復合式厭氧折流板反應(yīng)器(HABR)處理含高濃度有機物和顆粒物廢水性能及污泥特性的研究.pdf

1、本論文在兩套厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)中分別安裝多面空心球填料和彈性立體填料,構(gòu)成復合式厭氧折流板反應(yīng)器(HABR),以不加填料的ABR反應(yīng)器為對照,研究3個反應(yīng)器對含高濃度有機物和顆粒物廢水的處理效果。3個反應(yīng)器的整體結(jié)構(gòu)和尺寸相同,為了提高顆粒物的去除效果,3個反應(yīng)器均增大了第一隔室的尺寸。本論文主要研究內(nèi)容分為三部分,一是反應(yīng)器啟動研究,提高厭氧污泥的活性,完成填料的掛膜:二是反應(yīng)器負荷提高運行研究,通過不斷提高進水COD濃度和有

2、機顆粒物濃度以及縮短水力停留時間(HRT),研究3個反應(yīng)器處理含高濃度有機物和顆粒物廢水的效果及污染物去除特性;三是通過研究反應(yīng)器中各階段厭氧污泥尤其是顆粒污泥的物理特征、結(jié)構(gòu)特征和生物多樣性,探討反應(yīng)器中厭氧污泥的活性。試驗結(jié)果表明:
　　(1)試驗采用低負荷啟動,容積負荷為0.6kgCOD/(m3·d),HRT為30h,經(jīng)過73天,3個反應(yīng)器的COD去除率均達到75％以上,SS去除率達到90％以上,出水pH穩(wěn)定,試驗啟動成功。

3、加填料的2個反應(yīng)器對COD的處理效果比不加填料的好。第一隔室對COD去除和SS截留做出的貢獻最大,說明在擴大了的第1隔室中,由于水力停留時間的增加,可以更有效地對污染物進行截流和降解。
　　(2)啟動過程中HABR中的填料掛膜情況良好,安裝多面空心球填料的反應(yīng)器掛膜情況比安裝彈性立體填料的反應(yīng)器更理想,污泥性能較接種污泥有了較大的提高。尤其是各個反應(yīng)器的第1隔室,由于營養(yǎng)充足,厭氧微生物大量繁殖,使VSS/SS的值大幅提高。啟動過

4、程中只有極少量的細小顆粒污泥出現(xiàn)。
　　(3)穩(wěn)定運行階段,通過提高進水COD濃度和顆粒物濃度逐步提高負荷,最終有機物負荷和SS負荷提高至5.6COD/(m3·d)和2.24SS/(m3·d)。在此階段,3個反應(yīng)器對COD和SS的去除率都在93％以上,說明ABR和HABR對本試驗濃度范圍內(nèi)的顆粒有機物廢水有很好的處理效果。穩(wěn)定運行階段仍然是安裝多面空心球填料的反應(yīng)器的運行效果最好,不安裝填料的ABR反應(yīng)器最差。
　　(4)沿

5、水流方向,各個隔室的COD濃度、SS濃度、VFA濃度下降,而pH值和堿度上升。當負荷較低時,大部分的COD和SS在第一隔室就被去除,第一隔室主要發(fā)揮了水解酸化的作用。當HRT由30h縮短為24h時,安裝多面空心球填料的B反應(yīng)器保持了良好的運行狀態(tài),而不安裝填料的A反應(yīng)器和安裝彈性立體填料的C反應(yīng)器出現(xiàn)了較大的波動。未及時分解的有機物就進入后面的隔室進行分解,因此水解酸化隔室數(shù)量增加。
　　(5)在負荷提升階段階段,三個反應(yīng)器的污泥

6、活性逐漸提高,粒徑增大。各隔室沿水流方向污泥活性逐漸降低,且第一隔室的活性要遠好于其他隔室。由于各隔室負荷是逐級遞減的,故大顆粒污泥首先在三個反應(yīng)器前面的隔室中形成,沿水流方向顆粒粒徑逐漸減小,呈現(xiàn)明顯分級現(xiàn)象。
　　(6)通過掃描電鏡和透射電鏡觀察發(fā)現(xiàn),沿水流的方向,各個隔室的微生物數(shù)量逐漸減少。當進水負荷濃度較低時,在反應(yīng)器的前面隔室,桿狀菌和球狀菌是優(yōu)勢菌,在后面隔室,絲狀菌的數(shù)量增加。在負荷逐漸提高的穩(wěn)定運行期的后期,在反