吸附-生物降解厭氧序批式反應器(AB-ASBR)運行特性的研究.pdf

1、在世界能源日趨緊張的形勢下，廢水厭氧生物處理法憑借能耗低、負荷高、污泥產(chǎn)量少以及可回收利用沼氣等優(yōu)勢，得到世界各國研究人員的重視。隨著對廢水厭氧生物處理技術理論的深入認識，厭氧顆粒污泥膨脹床(EGSB)、厭氧折流板反應器(ABR)、厭氧序批式反應器(ASBR)等新型厭氧處理工藝的研究和開發(fā)有了較大的發(fā)展。
　　 普通的單級ASBR反應器是以進水、反應、沉淀、排水為一個周期的間歇運行模式，具有構(gòu)造簡單、運行費用低、固液分離效果好、

2、生化反應推動力大等特點。但是，這種單級ASBR反應器中的污泥為水解菌、酸化菌和產(chǎn)甲烷菌等混合菌群，厭氧三段反應過程均在同一個反應器內(nèi)完成，產(chǎn)甲烷菌尤其是甲烷絲菌的生物降解特性未得到充分發(fā)揮。本文針對ASBR的不足，提出了吸附-降解厭氧序批式反應器(AB-ASBR)的構(gòu)想，將單級ASBR反應器分為A、B兩段，利用A段中的厭氧顆粒污泥對進水中的非溶解性有機污染物進行初期快速吸附去除；A段出水進入B段，出水中剩余的有機物(主要是溶解性有機物)

3、在B段反應器內(nèi)進行代謝，同時，吸附在顆粒污泥表面的非溶解性有機物在A段再生過程中得到降解。
　　 本文圍繞AB-ASBR反應器中A、B兩段的運行機理，主要從A、B兩段的COD去除率、出水COD濃度、pH值、VFA以及A段顆粒污泥吸附性能等方面，重點研究了AB-ASBR及其A、B兩段在不同進水條件下的運行特性，對其有機物降解動力學、A段顆粒污泥的吸附動力學進行了分析。
　　 AB-ASBR實驗裝置由A、B兩段反應器組成，每

4、個反應器的總?cè)莘e為3.5L，有效容積為2.8L。實驗在中溫條件下(35℃)運行，AB-ASBR反應器的進水用全脂奶粉和可溶性淀粉配制(使進水中膠體物質(zhì)含量不同)，用NaHCO3調(diào)節(jié)進水堿度(Alk)，本文分別研究了進水容積負荷在5kgCOD/(m3·d)～10kgCOD/(m3·d)、進水Alk/COD比值在1:1～1:2.5、進水膠體物質(zhì)含量在40[％]～70[％]條件下AB-ASBR工藝運行特性。得出以下研究結(jié)果：
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5、、在進水容積負荷為5kgCOD/(m3·d)～10kgCOD/(m3·d)，COD濃度為3350mg/L～6700mg/L，Alk/COD比值為1:2，CODcol/CODt為30[％]的進水條件下，增加進水COD濃度有利于A段顆粒污泥對COD的快速吸附，縮短達到吸附平衡的時間；B段出水COD濃度在90mg/L～252mg/L之間，AB-ASBR總COD去除率在96[％]以上，出水SS始終小于10mg/L，出水水質(zhì)較好。
　　

6、2、在進水COD濃度為4690mg/L，CODcol/CODt為30[％]，當進水Alk/COD比值由1:1降低為1: 2.5時，對A段顆粒污泥的吸附性能沒有明顯影響；但對B段的有機物降解作用有所影響，出水COD濃度由106mg/L上升為226mg/L，但總COD去除率仍在95[％]以上。該條件下反應器內(nèi)消化液未出現(xiàn)“酸化”現(xiàn)象。從保證COD去除率以及節(jié)省堿度投加量兩方面綜合考慮，該進水條件下的 Alk/COD比值宜采用1:2。

7、　　 3、當進水COD濃度為4690mg/L、Alk/COD比值在1:2左右時，原水中膠體物質(zhì)含量從40[％]增加到70[％]時發(fā)現(xiàn)，膠體物質(zhì)含量越高越利于A段顆粒污泥初期快速吸附作用的發(fā)揮，此時B段的出水COD濃度為114mg/L～224mg/L，總COD去除率在95[％]之上。實驗還發(fā)現(xiàn)，當進水膠體含量超過60[％]時，反應器內(nèi)有出現(xiàn)“酸化”的趨勢，應該適當增加進水堿度的投加量。因此，采用AB-ASBR工藝處理非溶解性有機廢水時應

8、關注反應器內(nèi)揮發(fā)性有機酸累積的問題，及時調(diào)整進水的堿度投加量。
　　 4、從A、B兩段反應器中厭氧顆粒污泥的掃描電鏡照片分析，AB-ASBR的運行模式能夠有效地分離球菌和絲菌。由生化反應動力學Monod方程擬合得到，A段再生期有機物降解動力學參數(shù)為 max=0.66d-1，Ks=509.74mg/L；B段反應期有機物降解動力學參數(shù)為 max=0.18d-1，Ks=166.31mg/L。這表明A、B兩段反應器中厭氧顆粒污泥的優(yōu)勢菌