厭氧折流板反應器（ABR）處理高濃度精細化工廢水研究.pdf

1、厭氧折流板反應器(ABR)最大的特點是在反應器中設(shè)置上下折流板而在水流方向上形成依次串聯(lián)的隔室，從而使其中的微生物種群沿長度方向的不同隔室實現(xiàn)產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷相的分離。該反應器具有結(jié)構(gòu)簡單，截留污泥能力強，系統(tǒng)處理效果穩(wěn)定，運行管理方便等優(yōu)點。目前，國內(nèi)外關(guān)于ABR反應器的研究已有較多的文獻報道。但對于處理高濃度、難降解精細化工廢水，尤其是實際工程應用還缺乏深入、系統(tǒng)的研究，更加缺乏工程設(shè)計和工程調(diào)試資料。 論文以江蘇某化工企業(yè)生產(chǎn)

2、廢水為研究對象，進行了ABR處理高濃度精細化工廢水的實驗室研究、工程設(shè)計和現(xiàn)場工程調(diào)試。重點研究了ABR反應器的啟動，探討了COD的降解規(guī)律，容積負荷、進水濃度、HRT、堿度、揮發(fā)酸、pH對污染物降解的影響；研究了不同運行階段各隔室污泥的特征；同時對化工原水進行了厭氧毒性試驗，證實毒性的存在與毒性大小。研究結(jié)果表明： ①在ABR上向流隔室添加柔性纖維填料，可有效防止污泥流失，起到截污增效作用。 ②以原廠區(qū)污水站厭氧污泥與

3、實驗室缺氧污泥混合樣作接種污泥，可以實現(xiàn)ABR反應器的快速接種。針對實驗研究廢水的特性，建議采用低負荷啟動，啟動時進水濃度控制在1500～2000mg/L，研究發(fā)現(xiàn)在污泥濃度為20g/L、溫度為35±2℃、HRT為48小時的條件下啟動ABR反應器，速度較快；此后以不超過30％的增幅提高負荷，經(jīng)過7-8周的啟動運行，ABR對COD的去除能力可以達到50％左右。 ③在HRT為48h、溫度控制在35±2℃的條件下，用ABR處理實驗化工

4、廢水時可以獲得相對較穩(wěn)定的COD去除效果，約50％。進一步測定ABR分級隔室對有機物的去除能力時發(fā)現(xiàn)，不同隔室對有機物的去除能力不同：1＃隔室去除率約5.2％，2＃隔室約5.2％，3＃隔室約16.6％，4＃隔室約25％。改變HRT和進水COD濃度的容積負荷試驗表明，用ABR處理實驗化工廢水時，HRT以48h為佳，建議負荷控制在1.5～3.8 kgCOD/(m<'3>·d)，不宜超過4.0 kgCOD/(m<'3>·d)。 ④試驗

5、結(jié)果發(fā)現(xiàn)進入ABR反應器的廢水COD濃度不宜超過8000mg/L，控制在5000～7000mg/L為宜。此時，廢水具有良好的厭氧生化處理活性，在ABR反應器中可以形成良好的分級厭氧細菌群落：第1隔室以短桿菌占優(yōu)勢，污泥中夾雜有絲狀菌；第2隔室以球菌占優(yōu)勢，桿菌數(shù)量也較多；第3隔室以絲狀菌、桿菌為主；第4隔室以絲狀菌和短桿菌為主。研究發(fā)現(xiàn)，1、2級隔室的水解酸化作用會導致系統(tǒng)過度酸化，影響系統(tǒng)運行。為了防止系統(tǒng)過度酸化，投加必要的堿度可有

6、效的降低VFA的過度積累，投加量約為2000mg/L。 ⑤廢水毒性試驗證明，原化工廢水具有毒性，對生物具有抑制作用，產(chǎn)甲烷活性50％的抑制濃度為4520mg/L。因此，原車間工藝廢水不宜直接進入ABR池，在ABR前端有必要設(shè)置必要的預處理系統(tǒng)，降解廢水毒性、提高可生化性。 ⑥ABR結(jié)構(gòu)設(shè)計參考已有成果，表面水力負荷q取2.0 m<'3>/(m<'2>·h)，上流隔室寬取1.8m，下流隔室寬取1.4m，折流板角度取45°，

7、折流板距池底50cm。運行參數(shù)以試驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，設(shè)計流量為300m<'3>/d，HRT取72h。進水COD控制在5000～7000mg/L，不可超過8000mg/L否則會表現(xiàn)出明顯的生物毒性。 ⑦調(diào)試期間，采用二次投加厭氧污泥的方式接種，每次投加100t含水率為80％的厭氧消化污泥，投加間隔時間為2個月。前期階段由于系統(tǒng)是在非滿負荷運行，污泥會出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，因此增加臨時污水回流段并每月用氮氣吹脫污泥一次。進水中補充微量元素，由于