厌氧悬浮填料生物膜反应器处理费托合成废水_王仁桃

文章编号:0253-2409(2011)04-0307-04收稿日期:2010-05-13;修回日期:2010-09-01。基金项目:国家杰出青年科学基金(20625620)。作者简介:王仁桃(1984-),女,河北邯郸人,硕士研究生,化学工程专业,E-mail:rentaowang@126.com。厌氧悬浮填料生物膜反应器处理费托合成废水王仁桃1,2,任云霞1,刘黎1,董桂燕1,李永旺1(1.中国科学院山西煤炭化学研究所,山西太原030001;2.中国科学院研究生院,北京100049)摘要:采用厌氧悬浮填料生物膜反应器工艺对费托合成废水进行处理,考察了高有机负荷条件下系统的运行情况。有机负荷小于31.1g/(L·d)时,COD去除率达97%以上;当有机负荷从39.7g/(L·d)增加至56.3g/(L·d)时,厌氧反应对COD的去除率从88%降至61%。实验结果表明,填料生物膜比悬浮污泥具有更高的活性,MBBR系统具有运行稳定、抗冲击力强的优点。关键词:悬浮填料生物膜反应器;费托合成废水;COD去除率;生物活性中图分类号:X703文献标识码:APerformanceofanaerobic-aerobicMBBRsystemfortreatingFischer-Tropsch-processingwastewaterWANGRen-tao1,2,RENYun-xia1,LIULi1,DONGGui-yan1,LIYong-wang1(1.InstituteofCoalChemistry,ChineseAcademyofSciences,Taiyuan030001,China;2.GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China)Abstract:TheobjectiveofthispaperistoinvestigateCODremovalefficiencyoftheFischer-Tropsch-processingwastewaterbyapplyingtheanaerobicmoving-bedbiofilmreactor(MBBR).ThecontributionoftheanaerobicMBBRtototalCODremovalefficiencyreached97%atanorganicloadingrate(OLR)of31.1g/(L·d).TheCODremovalefficiencyoftheanaerobicsystemhadaslightdecreaseto88%eventhoughthefeedOLRwasincreasedto39.7g/(L·d),andgraduallydecreasedto61%whenfeedOLRwasincreasedto56.3g/(L·d).TheCODremovalresultsintheanaerobicbatchexperimentsofbiofilmandsludgeshowedthattheattachedbiofilmhashigheractivitythansuspendedsludge.TheanaerobicMBBRsystemshowedacharacteristicofsteadyperformanceandresistanceabilityduringtheoperationperiod.Keywords:MBBR;Fischer-Tropsch;CODremoval;microorganismactivity费托合成过程水相副产物中含有一定量的含氧有机物,如甲醇、丙酮、乙醛、乙酸等。采用精馏的方法可以回收部分有机物[1],剩下的是浓度很低的稀酸溶液。如果这部分稀酸溶液能得到很好的处理,那么就能使大规模的煤制油过程实现清洁生产。而生物法具有处理能力大、环保经济等特点,是处理高浓度有机废水的首选。悬浮填料生物膜反应器又称移动床生物膜反应器(MBBR),是基于传统活性污泥法和流化床发展起来的新型工艺,是完全混合和连续进料的生物膜反应器。研究表明,悬浮填料生物膜反应器具有许多优势,如高的微生物浓度、好的抗冲击负荷能力、相对较小的反应器体积,与传统活性污泥法相比能承受更高的有机负荷。目前,已经在处理垃圾渗滤液[2]、牛奶厂废水[3]、奶酪厂废水[4]、新闻用纸生产厂废水[5]和工业废水和城市污水[6]等方面取得了良好的效果。本实验的主要目的是使用厌氧悬浮填料生物膜反应器处理费托合成废水,选用专利材料-FPUFS作为载体[7],考察处理效果以及系统的稳定性和抗冲击负荷能力。1实验部分1.1实验用水废水取自中科合成油基地中试出水,经过精馏后剩余馏分为本次实验用水。实验废水主