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近年来，随着纺织工业的发展，其带来的环境污染日益严重，其中上浆过程产生的含有PVA的上浆废水（简称PVA废水）引起的环境污染已经成为制约纺织业的可持续发展的重要难题之一。目前，有多种针对PVA废水的处理方法，但尚未发现处理高效，成本低的处理方法。本文以PVA废水为处理对象，采用课题组自主研发的螺旋对称流厌氧反应器（SSSAB）、气升式外循环强化涡旋流脱氮生物反应器（AFB）为主要载体，开发了一种高效稳定的两级SSSAB-AFB串联的厌氧/好氧生物流化床联合处理工艺（简称两级SSAB-AFB工艺）。本文通过优化两级SSSAB进水方式，优选出了最佳工艺参数；从反应器的去除效能、工艺稳定性和颗粒污泥特征三方面研究了两级SSSAB-AFB工艺对PVA废水处理的运行性能。具体研究结果如下：
1、两级SSSAB处理PVA废水
（1）启动阶段：采用低负荷启动方式，逐渐增加进水浓度，COD有机容积负荷（OLR）（一级0.413～2.426kg COD/(m3?d)，二级0.215~0.794kg COD/(m3?d)），COD容积去除负荷（VRR）（一级0.212～1.673kg COD/(m3?d)，二级0.083～0.147kg COD/(m3?d)）；PVA有机容积负荷（OLR）（一级0.230～0.385kg PVA/(m3?d)，二级0.103～0.351kg PVA/(m3?d)），PVA容积去除负荷（VRR）（一级0.051～0.069kg PVA/(m3?d)，二级0.034～0.095kg PVA/(m3?d)）；历时20天启动成功：COD总去除率达60%以上，PVA总去除率达25%以上。
（2）稳定阶段：两级SSSAB稳定运行30天，COD平均总去除率达75%，其中一级70%、二级16%（一级贡献70%，二级贡献5%），OLR基本维持在：2.704kg COD/(m3?d)，0.830kg COD/(m3?d)，VRR维持在：1.874kg COD/(m3?d)，0.144kg COD/(m3?d)；PVA平均总去除率达30%，其中一级21%、二级11%（一级贡献21%，二级贡献9%），平均OLR为：0.455kg PVA/(m3?d)，0.364kg PVA/(m3?d)。平均VRR为：一级0.091kg PVA/(m3?d)，二级0.041kg PVA/(m3?d)。
（3）稳定性分析：SSSAB运行过程中pH值稳定，VFA/ALK小于0.3，未出现酸化的现象，反应器能长期稳定运行。经两级SSSAB处理后可生化性（B/C）可由进水0.108升至0.396、0.360，可为后续工艺大大降低处理难度。停车后重启14天，进水COD、PVA浓度逐渐恢复至停车前的4500mg/L、600mg/L，两级SSSAB去除率也逐渐恢复至启动成功时COD(70%，16%)、PVA(21%，11%)。
（4）最佳原水分配比（φ）：当φ=1/5时，两级SSSAB，COD和PVA的去除效果最佳，COD和PVA平均总去除率可分别达83%、38%，和φ=0时相比COD和PVA去除率分别提高了3%和9%。其中，二级SSSAB,COD和PVA的去除率分别达到31%和22%，和φ=0时相比COD和PVA去除率分别提高了16%和12%。
2、两级SSSAB-AFB工艺处理PVA废水
（1）工艺效能：当原水分配比为φ=1/5时，两级SSSAB-AFB工艺，COD平均总去除率为92%，其中一级SSSAB77%，二级SSSAB31%，AFB52%（一级SSSAB贡献77%，二级贡献7%，AFB贡献8%）。PVA平均总去除率为92%，其中一级SSSAB23%，二级SSSAB22%，AFB89%（一级SSSAB贡献23%，二级贡献18%，AFB贡献51%）由此可见大部分易降解有机物在一级厌氧阶段被去除，而经两级SSSAB处理后，可生化性大大提高，大部分PVA的去除是在好氧阶段完成。
（2）菌群特征：
a)颗粒污泥性状分析：纵向梯度上，两级SSSAB腔室内的颗粒污泥均呈现由上至下，颗粒愈饱满，污泥浓度愈高的特征。但二级SSSAB相较于一级SSSAB污泥浓度略低，细碎颗粒污泥也相对较多。横向梯度上，二级SSSAB污泥形貌由启动期至稳定期，颗粒污泥粒径及污泥浓度明显升高，颗粒污泥光泽也相对更黑亮更密实。
b)颗粒污泥菌种分析：两级SSSAB内主要菌种为丝状菌、杆菌、球菌，但两级SSSAB不同区段优势菌种及微生物种群有显著性差异。两级SSSAB下部均无明显优势菌；一级SSSAB中部优势菌为丝状菌，有少量球菌；上部优势菌为杆菌和球菌；二级SSSAB中部优势菌为球菌，上部菌种和中部相似，但出现了可能为产甲烷八叠球菌的聚合球菌团。推测，两级SSSAB稳定运行期间，二级SSSAB产甲烷效率要明显优于一级SSSAB。
c)辅酶F420浓度变化：两级SSSAB不同区段的厌氧颗粒辅酶F420浓度，纵向上，两级SSSAB均呈现了由下至上辅酶F420浓度逐渐升高的趋势，表明产甲烷活性在反应器上随高度呈梯度增长。横向上，二级SSSAB辅酶F420浓度明显略高于一级SSSAB，认为二级SSSAB产甲烷活性比一级SSSAB好。
