ABR反應(yīng)器顆粒污泥的培養(yǎng)及運(yùn)行特性的研究.pdf

1、厭氧折流板反應(yīng)器(簡(jiǎn)稱(chēng)為ABR)是在反應(yīng)器中沿水流方向設(shè)置一系列折流板，將反應(yīng)器分隔成若干個(gè)串聯(lián)的反應(yīng)室，廢水以上向流和下向流的方式流經(jīng)整個(gè)反應(yīng)器；ABR反應(yīng)器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、截留污泥能力強(qiáng)、穩(wěn)定性高等許多優(yōu)點(diǎn)，一經(jīng)出現(xiàn)即引起廣大研究者的注意，己成為厭氧生物處理技術(shù)研究的熱點(diǎn)之一。本研究采用兩個(gè)尺寸完全相同的ABR反應(yīng)器，每個(gè)反應(yīng)器有效容積為90L，分為四個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸相同的隔室。本論文的研究?jī)?nèi)容主要包括兩個(gè)方面，一是研究了ABR反應(yīng)器中顆粒

2、污泥的形成過(guò)程及顆粒污泥的特性，二是研究了堿度和有機(jī)負(fù)荷的變化對(duì)ABR反應(yīng)器的性能的影響。 本論文的研究結(jié)果表明： (1)接種污泥量影響污泥顆粒化進(jìn)程，污泥床的高度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致“溝流”的出現(xiàn)，本試驗(yàn)調(diào)整污泥床的高度不超過(guò)反應(yīng)器有效水深的2/3時(shí)，“溝流”消失；系統(tǒng)酸化會(huì)延長(zhǎng)顆粒污泥培養(yǎng)所需的時(shí)間，酸化現(xiàn)象可以通過(guò)加入新鮮污泥、提高進(jìn)水堿度、降低負(fù)荷、出水回流四種措施來(lái)克服。本試驗(yàn)采用的是接種部分新鮮污泥和提高進(jìn)水堿度相結(jié)合

3、的方式，20天后反應(yīng)器從酸化狀態(tài)恢復(fù)到正常。 (2)出水堿度、上升流速和有機(jī)負(fù)荷是影響污泥顆粒化的重要因素，本試驗(yàn)在出水堿度為CaCO31000mg/L、負(fù)荷為0.34kgCOD/(kgVSS·d)，上升流速為0.11m/h，控制溫度在25℃以上，成功地培養(yǎng)出顆粒污泥。 (3)反應(yīng)器內(nèi)各隔室的顆粒污泥粒徑沿水流方向逐漸減小；反應(yīng)器前面隔室以產(chǎn)酸菌(桿菌)占多數(shù)，后面隔室以產(chǎn)甲烷菌為優(yōu)勢(shì)菌(絲狀菌)，呈現(xiàn)出產(chǎn)酸相與產(chǎn)甲烷相

4、分離的兩相厭氧反應(yīng)器的特點(diǎn)。 (4)以蔗糖為基質(zhì)的顆粒污泥培養(yǎng)過(guò)程中ABR系統(tǒng)內(nèi)要保證有一定的堿度，負(fù)荷越高所需堿度越大，以保證反應(yīng)器內(nèi)有足夠的緩沖能力。在啟動(dòng)初期，如果堿度不夠，反應(yīng)器有可能陷入酸化狀態(tài)，ABR反應(yīng)器在顆粒污泥培養(yǎng)過(guò)程中對(duì)堿度的需求隨著污泥顆?；倪M(jìn)程逐漸減小。本試驗(yàn)在ABR反應(yīng)器顆粒污泥培養(yǎng)的初期，控制反應(yīng)器內(nèi)達(dá)到較高的堿度(CaCO3750～1100mg/L左右)，隨著污泥顆?；倪M(jìn)程，反應(yīng)器堿度降低(Ca

5、CO3500mg/L以上)。用成功培養(yǎng)出顆粒污泥的ABR反應(yīng)器處理蔗糖廢水時(shí)，進(jìn)水中NaHCO3的投加量在0.25g/gCOD以上，出水堿度在CaCO3524.3mg/L以上，反應(yīng)器有足夠的緩沖能力，不會(huì)有陷入酸化的危險(xiǎn)，同時(shí)能夠取得理想的COD去除率。 (5)反應(yīng)器的堿度第1隔室堿度最低，第4隔室堿度最高，沿著水流方向逐漸提高，堿度增加的幅度則沿著水流方向逐漸減小，第2、3隔室堿度增加幅度最大，第4隔室堿度增加幅度最小，甚至沒(méi)

6、有增加。 (6)ABR反應(yīng)器前兩個(gè)隔室對(duì)COD的去除起關(guān)鍵作用，COD去除主要是在前兩個(gè)隔室內(nèi)完成的，后面兩個(gè)隔室主要起到穩(wěn)定水質(zhì)的作用。在改變進(jìn)水堿度試驗(yàn)中，進(jìn)水COD為2000mg/L時(shí)，前兩個(gè)隔室的COD去除率達(dá)到70～80％；在負(fù)荷為2.67～6.67kgCOD/m3.d時(shí)，前兩個(gè)隔室COD去除率在70％以上，當(dāng)負(fù)荷提高到8.0kgCOD/m3.d時(shí)，前兩個(gè)隔室的COD去除率只有50％，前三隔室的COD累計(jì)去除率達(dá)到70

7、.6％。(7)當(dāng)反應(yīng)器在進(jìn)水COD為2000mg/L、進(jìn)水中NaHCO3投加量為0.2～0.5g/gCOD、出水堿度在CaCO3600～1000mg/L時(shí)，或者出水堿度為CaCO3695～1064.6mg/L、容積負(fù)荷為2.67～6.67kgCOD/m3.d時(shí)，ABR反應(yīng)器的兩相特征最明顯，前面隔室發(fā)揮著產(chǎn)酸相的作用，后面隔室產(chǎn)甲烷的作用更明顯，反應(yīng)器的第一隔室貢獻(xiàn)了總VFA的50％，前兩個(gè)隔室貢獻(xiàn)了總VFA的70～80％。隨著出水堿度

8、的降低或有機(jī)負(fù)荷的提高，反應(yīng)器后面隔室的產(chǎn)酸作用得到加強(qiáng)，出水中VFA含量和占總VFA的百分?jǐn)?shù)都有較大的提高。以產(chǎn)酸相隔室的增多和產(chǎn)氣作用后移來(lái)抵抗負(fù)荷的沖擊，補(bǔ)償COD的去除，維持反應(yīng)器的運(yùn)行的穩(wěn)定。 (8)進(jìn)水COD為2000mg/L，進(jìn)水中NaHCO3投加量為0.2g/gCOD，出水堿度在CaCO3600mg/L以上時(shí)，ABR反應(yīng)器的COD去除率在88.9％以上。系統(tǒng)堿度在一定范圍(出水堿度CaCO3700mg/L以上時(shí))