高浓度颗粒污泥厌氧反应器处理模拟印染废水的试验研究

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导师姓名
湛含辉
学科专业
环境工程(专业学位)
文献出处
中国矿业大学   2020年
关键词
厌氧反应器论文  物理颗粒污泥论文  印染废水论文  污泥驯化论文
论文摘要

厌氧反应器技术因其具有运行成本低、耐毒抗冲击性能好、微生物种类多样等优点,逐渐成为污水生物处理领域的研究热点。本试验试制一种适用于高浓度厌氧颗粒污泥的厌氧反应器,针对传统厌氧反应器处理废水过程中出现的布水不均匀问题,提出改进方案,采用传统生物滤床的布水方式,在开孔布水板上方用滤板固定喷头布水,并且在喷头上搁置一定级配的石子以保证厌氧反应器的均匀布水。除此之外,针对颗粒污泥浓度较大造成挤压的问题,在厌氧反应器的中间位置设置支撑层,在支撑层上铺垫滤网,促进厌氧颗粒污泥与污染物基质之间的传质。新型高效厌氧反应器以“物理颗粒污泥”作为接种污泥。研究结果表明,葡萄糖配水驯化颗粒污泥,一个月左右形成成熟的厌氧颗粒污泥,在这个过程中化学需氧量(COD)去除率不断升高,稳定保持在80%以上,颗粒污泥性能良好。第二阶段使用模拟印染废水驯化探究进水COD浓度、物理颗粒污泥浓度和水力停留时间等因素对厌氧反应器运行效果的影响,确定了高效厌氧反应器处理废水的最佳运行参数:在25℃的环境下,进水COD=5000mg/L,水力停留时间(HRT)9h,回流比1,pH=6.7~7.7,在这种运行条件下,COD的降解率可保持在80%以上,出水挥发性脂肪酸(VFA)在3.0mmol/L以下,出水碱度在30~40mmol/L,SS=30.56g/L,VSS=25.71g/L,VSS/SS=84.12%,厌氧反应器可以承受一定的冲击负荷;当水力停留时间缩短至6h后厌氧反应器内颗粒污泥解体,COD去除率下降至70%以下,降解率大幅度降低。在支撑层处增加颗粒污泥浓度,COD的去除率高达90%,此时,容积负荷达到10 kgCOD/m~3·d以上,反应器运行正常。新型厌氧反应器处理印染废水,反应器内厌氧颗粒污泥微生物菌群较丰富,其中以短杆菌和丝状菌为主。运行初期颗粒污泥因为受到印染废水的冲击,粒径变小,但颗粒污泥适应印染废水之后粒径不断增长;不同培养阶段污泥浓度、颗粒污泥机械强度和粒径分布等特征和厌氧反应器出水COD有密切联系,当颗粒污泥机械强度较高、污泥浓度高时,出水水质相对较好,在运行的最佳条件下粒径大于0.8mm的大约占50%,机械强度为81.46%。

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