d)颗粒污泥主要元素分析：两级SSSAB不同区段的颗粒污泥主要元素都为C、N、O，金属元素主要有Na、Al、Ca、Fe，其中Fe、Na含量较高，根据不同区段颗粒污泥的元素含量分析，表明Fe、Na、S元素可以作为表征厌氧颗粒污泥沉降性能与稳定性手段之一。
1、两级SSSAB处理PVA废水
（1）启动阶段：采用低负荷启动方式，逐渐增加进水浓度，COD有机容积负荷（OLR）（一级0.413～2.426kg COD/(m3?d)，二级0.215~0.794kg COD/(m3?d)），COD容积去除负荷（VRR）（一级0.212～1.673kg COD/(m3?d)，二级0.083～0.147kg COD/(m3?d)）；PVA有机容积负荷（OLR）（一级0.230～0.385kg PVA/(m3?d)，二级0.103～0.351kg PVA/(m3?d)），PVA容积去除负荷（VRR）（一级0.051～0.069kg PVA/(m3?d)，二级0.034～0.095kg PVA/(m3?d)）；历时20天启动成功：COD总去除率达60%以上，PVA总去除率达25%以上。
（2）稳定阶段：两级SSSAB稳定运行30天，COD平均总去除率达75%，其中一级70%、二级16%（一级贡献70%，二级贡献5%），OLR基本维持在：2.704kg COD/(m3?d)，0.830kg COD/(m3?d)，VRR维持在：1.874kg COD/(m3?d)，0.144kg COD/(m3?d)；PVA平均总去除率达30%，其中一级21%、二级11%（一级贡献21%，二级贡献9%），平均OLR为：0.455kg PVA/(m3?d)，0.364kg PVA/(m3?d)。平均VRR为：一级0.091kg PVA/(m3?d)，二级0.041kg PVA/(m3?d)。
（3）稳定性分析：SSSAB运行过程中pH值稳定，VFA/ALK小于0.3，未出现酸化的现象，反应器能长期稳定运行。经两级SSSAB处理后可生化性（B/C）可由进水0.108升至0.396、0.360，可为后续工艺大大降低处理难度。停车后重启14天，进水COD、PVA浓度逐渐恢复至停车前的4500mg/L、600mg/L，两级SSSAB去除率也逐渐恢复至启动成功时COD(70%，16%)、PVA(21%，11%)。
（4）最佳原水分配比（φ）：当φ=1/5时，两级SSSAB，COD和PVA的去除效果最佳，COD和PVA平均总去除率可分别达83%、38%，和φ=0时相比COD和PVA去除率分别提高了3%和9%。其中，二级SSSAB,COD和PVA的去除率分别达到31%和22%，和φ=0时相比COD和PVA去除率分别提高了16%和12%。
2、两级SSSAB-AFB工艺处理PVA废水
（1）工艺效能：当原水分配比为φ=1/5时，两级SSSAB-AFB工艺，COD平均总去除率为92%，其中一级SSSAB77%，二级SSSAB31%，AFB52%（一级SSSAB贡献77%，二级贡献7%，AFB贡献8%）。PVA平均总去除率为92%，其中一级SSSAB23%，二级SSSAB22%，AFB89%（一级SSSAB贡献23%，二级贡献18%，AFB贡献51%）由此可见大部分易降解有机物在一级厌氧阶段被去除，而经两级SSSAB处理后，可生化性大大提高，大部分PVA的去除是在好氧阶段完成。
（2）菌群特征：
a)颗粒污泥性状分析：纵向梯度上，两级SSSAB腔室内的颗粒污泥均呈现由上至下，颗粒愈饱满，污泥浓度愈高的特征。但二级SSSAB相较于一级SSSAB污泥浓度略低，细碎颗粒污泥也相对较多。横向梯度上，二级SSSAB污泥形貌由启动期至稳定期，颗粒污泥粒径及污泥浓度明显升高，颗粒污泥光泽也相对更黑亮更密实。
b)颗粒污泥菌种分析：两级SSSAB内主要菌种为丝状菌、杆菌、球菌，但两级SSSAB不同区段优势菌种及微生物种群有显著性差异。两级SSSAB下部均无明显优势菌；一级SSSAB中部优势菌为丝状菌，有少量球菌；上部优势菌为杆菌和球菌；二级SSSAB中部优势菌为球菌，上部菌种和中部相似，但出现了可能为产甲烷八叠球菌的聚合球菌团。推测，两级SSSAB稳定运行期间，二级SSSAB产甲烷效率要明显优于一级SSSAB。
c)辅酶F420浓度变化：两级SSSAB不同区段的厌氧颗粒辅酶F420浓度，纵向上，两级SSSAB均呈现了由下至上辅酶F420浓度逐渐升高的趋势，表明产甲烷活性在反应器上随高度呈梯度增长。横向上，二级SSSAB辅酶F420浓度明显略高于一级SSSAB，认为二级SSSAB产甲烷活性比一级SSSAB好。
d)颗粒污泥主要元素分析：两级SSSAB不同区段的颗粒污泥主要元素都为C、N、O，金属元素主要有Na、Al、Ca、Fe，其中Fe、Na含量较高，根据不同区段颗粒污泥的元素含量分析，表明Fe、Na、S元素可以作为表征厌氧颗粒污泥沉降性能与稳定性手段之一。