处理易降解有机物UASB反应器的抗负荷冲击能力_曹刚

第28卷第5期暨南大学学报(自然科学版)Vol.28No.52007年10月JournalofJinanUniversity(NaturalScience)Oct.2007[收稿日期]2007-05-16[基金项目]广东省科技计划重点引导项目(2004B33301036)[作者简介]曹刚(1972-),男,讲师,博士,研究方向:废水生物处理及反应器自动控制.处理易降解有机物UASB反应器的抗负荷冲击能力曹刚,李明玉,王君(暨南大学环境工程系,广东广州510632)[摘要]以处理易降解有机物的UASB反应器为对象,以化学需氧量(COD)、三氯甲烷、2,4-二硝基酚和碱度为主要冲击负荷,研究了单负荷、双负荷和多负荷冲击下UASB反应器主要性能参数的变化规律.研究结果表明,UASB受到负荷冲击时,出水COD和挥发性脂肪酸(VFA)的浓度会增加,而CH4体积分数则会降低;容积产气率在COD负荷冲击时会增加,在其他负荷冲击时则会减少.研究还表明,多负荷冲击反应器时,影响VFA因素的主次顺序分别为三氯甲烷、COD、二氯硝基酚和碱度;影响容积产气率和CH4体积分数因素的主次顺序分别为三氯甲烷、二氯硝基酚、COD和碱度.[关键词]多负荷;冲击;易降解有机物;UASB;性能[中图分类号]X703.1[文献标识码]A[文章编号]1000-9965(2007)05-0503-05TheAnti-shockloadingcapabilityofUASBreactorfortreatmentofeasilybiodegradableorganiccompoundsCAOGang,LIMing-yu,WANGJun(DepartmentofEnvironmentEngineering,JinanUniversity,Guangzhou510632,China)[Abstract]TheCOD,chloroform,2,4-dinitrophonelandalkalinitywereselectedasshockload.TheperformancechangeofUASBreactorwasstudiedundersingleloadshock,doubleloadshockandmulti-loadshock,respectively.Theresultsshowthatunderloadshock,theeffluentCODandVFAofUASBreactorwouldincrease,theCH4volumefractionwoulddecrease,andthevolumegasproductionwouldincreaseunderCODshock,otherwiseitwoulddecreaseundertheotherloadshock.Theresultsalsosug-gestthatwhentheUASBreactorwasshockedbythemulti-loading,theinfluencingpriorityoffactorsfortheeffluentVFAweredescribedaschloroform>COD>dinitrophenol>alkalinity,theinfluencingpriorityoffactorsforthevolumegasproductionandCH4volumefractionweredescribedaschloroform>dinitro-phenol>COD>alkalinity.[Keywords]multi-loading;shock;easilybiodegradableorganiccompounds;UASB;perform-anceUASB反应器是一种高效节能的处理工艺,具有容积负荷率高、处理容量大、占地面积小和启动快等优点,是目前应用最为广泛的厌氧废水处理工艺.UASB反应器性能受到多种因素的影响,如pH、温度、氧化还原电位、营养物质的组成及比例、微量无机元素的种类和数量、水力条件和水力停留时间等[1-2].研究表明,厌氧微生物对有毒物质较为敏感,如氰化物[3]、硝基酚[4-5]、三氯甲烷(chloroform,CF)[6]和五氯酚[7]等,这些物质的存在对反应器的运行有着极其重要的影响.厌氧反应器通常是按照稳定条件设计的,即假设负荷不随时间而改变.然而,在实际应用中,这种稳态假设很少遇到.事实上,由于废水中存在各种各样的化合物,废水的组成和浓度等都随时间而变化,整个厌氧反应过程是在较宽的范围内波动,这常会导致反应器性能下降甚至趋于失败[8].本文以UASB为研究对象,以葡萄糖化学需氧量、三氯甲烷、2,4-二硝基酚(2,4-dinitrophone,DNP)、碱