹床(EGSB)、厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)、厭氧序批式反應(yīng)器(ASBR)等新型厭氧處理工藝的研究和開(kāi)發(fā)有了較大的發(fā)展。
　　 普通的單級(jí)ASBR反應(yīng)器是以進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水為一個(gè)周期的間歇運(yùn)行模式，具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低、固液分離效果好、

2、生化反應(yīng)推動(dòng)力大等特點(diǎn)。但是，這種單級(jí)ASBR反應(yīng)器中的污泥為水解菌、酸化菌和產(chǎn)甲烷菌等混合菌群，厭氧三段反應(yīng)過(guò)程均在同一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)完成，產(chǎn)甲烷菌尤其是甲烷絲菌的生物降解特性未得到充分發(fā)揮。本文針對(duì)ASBR的不足，提出了吸附-降解厭氧序批式反應(yīng)器(AB-ASBR)的構(gòu)想，將單級(jí)ASBR反應(yīng)器分為A、B兩段，利用A段中的厭氧顆粒污泥對(duì)進(jìn)水中的非溶解性有機(jī)污染物進(jìn)行初期快速吸附去除；A段出水進(jìn)入B段，出水中剩余的有機(jī)物(主要是溶解性有機(jī)物)

3、在B段反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行代謝，同時(shí)，吸附在顆粒污泥表面的非溶解性有機(jī)物在A段再生過(guò)程中得到降解。
　　 本文圍繞AB-ASBR反應(yīng)器中A、B兩段的運(yùn)行機(jī)理，主要從A、B兩段的COD去除率、出水COD濃度、pH值、VFA以及A段顆粒污泥吸附性能等方面，重點(diǎn)研究了AB-ASBR及其A、B兩段在不同進(jìn)水條件下的運(yùn)行特性，對(duì)其有機(jī)物降解動(dòng)力學(xué)、A段顆粒污泥的吸附動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了分析。
　　 AB-ASBR實(shí)驗(yàn)裝置由A、B兩段反應(yīng)器組成，每

4、個(gè)反應(yīng)器的總?cè)莘e為3.5L，有效容積為2.8L。實(shí)驗(yàn)在中溫條件下(35℃)運(yùn)行，AB-ASBR反應(yīng)器的進(jìn)水用全脂奶粉和可溶性淀粉配制(使進(jìn)水中膠體物質(zhì)含量不同)，用NaHCO3調(diào)節(jié)進(jìn)水堿度(Alk)，本文分別研究了進(jìn)水容積負(fù)荷在5kgCOD/(m3·d)～10kgCOD/(m3·d)、進(jìn)水Alk/COD比值在1:1～1:2.5、進(jìn)水膠體物質(zhì)含量在40[％]～70[％]條件下AB-ASBR工藝運(yùn)行特性。得出以下研究結(jié)果：
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5、、在進(jìn)水容積負(fù)荷為5kgCOD/(m3·d)～10kgCOD/(m3·d)，COD濃度為3350mg/L～6700mg/L，Alk/COD比值為1:2，CODcol/CODt為30[％]的進(jìn)水條件下，增加進(jìn)水COD濃度有利于A段顆粒污泥對(duì)COD的快速吸附，縮短達(dá)到吸附平衡的時(shí)間；B段出水COD濃度在90mg/L～252mg/L之間，AB-ASBR總COD去除率在96[％]以上，出水SS始終小于10mg/L，出水水質(zhì)較好。
　　

6、2、在進(jìn)水COD濃度為4690mg/L，CODcol/CODt為30[％]，當(dāng)進(jìn)水Alk/COD比值由1:1降低為1: 2.5時(shí)，對(duì)A段顆粒污泥的吸附性能沒(méi)有明顯影響；但對(duì)B段的有機(jī)物降解作用有所影響，出水COD濃度由106mg/L上升為226mg/L，但總COD去除率仍在95[％]以上。該條件下反應(yīng)器內(nèi)消化液未出現(xiàn)“酸化”現(xiàn)象。從保證COD去除率以及節(jié)省堿度投加量?jī)煞矫婢C合考慮，該進(jìn)水條件下的 Alk/COD比值宜采用1:2。

7、　　 3、當(dāng)進(jìn)水COD濃度為4690mg/L、Alk/COD比值在1:2左右時(shí)，原水中膠體物質(zhì)含量從40[％]增加到70[％]時(shí)發(fā)現(xiàn)，膠體物質(zhì)含量越高越利于A段顆粒污泥初期快速吸附作用的發(fā)揮，此時(shí)B段的出水COD濃度為114mg/L～224mg/L，總COD去除率在95[％]之上。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)進(jìn)水膠體含量超過(guò)60[％]時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)有出現(xiàn)“酸化”的趨勢(shì)，應(yīng)該適當(dāng)增加進(jìn)水堿度的投加量。因此，采用AB-ASBR工藝處理非溶解性有機(jī)廢水時(shí)應(yīng)

8、關(guān)注反應(yīng)器內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)酸累積的問(wèn)題，及時(shí)調(diào)整進(jìn)水的堿度投加量。
　　 4、從A、B兩段反應(yīng)器中厭氧顆粒污泥的掃描電鏡照片分析，AB-ASBR的運(yùn)行模式能夠有效地分離球菌和絲菌。由生化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)Monod方程擬合得到，A段再生期有機(jī)物降解動(dòng)力學(xué)參數(shù)為 max=0.66d-1，Ks=509.74mg/L；B段反應(yīng)期有機(jī)物降解動(dòng)力學(xué)參數(shù)為 max=0.18d-1，Ks=166.31mg/L。這表明A、B兩段反應(yīng)器中厭氧顆粒污泥的優(yōu)勢(shì)菌