低強(qiáng)度超聲波強(qiáng)化厭氧折流板反應(yīng)器處理污水性能研究.pdf

1、厭氧折流板反應(yīng)器（anaerobic baffled reactor，ABR）作為一種高效的厭氧生物處理工藝，不僅在處理中高濃度有機(jī)廢水方面取得了一系列的研究成果，而且在處理低濃度廢水方面也受到越來越廣泛的關(guān)注。但是厭氧生物處理污水存在一些急需解決的問題。在低溫下厭氧微生物生長慢，對基質(zhì)的降解速率低；由于產(chǎn)氣量小，導(dǎo)致固液傳質(zhì)效率低；產(chǎn)甲烷菌的生存條件苛刻，反應(yīng)器的啟動(dòng)周期長。而低強(qiáng)度超聲波輻照可以有效地促進(jìn)傳質(zhì)、增加酶活性和加速細(xì)胞生

2、長，從而能夠強(qiáng)化污水生物處理，是提高污水厭氧生物處理效率的有效途徑。本課題組設(shè)計(jì)制作了兩個(gè)完全相同的ABR進(jìn)行平行對照試驗(yàn)，接種污泥取自南昌市某污水處理廠的厭氧消化池，試驗(yàn)用水采用人工配制的污水。本課題組成功啟動(dòng)了兩組ABR，然后研究了超聲輻照間隔周期和輻照處理污泥比例兩個(gè)重要運(yùn)行參數(shù)，并在最佳運(yùn)行參數(shù)下研究了超聲對ABR的有機(jī)物降解、VFA、pH值、EPS分泌和釋放、污泥形態(tài)和污泥沉降性能的影響。在穩(wěn)定運(yùn)行階段研究了低強(qiáng)度超聲波對AB

3、R的抗水力沖擊負(fù)荷、抗有機(jī)沖擊負(fù)荷和抗低溫的影響。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明：
　　（1）超聲輻照間隔周期和超聲輻照處理污泥比例是影響ABR中各隔室內(nèi)污泥脫氫酶活性和輔酶F420含量的兩個(gè)重要工藝參數(shù)。從脫氫酶活性、輔酶F420含量和COD去除率的提高、經(jīng)濟(jì)合理的角度綜合考慮，應(yīng)該選擇最佳超聲輻照間隔周期為24 h。當(dāng)超聲輻照處理污泥比例為10％時(shí)，與對照組相比，超聲組ABR中各隔室內(nèi)污泥的脫氫酶活性、輔酶F420含量和COD去除率提高的幅

4、度最大。因此，最佳超聲輻照處理污泥比例為10%。
　　（2）超聲組ABR的平均COD去除率、平均TN去除率和平均TP去除率分別比對照組提高了7.2個(gè)百分點(diǎn)、6.8個(gè)百分點(diǎn)和2.8個(gè)百分點(diǎn)，平均NH3-N增加率比對照組降低了5.5個(gè)百分點(diǎn)。超聲組和對照組ABR從1＃隔室到4#隔室的VFA的濃度、胞外聚合物的總量、蛋白質(zhì)的含量、多糖的含量、DNA的含量和污泥沉降性能都逐漸降低，pH值逐漸升高。超聲組和對照組ABR在相同隔室內(nèi)的EPS的

5、總量基本相同、DNA的含量相差不大。與對照組相比，超聲組ABR中各隔室內(nèi)VFA的濃度和蛋白質(zhì)的含量都有所提高、pH值和多糖的含量都有所降低、顆粒污泥粒徑更小、污泥沉降性能更好。
　?。?）超聲組ABR的抗水力沖擊負(fù)荷、抗有機(jī)沖擊負(fù)荷和抗低溫能力有所提高。當(dāng)水力停留時(shí)間由原來的8 h調(diào)整為4 h時(shí)，超聲組ABR比對照組提前4天達(dá)到穩(wěn)定，超聲組ABR的平均COD去除率比對照組提高了6.0個(gè)百分點(diǎn)。當(dāng)進(jìn)水COD由原來的600 mg/L調(diào)