快速启动改装UASB装置处理高浓度废水的试验研究_朱海峰

西昌学院学报·自然科学版收稿日期：2011-02-05*基金项目：西昌学院农业科学学院“改装UASB（MUASB）处理马铃薯深加工废液实验研究”大学生课外科研基金项目前期研究成果。作者简介：朱海峰（1990-），男，西昌学院农业科学学院2009级资源环境与城乡规划管理专业本科学生，主要参与水处理技术方向的科研项目。前言升流式厌氧污泥床（up-flowanaerobicsludgeblanket，UASB）是由荷兰Wageningen农业大学的教授Lettinga等人于1972~1978年间开发研制的一项污水厌氧生物处理技术。近年来，国内外研究者对UASB反应器的运行机理、污泥颗粒培养控制参数及水质处理效果等进行了较多的研究[1-4]。与其它反应器相比，UASB具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点，并且在运行过程中具有工艺结构紧凑、处理能力大、无机械搅拌装置、处理效果好以及投资费用低等优点，现阶段的研究成果更说明UASB能应用于处理含高浓度有机物、氮、磷和有毒物质的废水处理中[5-7]。目前，在利用UASB反应器培养厌氧颗粒污泥进行水处理时，培养颗粒污泥条件复杂、需要1~3个月的较长时间，且UASB在处理高浓度废水时所需的水力停留时间（HRT）较长，处理后的水通常需后续深度处理后才能达标排放。因此，本实验研究充分利用了传统UASB的培养颗粒污泥的设计，对传统UASB装置进行了改装，并在改装UASB（modifyup-flowanaerobicsludgeblanket，MUASB）中快速培养出好氧颗粒污泥（aerobicgranularsludge，AGS）。并将MUASB反应器运用在处理高浓度的有机废水中，为提高MUASB在高浓度有机废水处理效率提供了科学依据。1装置与方法1.1试验装置本试验采用改装后的UASB反应器（结构见图1）培养AGS，UASB高为200cm，内径为40cm，容积为251.2L。反应器主体为有机玻璃圆筒，取走上部的三相分离装置，而在筒体内部添加了曝气装置。反应器进水由抽水泵打入，出水由筒体侧壁的取水口人工导出。整个系统由人工控制进水、曝气、沉淀、排水和静置全过程。图1MUASB反应器结构图1.2运行条件反应器内温度随室温（16~24℃），进气泵的曝气量控制在2cm/s（表观气速）。每天运行3个周期，每个周期运行4个小时。第1天对采集到的56升污泥和污水进行混合闷曝，第2天出水后按照污泥量比活性炭为11的比例加入0.08mm的活性碳，并开始加入试验污水。在保证排水高度一定的情况下，随污泥培养时间的增加逐步增大COD负荷，同时减少沉淀时间以造成选择压，使沉降性能差的细小分散污泥和絮状活性污泥及时洗出，从而促进AGS的形成和积累，不同运行阶段的反应器控制参数如表1。表1不同反应阶段反应器控制参数快速启动改装UASB装置处理高浓度废水的试验研究*朱海峰，王姗镒，廖茂芪，宋大刚（西昌学院农业科学学院，四川西昌615013）【摘要】利用改装UASB装置在5天的培养过程中，快速培养出稳定的好氧颗粒污泥，并对高浓度废水处理效果进行同步监测。实验表明，反应器运行5天后成熟的好氧颗粒污泥粒径达1.5~2.5mm，性状稳定。对COD负荷≥8000mL/g的污水处理效率保持在97%以上，对NH4+-N的处理效率稳定在70%以上。【关键词】好氧颗粒污泥；升流式厌氧污泥床；处理效率【中图分类号】X703.3【文献标识码】A【文章编号】1673-1891（2011）01-0020-03培养天数（d）进污水量（L）曝气时间（min）沉降时间（min）出污水量（L）102003002302053030330210253043021520305302201530西昌学院学报·自然科学版JournalofXichangCollege·NaturalScienceEdition第25卷第1期2011年3月Vol.25，NO.1Mar.，2011第1期1.3接种污泥接种污泥取自西昌小庙污水处理厂AA氧化池工艺污泥回流池，池内污泥的MLSS在5～6g/L，污泥体积指数（SVI）约为33mL/g，污泥沉降比（SV30）为30%左右。接种的活性污泥絮体呈深黄褐色，结构比较疏松，含有的丝状菌较少。开始培养污泥时，在反应器内接种量为18L，此后在运行过程中不再补加污泥。1.4试验用水反应器的进水COD浓度从350mg/L逐渐增加至9000mg/L。试验用水为四川省西昌学院排污口取的生活污水，其COD浓度为350～400mg/L。试验时按所需水样的COD浓度，用人工添加可溶性淀粉的方法进行配制，同时进水水样中还添加相应的常量和微量元素，用以促进高强度AGS的快速形成。表2培养AGS添加营养元素的含量1.5分析方法CODCr，DO，NH4+-N，TP，ML