UASB處理染料廢水工藝參數(shù)優(yōu)化的研究.pdf

1、本試驗(yàn)研究課題的來(lái)源是湖北省某化工企業(yè)染料廢水處理改造工程。該廢水有機(jī)物（COD）的濃度比較高，成分較復(fù)雜，如果不經(jīng)過(guò)處理而直接排放，就會(huì)對(duì)水體污染造成嚴(yán)重污染。本次試驗(yàn)主要利用升流式厭氧污泥床反應(yīng)裝置（UASB）處理染料廢水，并對(duì)其處理效果以及影響因素進(jìn)行了小試試驗(yàn)研究。研究重點(diǎn)在于染料廢水厭氧消化特性，運(yùn)行的影響因素，UASB工藝處理染料廢水的能力以及其運(yùn)行過(guò)程的穩(wěn)定性，最終確定廢水的最佳處理工藝參數(shù)。
　　試驗(yàn)的第一階段為厭

2、氧消化反應(yīng)裝置的啟動(dòng)，啟動(dòng)裝置階段是 UASB反應(yīng)裝置成功運(yùn)行的關(guān)鍵步驟。由于大部分厭氧菌對(duì)環(huán)境十分敏感，所以微小的環(huán)境變化就會(huì)直接影響反應(yīng)器中微生物群的活性。一般來(lái)說(shuō)，反應(yīng)器的啟動(dòng)過(guò)程會(huì)持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間，短的兩三個(gè)月，長(zhǎng)的可以達(dá)半年之久，嚴(yán)重影響了升流式厭氧污泥床在廢水處理過(guò)程中的應(yīng)用。為了減少反應(yīng)裝置的啟動(dòng)時(shí)間，本次試驗(yàn)采用其它厭氧反應(yīng)器中成熟的厭氧顆粒污泥進(jìn)行接種。在反應(yīng)器的啟動(dòng)過(guò)程中，首先以葡萄糖為外加碳源，以廢水與葡萄糖為1:1的

3、比例配水，完全混合后調(diào)節(jié)pH至中性，以低濃度開始進(jìn)行污泥的培養(yǎng)和馴化，初始進(jìn)樣濃度為2000mg/L，待有機(jī)物的去除率達(dá)到60％以上時(shí)，逐步提高有機(jī)負(fù)荷，每次提升20%~30%，最終培養(yǎng)出處理染料廢水所需的優(yōu)勢(shì)菌種。啟動(dòng)期間，反應(yīng)系統(tǒng)隨著進(jìn)水COD濃度逐漸增加，厭氧出水COD去除率總體上呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。在反應(yīng)17d時(shí)，進(jìn)水的濃度已經(jīng)接近原水的濃度，對(duì)應(yīng)的COD去除率為62.57%，此時(shí)不提升負(fù)荷，持續(xù)保持6000mg/L水樣進(jìn)樣，直到反應(yīng)

4、的21d，COD去除率達(dá)到72.47%，為了使微生物逐漸適應(yīng)原水的水質(zhì)，從21d開始，逐漸減少葡萄糖的比例，直到第31d直接以廢水進(jìn)樣，在啟動(dòng)后期階段，COD的去除率基本能穩(wěn)定在70%以上，說(shuō)明反應(yīng)器已成功啟動(dòng)，整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程一共歷時(shí)33d。
　　試驗(yàn)的第二階段為反應(yīng)器的穩(wěn)定運(yùn)行階段，主要研究反應(yīng)器在進(jìn)水以及運(yùn)行參數(shù)穩(wěn)定的條件下對(duì)COD的去除效果。UASB反應(yīng)器經(jīng)過(guò)污泥馴化以及啟動(dòng)階段以后，控制運(yùn)行條件在以下范圍：直接以原水進(jìn)樣，p

5、H值控制在7左右，水溫為35℃左右，停留時(shí)間為48h。試驗(yàn)成果表明，UASB反應(yīng)裝置對(duì)染料廢水具有較好處理效果，COD去除效率基本保持在72%~73%之間。
　　第三階段是影響因素的研究，通過(guò)單因素試驗(yàn)研究，探索 HRT、溫度 T以及pH等要素對(duì)UASB工藝處理染料廢水效果的影響。研究表明，COD的去除率隨著反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng)而增長(zhǎng)，當(dāng)達(dá)到一定時(shí)間后，趨勢(shì)將接近于平緩，微生物對(duì) COD的降解能力基本達(dá)到飽和；當(dāng)試驗(yàn)溫度的不停上升時(shí)，我

6、們發(fā)現(xiàn) COD的去除效率呈現(xiàn)先增長(zhǎng)后降低的變化趨勢(shì)，當(dāng)試驗(yàn)溫度太低或者太高都會(huì)影響微生物的活性；pH的變化也會(huì)對(duì)微生物的活性產(chǎn)生影響，在接近中性的環(huán)境下微生物表現(xiàn)出較高的活性。升流式厭氧污泥床反應(yīng)器處理染料廢水的適宜條件為：停留時(shí)間為24h~48h，水溫為33℃~37℃，進(jìn)水pH值為7.0~7.5。
　　最后根據(jù)正交試驗(yàn)成果以及極差分析數(shù)據(jù)顯示，各個(gè)試驗(yàn)因素對(duì)廢水 COD去除效率的影響按主次順序依次為HTR、溫度、進(jìn)水pH，最適宜