新型厭氧-好氧生物流化床反應器應用基礎研究.pdf

1、近年來，我國各類工業(yè)廢水排放量的激增與土地資源的日益緊張之間的矛盾已威脅到可持續(xù)發(fā)展的進程。然而，當前廢水處理設施多為占地面積大的混凝土構筑物。生物流化床反應器技術因具有占地面積小、處理效率高、有機負荷高的脫氮除碳技術而倍受行業(yè)關注。然而，以生物流化床反應器技術為主的工程案例并不多見，相應的工藝參數更少見文獻報道，阻礙了該技術的推廣應用。鑒于此，本文以中成藥廢水為處理對象，采用自主研發(fā)的螺旋對稱流厭氧生物流化床反應器（SSSAB）和氣升

2、式外循環(huán)渦旋強化生物脫氮流化床反應器（反應器I）開展新型高效的生物流化床反應器技術應用基礎研究。試驗以中成藥廢水為處理對象，以IC厭氧生物流化床反應器為參比，從去除效能、運行負荷、床層污泥時空特征分析等方面研究了SSSAB常溫下的中試運行性能及最適宜操作參數，并通過水力沖擊試驗、濃度沖擊試驗和動力學模擬，發(fā)掘了SSSAB中試運行潛能。以中成藥廢水厭氧出水為處理對象，以傳統氣升式內循環(huán)反應器（反應器II）為參比，從去除效能、運行穩(wěn)定性、胞

3、外聚合物含量變化等方面研究了反應器I常溫下處理實際廢水的運行性能，并通過添加掛膜填料來發(fā)掘反應器I性能強化的可能性。
　　本研究主要內容包括：⑴SSSAB常溫下處理效能優(yōu)于IC厭氧生物流化床反應器：SSSAB的OLR可達(21.37±0.96) kgCOD/(m3·d)，VRR可達(19.67±0.68) kgCOD/(m3·d)，反應器整體COD去除率穩(wěn)定在90%以上，均優(yōu)于IC厭氧生物流化床反應器相應值。SSSAB常溫處理中成

4、藥廢水時最適宜參數為進水COD濃度5000~6000mg/L，HRT為6h。⑵SSSAB床層污泥常溫下的時空特征優(yōu)于 IC厭氧生物流化床反應器：時間上，SSSAB隨著運行時間的延長所監(jiān)測的污泥濃度及污泥濃度增量、污泥表觀性狀和污泥負荷（0.289±0.0024 kgCOD/(kgMLSS·d)）等明顯優(yōu)于IC厭氧生物流化床反應器；空間上SSSAB床層污泥濃度維持由下至上逐步遞減且幅度相近，整體濃度較高（34~61 g/L）是SSSAB在

5、HRT為6 h時取得高效能的特征之一。⑶SSSAB負荷沖擊試驗和動力學模擬結果表明：常溫下，SSSAB耐負荷沖量（沖擊濃度與沖擊時間的乘積）可高達72.00(kgCOD·h)/m3，耐水力沖擊上升流速可高達4.3 m/h，持留污泥性能也強于IC反應器；動力學模擬顯示，SSSAB最大COD容積負荷率可高達43.42 kgCOD/(m3·d)。⑷啟動運行階段，反應器I處理中成藥厭氧廢水的性能略優(yōu)于反應器II。反應器I的COD、TN、NH4+

6、-N去除率均值分別達82.9%、83.1%、88.6%，略優(yōu)于反應器II所能達到的相應值。⑸穩(wěn)定運行階段，反應器 I處理中成藥厭氧廢水的性能優(yōu)于反應器II，可達到《中藥類制藥水污染物排放標準》（GB21906-2008）要求，而反應器II的COD出水濃度無法達到該標準。其中反應器I出水 COD、TN、NH4+-N濃度分別低于反應器 II達40.9mg/L、3.6mg/L、3.6mg/L。去除率分別高于反應器II達6%、4.5%、4.2%