厌氧序批式反应器负荷特征研究

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1、：２学校代码：论文分类号１０７０８学号１：５０３０４１ＳＨＡＡＮＸＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士学位论文’ＴｈｅｓｉｓｆｏｒＭａｓｔｅｒｓＤｅｒｅｅｇＩ厌氧序批式反应器负荷特征研究丨指导教师姓名：孙根行教授学科称：环境工程论文提交日期１：２０８年３月论文答辩日期：２０１８年５月学位授予单位：陕西科技大学ｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｍｗｍｗｍｍｗｍｍｍｍ申请工学硕士学位论文论文题目：厌氧序批式反应器负荷特征研究学科门类：工学一级学科：环境科学与工程培养单位：环境科学与工程学院硕

2、士生：吴凡导师：孙根行教授2018年5月ResearchonAnaerobicSequencingBatchReactorLoadCharacteristicsandItsDesignAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringScienceMay2018厌氧序批式反应器负荷特征研究摘要厌氧废水处理技术有多种工艺形式，无论何种形式或者其改进发展都是围绕着高效率高负荷这一根本宗旨

3、开展的。厌氧序批式反应器（ASBR）作为第三代新型厌氧反应器之一，投资小、构造简单、运行费用低并且可形成以甲烷八叠球菌为优势菌的颗粒污泥，生物絮凝和固液分离效果好。因此，研究ASBR启动过程中的负荷特性、运行中的影响因素，以及探索快速提升ASBR容积负荷的方法以推进ASBR工业化具有非常重要的意义。本文围绕怎样高效稳定提高ASBR容积负荷的问题以及推进ASBR工业化的目的，主要开展了五项工作并得到以下结论。（1）ASBR启动过程研究。以葡萄糖模拟废水为基质，接种西安市第五污水厂二沉池的好氧絮状污泥，通过监测此阶段出水COD、碱度、挥发性脂肪酸以及污泥形态的变化情况，探索ASBR在启动

4、过程中的规律，并处理实际淀粉废水和啤酒废水验证葡萄糖模拟废水阶段所达到的最大容积负3荷。结果表明：26天后，反应器容积负荷由3kgCOD/m·d逐步提升，最终3高达8kgCOD/m·d，并且水力停留时间为1d时，COD去除率保持在80%以上。电镜扫描的结果显示，不同负荷下的颗粒污泥形态差异比较大。负荷越高，颗粒污泥粒径越大，也更密实。（2）ASBR运行过程研究。设计单因素实验和正交实验，探索污泥量、水力停留时间和碱度对于ASBR运行的影响规律，并得出三者最优组合方案。结果表明：三个因素对于ASBR处理效果的影响顺序为水力停留时间＞碱度＞污泥量。而当污泥量为300mL、水力停留时间为1

5、8h，碳与碳酸氢钠的质量比为2.5:1时，ASBR系统运行最好。（3）探索快速提升ASBR容积负荷的方法。设计两个容积负荷相同，其他外界条件也完全相同的反应器ASBR1和ASBR2。分别采用逐步增加进水COD的浓度和缩短水力停留时间两种方式来提升ASBR的容积负荷。结果显3示：经过20天，ASBR1和ASBR2反应器容积负荷率均从1kgCOD/m·d逐步3提升，最终高达20kgCOD/m·d，但是ASBR1的平均COD去除率大于ASBR2，3但两者均达到70%以上。当容积负荷率大于20kgCOD/m·d时，ASBR1和ASBR2反应器内pH分别降到5.8和5.5，COD去除率下降至5

6、0.3%和52.6%。I但是通过延长水力停留时间，ASBR2在6天内pH恢复到7.2，COD去除率达70%，系统恢复；ASBR1不可恢复。说明在反应器可承受范围内，增加进水COD浓度的方法更稳定，而特殊情况下，缩短水力停留时间比进水COD的浓度的方法恢复能力更强，同时提升相同负荷花费的时间也更短。（4）对ASBR1和ASBR2中的厌氧污泥以及原泥进行16SrDNA高通量测序技术分析，结果发现，ASBR1中微生物种类较ASBR2多，但是产甲烷菌数量并没有ASBR2多，即ASBR1中的微生物系统群落结构更丰富，更稳定。（5）同气室ASBR的可行性研究。依据小试实验结果以及最佳工艺参3数，

7、按照比例将实验结果放大至中试规模10m进行工艺设计并进行可行性分析，估算中试ASBR制作成本为6151.12元，为同气室ASBR的运行提供了基础性数据。关键词：厌氧序批式反应器，容积负荷，同气室ASBR可行性研究IIResearchonAnaerobicSequencingBatchReactorLoadCharacteristicsABSTRACTAnaerobictreatmentofhighconcentrationorganicwastewater