不同底物条件下UASB反应器中碳酸钙的沉淀_杨树成

不同底物条件下UASB反应器中碳酸钙的沉淀杨树成1,贺延龄1＊,张鹏翔1,刘永红2,王东琦1,杨婧1(1.西安交通大学环境科学与工程系,西安710049;2.西安工程大学化工系,西安710048)摘要:以UASB反应器处理含钙的乙酸废水和葡萄糖、可溶性淀粉混合废水,在Ca2+浓度800mg·L-1,COD容积负荷9kg·(m3·d)-1条件下,研究了碳酸钙在反应器中的沉淀规律及其差异.结果表明,碳酸钙在发生大量沉淀前都要经历30d左右的诱导期,此后反应器中碳酸钙的沉淀率因进水底物不同而出现显著差异.以乙酸为底物时,碳酸钙在污泥中的最大沉淀率可达到65%,然后稳定到25%;而在以葡萄糖和可溶性淀粉为底物的废水中,钙的沉淀率一直维持在7.5%左右.对于这2种废水,钙的沉淀在180d内可以使污泥的灰分从大约10%分别升高到70%以上和30%左右.但是高的生物污泥灰分含量并没有明显影响废水处理的效果,两反应器的COD去除率始终维持在90%左右.扫描电镜分析发现两反应器内颗粒污泥微观结构存在较大差异,这可能是导致其中碳酸钙沉淀过程和沉淀量存在较大差异的原因.关键词:碳酸钙;沉淀;UASB;底物;颗粒污泥微观结构中图分类号:X703.1文献标识码:A文章编号:0250-3301(2009)03-0822-05收稿日期:2008-05-04;修订日期:2008-08-04基金项目:国家自然科学基金重点项目(20436040);陕西省重大科技专项项目(2006kz08-G2);陕西省科学技术研究发展计划项目(2008k07-14)作者简介:杨树成(1978～),男,博士研究生,讲师,主要研究方向工业废水厌氧生物处理理论与技术,E-mail:yanyang@mail.xjtu.edu.cn＊通讯联系人,E-mail:heyl@mail.xjtu.edu.cnCalciumCarbonatePrecipitationinUASBReactorswithDifferentSubstratesYANGShu-cheng1,HEYan-ling1,ZHANGPeng-xiang1,LIUYong-hong2,WANGDong-qi1,YANGJing1(1.DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering,Xi'anJiaotongUniversity,Xi'an710049,China;2.DepartmentofChemicalEngineering,Xi'anPolytechnicUniversity,Xi'an710048,China)Abstract:Twolabscaleupflowanaerobicsludgebed(UASB)reactorswereoperatedatanorganicloadingrateofCOD9kg·(m3·d)-1totreattwokindsofcalciumcontainingwastewaters,oneofwhichtookaceticacidassubstrateandfortheother,glucoseandsolublestarchwerethesubstrate.Boththewastewaterscontained800mg·L-1Ca2+.Precipitationofcalciumcarbonateinthereactorswasobserved.Theresultsshowedthatthekindofsubstratehadgreatinfluenceoncalciumcarbonateprecipitation.Inthereactortreatingaceticacidcontainingwastewater,amaximumcalciumprecipitationrateof65%wasachievedandanaveragerateofabout25%wasthenmaintained.Incontrast,thecalciumprecipitationratefortheglucoseandsolublestarchcontainingwastewaterwasonlyabout7.5%.Itwasalsofoundthatsubstantialprecipitationonlyoccurred30daysafterthereactorwereoperatedforbothofthewastewaters.After180daysofoperation,theashcontentofthesludgeinthereactorsincreasedfromabout10%to70%fortheaceticacidcontaining