上流式厌氧反应器改性污泥处理含铬废水的动力学模型_柴立元

第15卷第10期Vol.15No.10中国有色金属学报TheChineseJournalofNonferrousMetals2005年10月Oct.2005文章编号:10040609(2005)10161805上流式厌氧反应器改性污泥处理含铬废水的动力学模型①柴立元,闵小波,刘恢,王云燕,罗胜联(中南大学冶金科学与工程学院,长沙410083)摘要:为揭示上流式厌氧反应器(UASB)改性污泥处理含铬废水过程中硫酸根还原与化学需氧量(COD)的去除、微生物增长之间的定量关系,在合理的假设及分析下,通过理论推导建立了COD降解与硫酸根还原的动力学模型,并通过实验测得了动力学参数。用不同硫酸根浓度下UASB改性污泥体系处理含铬废水过程中的数据对所建动力学模型进行了验证,S2-的实测值和理论值拟合很好(R=0.9867),表明所建动力学模型可以描述UASB改性污泥处理含铬废水过程。关键词:改性污泥;含铬废水;上流式厌氧反应器;动力学模型中图分类号:X703.1文献标识码:ADynamicmodelofchromium-containingwastewatertreatmentprocessbyadjustedactivatedsludgeinUASBCHAILi-yuan,MINXiao-bo,LIUHui,WANGYun-yan,LUOSheng-lian(SchoolofMetallurgyScienceandEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China)Abstract:Quantitativerelationshipamongsulfate-reducing,chemicaloxygendemand(COD)-removalandmicroor-ganism-growthwasinvestigated,whichisofimportanceforchromium-containingwastewatertreatmentinupflowanaerobicsludgeblanket(UASB).Then,withreasonableassumptionandanalysis,dynamicmodelofsulfate-reduc-ingandCOD-removalwasconstructedthroughtheoreticaldeduction,accordinglydynamicparametersweredeter-minedbyexperiments.Furthermore,thedynamicmodelwastestifiedbyactualexperimentaldata,themeasuredandtheoreticalvaluesofS2-inUASBunderdifferentsulfateconcentrationsofinputareaccordant(R=0.9867),whichindicatesthatthemodelcanbeusedtodescribetheprocessofchromium-containingwastewatertreatmentinUASBcompletely.Keywords:adjustedactivatedsludge;chromium-containingwastewater;upflowanaerobicsludgeblanket(UASB);dynamicmodel含铬废水广泛来源于矿山、冶金、金属加工、电镀、制革、油漆等工业过程[1],其中含有致癌毒物Cr(Ⅵ),如不经处理直接排入水体,将对生态环境和人类生存产生巨大的危害。因此,对含铬废水治理技术的研究引起人们的广泛关注,目前处理含铬废水的方法主要有物理化学法[2,3]和生物法[4,5],其中,生物法由于成本低廉、环境友好而引起人们的高度重视[69]。一般地,厌氧污泥体系处理含铬废水过程涉及底物的降解、微生物生长、硫化氢的生成及硫酸根还原和铬(Ⅵ)还原等4个方面,因此,废水厌氧生物处理的动力学也主要有以下4种[1013]:1)基质降解动力学,涉及基质降解与基质①基金项目:国家自然科学基金资助项目(20477459);教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20040533048)收稿日期:20050414;修订日期:20050706作者简介:柴立元(1966),男,教授,博士通讯作者:柴立元,教授;电话:07318836921;传真:07318710171;E-mail:lychai@mail.csu.edu.cnDOI:牨牥牨牴牬牱牰牤jysxb牨牥牥牬牥牰牥牴牪牥牥牭牨牥牥牪牬浓度、生物量等因素的关系;2)微生物生长动力学,涉及微生物增长与