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1、复合厌氧生物反应器处理退浆废水的启动试验研究论文作者:薄国柱【1】操家顺【2】夏明芳【3】陆继来【3】摘要:本文重点研究采用复合厌氧反应器处理难降解退浆废水的启动,试验结果表明,在中温(35±3℃)条件,用H2SO4和HCl混合酸调节pH值8.5左右,使CODCr/SO42-值大于2,Cl-小于6g/L,有效降低了SO42-和Cl-对复合厌氧反应器的抑制作用,在HRT为8.9h、有机负荷率13.3kgCOD/m3.d情况下,CODCr去除率达到了54%,产气率达到了0.38v/v.d,含甲烷率为45.2%,复合厌氧反应器运行平稳,启动迅速。关键词:复合式厌氧反
2、应器高pH值退浆废水快速启动印染废水 0前言 印染退浆废水含有大量PVA(聚乙烯醇)、CMC(羧甲基纤维素)和表面活性剂,由于PVA是高聚物,可生化性差,BOD5/CODCr值仅0.064,且退浆废水碱性大(pH能达到14),采用传统的活性污泥工艺很难达到满意的效果【1】。上流式污泥床-过滤器(UpflowBlanketFilter,简称UBF)是加拿大人Guiot[2]在厌氧滤器(AnaerobicFilter,简称AF)和上流式厌氧污泥床(UpflowAnaerobicSludgeBlanket,简称UASB)的基础上开发的新型复合式厌氧反应器。UBF
3、具有很高的生物固体停留时间(SRT)并能有效降解有毒物质,是处理高浓度有机废水的一种有效的、经济的技术。由于退浆废水的高碱性特性,本试验拟在高pH值(8.5)条件下进行复合式厌氧反应器的启动研究。 1试验材料与方法 1.1试验装置与工艺流程 UBF反应器由有机玻璃圆管制成,内径90mm,高1200mm,有效容积为6.3L。反应器上部三分之一处挂组合式填料。反应器采用热水循环加热,维持温度在35℃左右,工艺流程如图1所示。 1.2接种污泥 反应器接种的絮状污泥取自锁金村污水处理厂污泥池,用孔径为1mm的滤网过滤去除大的杂质,测得VSS/TSS为0.47
4、,TSS为39.6,VSS为18.6gVSS/L。接种污泥量为2.5L。 1.3试验用水6 试验用水取自吴江盛泽镇某印染厂退浆废水,其CODCr为4814mg/L,pH值为14,NH3-N为8.2mg/L。维持CODCr:N:P比为200:5:1。N、P元素和微量元素【3,4,5】的投加量见表1。用浓H2SO4和HCl调pH值到8.5左右。 1.4分析项目及分析方法 COD:重铬酸钾法;pH:pH试纸及便携式pH计;储备碳酸氢盐碱度:滴定法;挥发性脂肪酸(VFA):滴定法;产气率:湿式气体流量计;SS:重量法;用电子显微镜观察颗粒污泥性状。 表1投加
5、营养元素及微量元素表Table1.Syntheticwastewatercomposition (NH4)2CO3 86mg/gCOD CaCl2·2H2O 50mg/L K2HPO4 26mg/gCOD FeCl2·4H2O 40mg/L CoCl2·6H2O 10mg/L CuCl2·2H2O 60.5mg/L NaMoO4·2H2O 0.5mg/L NiCl2·6H2O 0.5mg/L 1.5试验启动过程 第一阶段(1-19d),初期进水采用葡萄糖自配水,COD为2000mg/L,COD:N:P为200:5:1,加入微
6、量元素,初始水力停留时间(HRT)为48h,有机负荷率为1.0kgCOD/m3.d,相应污泥负荷为0.1kgCOD/kgVSS.d.第三天出水pH值为6.0,出水CODCr为2100mg/L,高于进水浓度,投加一些NaHCO3提高水中碱度,使pH值到7.2,按1/8的递增量加入退浆废水,改变葡萄糖投加量,维持CODCr在2000mg/L左右,逐步缩短HRT,从而提高有机负荷率.到第五天反应器中有许多连续的小气泡产生,但去除率只有6.8%,第10d去除率达到了41%.当HRT缩短到6.8h时,污泥床膨胀并有部分污泥洗出,故本次试验得出最佳HRT为8.9h,此时有
7、机负荷率6.5kgCOD/m3.d,去除率稳定在65%左右. 第二阶段(20d-47d),保持HRT为8.9h不变,逐步提高CODCr浓度到全部退浆水4814mg/L,逐渐提高有机负荷率到13.3kgCOD/m3.d.CODCr去除率稳定在54%左右,此时,污泥颗粒化明显,膜肥厚,认为启动成功。 整个启动过程中反应器的有机负荷率及水力停留时间见图2。 2有机负荷率及水力停留时间图Fig.2.DistributionofOLRandHRT 2试验结果 2.1颗粒污泥的形成及特征 到启动过程的后期,已经有许多颗粒污泥形成,污泥颗粒粒径在1.0~2.0m
8、m之间,取颗粒污泥在显微镜下观察,发现