论文部分内容阅读
反应器中持有厌氧颗粒污泥是以ASBR为代表的一批高效厌氧反应器的典型特征,厌氧颗粒污泥具有多孔性物理结构,孔隙率很高,很容易吸附大分子物质,具有较强的吸附能力。利用厌氧颗粒污泥对有机污染物的初期吸附作用,以厌氧微生物学和生物反应动力学的理论与实验研究为基础,开发出AB-ASBR工艺。AB-ASBR工艺中A段的ASBR反应器主要完成对进水中有机污染物的吸附去除;AB-ASBR工艺中B段的ASBR反应器则对A段出水中残留的有机污染物进行代谢稳定,其运行方式与普通ASBR反应器相同。由于初期吸附去除作用发生在A段中,则A段的ASBR反应器的运行模式和工艺特性必然不同于普通ASBR反应器。论文对AB-ASBR工艺中A段的ASBR反应器工艺特性进行研究。以城市污水厂二沉池回流污泥为接种污泥,以葡萄糖为底物,并补充厌氧微生物生长所需的营养盐和碱度,在中温条件下(35℃)培养颗粒污泥。颗粒污泥形成后,将底物逐步转换成富含胶体物质的全脂奶粉。此时,A段ASBR反应器在“吸附(进水)—沉淀—排水—再生”模式下运行。在进水容积负荷为2.4gCOD/(L·d)、4.8 gCOD/(L·d)、6.5 gCOD/(L·d)、8.1gCOD/(L·d)的工况下对A段ASBR反应器进行实验研究。研究结果表明:(1)厌氧颗粒污泥的初期吸附作用非常显著,对不同的进水COD浓度,均能在10min以内到到吸附平衡,吸附率可以达到90%;(2)污泥负荷、进水COD浓度与厌氧颗粒污泥的吸附量显著相关,污泥负荷或进水浓度越大颗粒污泥的吸附量就越大;(3)厌氧颗粒污泥的吸附过程中,膜传质是厌氧颗粒污泥吸附的主要限速阶段,但不是唯一的限速阶段;(4)伪二级反应方程比伪一级反应方程更适合描述厌氧颗粒污泥的吸附动力学;(5)再生能够提高厌氧颗粒污泥的吸附性能。随着厌氧颗粒污泥再生时间的增加,厌氧颗粒污泥的吸附量与吸附率也逐渐的提高。但当再生期超过6h以后,厌氧颗粒污泥的吸附量与吸附率并不随再生期的延长而提高,而是基本保持不变;(6)通过对四种不同搅拌频率的研究发现,在进水的同时连续搅拌10min吸附平衡时间最短,此后停止搅拌,沉淀20min,完成固液分离,即可排水;(7)考察了不同容积负荷条件下,再生过程中的COD变化情况。在整个再生阶段COD是下降,但到再生6h后COD基本不再变化,且挥发酸也下降到50mg/L以下;(8)实验中在不同的容积负荷条件下,pH变化均在以产甲烷为主的厌氧消化的最佳pH范围内。表明厌氧颗粒污泥再生阶段内有充足的碱度可以保证消化液中的pH在要求范围内。