二相UASB反应器处理碱法草浆黑液_王子波

第20卷第3期华侨大学学报(自然科学版)Vol.20No.31999年7月JournalofHuaqiaoUniversity(NaturalScience)Jul.1999二相UASB反应器处理碱法草浆黑液王子波①杨玉杰②(①扬州大学农学院,扬州225009;②华侨大学环境保护研究所,泉州362011)摘要采用二相UASB反应器处理碱法草浆黑液.酸化相为8.87L的普通升流式反应器,甲烷相为28.75L的UASB反应器,系统温度(35±1)℃.结果表明:当酸化相进水COD浓度为4.0793～9.1985g·L-1,COD的负荷平均值为38.84kg·(m3·d)-1时,COD的总去除率为72.76%;系统对负荷的冲击有较强的耐受能力.关键词二相UASB反应器,草浆黑液,COD去除率分类号X703二相厌氧消化工艺是依据产酸菌群,以及产甲烷菌群生长、代谢和对营养要求的不同等特性〔1〕,将这两大类菌群分开.使它们分别在两个串联的反应器中生长繁殖,充分发挥各自的优势,提高处理效率,增加系统运行的稳定性.草浆黑液浓度高、碱性强,先用酸中和预处理〔2〕,然后进行二相厌氧消化处理.处理后的废液负荷大为降低,为进一步好氧处理提供了条件.1实验装置二相UASB反应器均用有机玻璃制成,酸化相为不带三相分离器的升流式反应器,体积8.87L.甲烷相为升流式厌氧污泥床反应器,体积28.75L.两个反应器均置于同一恒温箱内,温度控制在(35.5±1)℃.试验工艺流程见文〔3〕.2试验方法和结果二相UASB反应器内污泥驯化成熟后,在人工配制的有机废水〔3〕中逐步投加经酸化处理而析出木质素的黑液(称混和废水).用石灰乳将混和废水的pH调至7.0左右,然后进入二相UASB反应器.测定酸化相进水和甲烷相出水COD浓度,及二相COD的总去除率,实验结果见表1.表中t为运行时间,Q为进水流量,Lo为酸化相进水的COD浓度,S为甲烷相出水的COD浓度,E为二相系统的COD去除率,I为产气率,T为混和废水中黑液体积百分比.从表1可知,当反应器运行12～21d,混和废水中黑液比例达50%～60%,酸化相进水浓度为10.051g·L-1时,二相系统COD去除率为84%,产气率在0.5L·g-1上下波动.结果表明,反应器内厌氧菌对黑液已基本适应,没有发现污泥流失,说明流泥的活性、沉降性能较好本文1998-11-04收到;河南省自然科学基金资助项目表1混和废水试验结果①t/dQ/L·d-1T/(%)Lo/g·L-1S/g·L-1E/(%)I/L·g-11421012005132588.960.472～4402012201144888.130.495～6522512582147688.270.467～8553012437136689.020.419～11384012501145788.340.3612～18575010051155384.980.4519～21516010056167283.370.51①表中数据为平均值反应器内厌氧菌对黑液适应后,停止进混和废水,改用预酸化处理析出木质素的黑液.用石灰乳将黑液调至中性,反应器运行结果见表2.表中So为甲烷相进水(酸化相出水)的COD浓度,Ea为酸化相的COD去除率,Eb为甲烷相的COD去除率,Fa为酸化相有机质的COD负荷,fa为酸化相的COD去除负荷,Fb为甲烷相有机质的COD负荷,fb为甲烷相的COD去除负荷.表2二相UASB反应器处理草浆黑液试验结果t/dQ/L·d-1Lo/g·L-1So/g·L-1Ea/(%)Fa/kg·(m3·d)-1fa/kg·(m3·d)-11606.0643.88135.9941.0214.762615.6603.56537.0038.9214.403624.0792.65135.0028.519.984614.8703.00238.3733.4912.855604.6042.95035.9131.1411.186604.6102.95235.9831.1911.227614.5212.93935.0031.0910.888609.1995.51940.0062.2224.919606.1003.91835.7841.2614.7610606.3213.96437.2842.7615.9411616.1543.87737.0042.3215.6612616.1333.96935.2942.1814.88平均值36.5538.8414.28t/dS/g·L-1Eb/(%)Fb/kg·(m3·d)-1fb/kg·(m3·d)-1I/L·g-1E/(%)11.51660.938.104.490.6474.9921.41660.297.574.560.6674.9831.10358.425.723.34