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本文对接种市政消化污泥的EGSB反应器的启动、启动成功后的EGSB反应器在中温、低温和限氧条件下的运行特性和微生物学特性进行了系统深入的研究.接种市政消化污泥EGSB反应器在中温(35℃左右)条件下能够在46天内快速启动,所形成的颗粒污泥沉淀性良好,产甲烷活性高,菌群丰富.接种市政消化污泥EGSB反应器初次启动宜采用低进水浓度、高有机负荷的方式,同时要保证有足够的N、P、S营养和微量金属营养Fe、Co、Ni.在8~15℃的低温条件下放置一段时间的EGSB反应器在中温(35℃左右)条件下的二次启动很快,仅仅经历了7天,有机负荷率高达24.84kgCOD/m<'3>.d、COD去除率为94.6％.EGSB反应器二次启动宜采用高启动负荷,快速提高负荷的方式.初次启动成功后EGSB反应器的有机负荷可以在一个多月时间内快速提高至42kgCOD/m<'3>.d左右并高效稳定运行.EGSB反应器处理低温(8~15℃)低浓度(100~500mg/L)废水是可行而且高效的.对于400mg/L左右的进水浓度,适宜的HRT为1.7h,有机负荷为10~15kgCOD/m<'3>.d,液体上升流速宜维持在3.3m/h到4.0m/h之间,COD去除率能达到80％以上.在低温低浓度条件下,EGSB反应器的抗pH值冲击能力相对较弱,需要添加足够的碱度以维持反应器内适宜的pH值,但其抗温度冲击能力很强.EGSB反应器在低温条件下处理中高浓度废水时COD去除率明显降低,有机负荷率明显下降.但仍能在10℃左右的低温条件下,进水浓度为750mg/L~3400mg/L,HRT为2.0~6.0h时,获得COD去除率为70％~79％,最高有机负荷为23kgCOD/m<'3>.d的高处理率.低温中高浓度时,EGSB反应器的抗pH值冲击能力明显增强.限氧EGSB反应器的运行效果明显优于厌氧EGSB反应器.适宜的溶解氧(DO)为0.00~0.01,氧化还原电位(ORP)在380~400mV之间.建立了EGSB反应器中有关液体上升流速、有机物、VFA、产酸菌、产甲烷菌、CO<,2>和CH<,4>浓度的偏微分模型(PDE模型)和微生物比增长速率模型.由此可以确定出水有机物和VFA浓度、污泥产量、CO<,2>和CH<,4>产量,并可以分析液体上升流速、温度等对EGSB反应器运行效果的影响;确定了EGSB反应器在低浓度条件下的基质降解模型,求得EGSB反应器在不同温度和不同液体上升流速时的速率常数K,并用Arrhenius方程分析温度对速率常数K的影响,计算出EGSB反应器的活化能E=1.197 ×10<'4>J/mol,说明EGSB反应器对温度的变化极为不敏感,即EGSB反应器能够在低温条件下高效稳定运行.EGSB反应器内相对较高的液体上升流速、高污泥浓度、所形成的特殊结构的颗粒污泥、较大的泥水接触面积等特点能够在一定程度上缓解温度降低所产生的不利影响.