Na_对IC反应器颗粒污泥影响的试验研究_李勇华

收稿日期:2007-11-22修回日期:2007-12-21作者简介:李勇华(1983-),男,在读硕士研究生,主要从事水处理厌氧技术研究,E-mail:liyonghua0214@163.comNa+对IC反应器颗粒污泥影响的试验研究李勇华,周兴求,伍健东,牛晓君(华南理工大学环境科学与工程学院,广州510006)摘要:利用取自IC反应器的颗粒污泥,研究了Na+浓度对厌氧颗粒污泥产甲烷活性的影响及其对COD去除效果和出水挥发酸的影响,并研究了系统缓冲能力的变化情况。实验结果表明,Na+会对颗粒污泥的活性产生抑制,当Na+<10g·L-1时系统具有足够的缓冲能力;当Na+<12g·L-1时,有机物去除率保持在82%以上,VFA稳定在203～643mg·L-1。关键词:Na+;厌氧;颗粒污泥;IC反应器中图分类号:X703;S216.4文献标识码:A文章编号:1000-1166(2008)01-0015-04EffectofNa+onAnaerobicGranularSludgeinICReactor/LIYong-hua,ZHOUXing-qiu,WUJian-dong,NIUXiao-jun/(CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guang-zhou510006,China)Abstract:EffectofNa+onspecificmethanogenicactivity(SMA)ofanaerobicgranularsludge,CODremovalrate,efflu-entVFA,aswellasthebufferingcapacity,werestudiedinICreactoroperation.TheresultshowedthatNa+hadinhibitionsonSMA,andthesystemhadenoughcapacitytoresumeactivityundertheNa+<10g·L-1.TheCODremovalratecouldreminabove82%whenNa+<12g·L-1,andtheeffluentVFAwereat203～643mg·L-1.Keywords:Na+;anaerobic;granularsludge;ICreactor1引言含盐废水中含有大量的Na+,主要来自化学加工业、石油和天然气的回收过程、填埋场的渗滤液以及肉类、海产品和皮革加工业等。由于该类废水的高渗透压及其高浓度盐离子本身对微生物具有毒性,非嗜盐微生物直接暴露于其中会使之大量死亡,微生物酶活性降低甚至失去活性[1]。大量Na+直接进入常规污水处理厂会对其生物处理系统产生冲击,处理效率下降,污泥沉降性能变差,出水SS增大,甚至使整个系统崩溃。NaCl浓度提高到3%～6%,会使COD,氨氮和磷的去除率分别下降30%～67%[2～4],50%～60%[3,4]和74%[5]。目前钠盐废水的处理主要偏向于不脱盐、不稀释直接采用生物法处理。但是钠盐浓度过高,会对微生物的生长产生抑制,一般采用生物法处理时均需要对废水进行稀释,使盐质量分数小于1%,这样就会造成水资源的浪费,使处理构筑物庞大,投资增加,运行费用提高[6]。而以厌氧颗粒污泥运行的高效厌氧反应器,由于其耐冲击负荷和抗有毒有害物质能力,为钠盐废水的处理提供了一种可行的方法。本研究采用IC反应器内颗粒污泥,通过逐步投加NaCl,研究其对颗粒污泥产甲烷活性的影响和恢复情况,同时探讨了其对有机物降解效率和出水VFA的影响以及系统缓冲能力的变化情况,从而期望为高钠盐废水的厌氧生物处理提供必要的参数和经验。2材料与方法2.1试验装置将装有颗粒污泥和配水的反应瓶放入摇床内,反应瓶出气口用硅胶管与史氏发酵管相连,管内装有NaOH饱和溶液,用于吸收CO2和H2S等气体。试验装置如图1所示。2.2试验用水采用葡萄糖为基质,NH4Cl和KH2PO4分别提供氮和磷,其中m(COD)∶m(N)∶m(P)=200∶5∶1,15中国沼气ChinaBiogas2008,26(1)图1试验装置示意图废水COD浓度为7000mg·L-1。模拟废水用NaH-CO3缓冲,加入Ni,Co,Fe等微量元素,具体配方见表1。通过添加NaCl逐步增加模拟废水中的Na+浓度。表1模拟废水配方组份浓度mg·L-1组份浓度mg·L-1C6H12O66880H3BO30.1NH4Cl664ZnCl20.1KH2PO4148CuCl20.06NaHCO33000MnSO4·H2O0.1MgSO4·7H2O50(NH4)6Mo7O24·4H2O0.1CaCl2·2H2O60AlCl30.1FeS