论文部分内容阅读
高浓度的有机废水很适合于采用厌氧生物法进行处理。UASB反应器是迄今为止废水处理工程中应用最为广泛的高效厌氧反应器。它具有结构简单、有机负荷率高、运行费用低、能回收能源和剩余污泥少等优点。当高浓度的有机废水中含有高浓度的硫酸盐、氨氮时,硫酸盐在厌氧生物转化过程中被还原为硫化氢,硫化氢会对硫酸盐还原菌和产甲烷菌产生抑制或毒害作用,从而使厌氧生物处理难以顺利进行;此外,高浓度的氨氮也会对厌氧处理产生抑制或毒害作用。本试验采用两段UASB反应器,对含高浓度硫酸盐、氨氮的高浓度有机废水进行处理。通过对UASB反应器的启动,污泥颗粒化有助于厌氧消化的顺利进行,反应器能够耐受较高浓度的FS、FA,沼气能够带大量的硫化氢气体。当第一段反应器进水的CODcr、硫酸盐、氨氮浓度分别在11000、2800、1000mg/L左右时,CODcr、硫酸盐去除率分别为87%、96%以上。反应器的CODcr、SO42–负荷率分别为15.3、4.3kg/(m3·d)。对于含高浓度硫酸盐的废水,COD/SO42–值是反应器能否正常运行的指标之一,当COD/SO42–值从5.0减小到1.5时,出水的DS含量从230mg/L增加至470mg/L以上,与此同时,VFA的浓度从250mg/L逐渐增加至510mg/L以上,反应器的SO42–、CODcr的去除率分别从96%、88%,下降至56%、65%。试验表明氨氮的存在有利于这类废水的厌氧生物处理。单相UASB反应器处理含高浓度硫酸盐和氨氮的高浓度有机废水是可行的,这样可以节省投资、简化工艺。废水中的游离NH3和厌氧生物处理过程中产生的H2S、VFA和CO2之间存在着复杂的相互作用,有利于厌氧生物处理的顺利进行。将第一段反应器的出水,在常温(20±1℃)、偏碱性和低C/N(2.0-3.0)的条件下用第二段反应器进行处理,运行三个月后,进水的pH值为7.8-7.9、出水pH值为8.1-8.4,其CODcr、氨氮、总氮和总磷的去除率分别为60-70%、20-25%、10-12%和30-35%。经过两段厌氧生物处理后,废水中的CODcr、总磷的去除率分别为95%、50%以上。第二段UASB反应器的产气量较低,这可能是因为进入第二段反应器的废水的CODcr浓度较低,微生物可利用的营养物质较少,在低C/N、偏碱性的条件不适合产甲烷菌的生长和产生甲烷。两段UASB反应器中都形成了粒径为0.2-3.5mm的颗粒污泥。粒径主要分布在在0.6-2.2mm的范围内。通过扫描电镜照片,发现在两段反应器中占主导地位的微生物不同。通过对两段反应器中的颗粒污泥所含金属元素的分析,表明颗粒污泥中含有大量的Fe、Ca、Zn、Na、K元素,和少量的Cu、Ni、Co元素。