高硫酸盐难降解废水高温厌氧处理中限量曝气的应用及影响

高硫酸盐难降解废水高温厌氧处理中限量曝气的应用及影响周伟丽1,王妍春2,今井刚3,浮田正夫3(1.岐阜大学流域圈科学研究中心,柳户121,岐阜50121193,日本;2.清华紫光环保有限公司,北京100084;3.山口大学工学部社会建设与环境工学科,常台221621,宇部75528611,日本)摘要:由于硫酸盐还原的影响,普通高温UASB反应器处理亚硫酸盐纸浆厂排出的高硫酸盐难降解废水过程中甲烷菌活性受到了严重抑制.考虑到空气对硫化氢的吹脱和对硫化物的氧化作用可能减轻硫化物对甲烷菌的抑制,本研究在厌氧反应器中引入限量曝气措施.试验结果表明,反应器的运行稳定性和处理能力均得到大幅提高.在有机负荷提高到原来2倍的情况下,曝气后COD去除率仍有提高,从40%～50%提高到60%～70%.试验证明部分甲烷菌可以耐氧,而某些种类的水解酸化细菌则对不完全厌氧环境比较敏感.关键词:限量曝气;UASB;高温处理;抑制;硫化合物;难降解物质中图分类号:X703;X505文献标识码:A文章编号:025023301(2006)0721339206收稿日期:2005205218;修订日期:2005207213作者简介:周伟丽(1973～),女,博士,主要研究方向为废水的厌氧生物处理及污泥的快速颗粒化.EffectofLimitedAerationontheThermophilicAnaerobicTreatmentofHigh2SulfateRefractoryWastewaterZHOUWei2li1,WANGYan2chun2,IMAITsuyoshi3,UKITAMasao3(1.RiverBasinResearchCenter,GifuUniversity,121Yanagido,Gifu50121193,Japan;2.TsinghuaUnisplendourEnvironmentalProtectionCo.Ltd.,Beijing100084,China;3.Dept.ofCivilandEnvironmentalEngineering,YamaguchiUniversity,Tokiwadai221621,Ube,Yamaguchi75528611,Japan)Abstract:Athermophilicup2flowanaerobicsludgeblanket(UASB)reactorwasusedtotreathigh2sulfaterefractorywastewaterfromasulfitepulpmill.Themicroorganismswereinhibitedsignificantlyastheresultofsulfatereduction.Basedontheconsiderationthatthelimitedaerationmaystriphydrogensulfideoutandoxidizepartofthesulfideintonontoxicelementalsulfur,limitedaerationwasintroducedintothereactorlatertoreducetheinhibition.Thereactorshowedmuchbetterrunningstabilityandhighertreatmentcapacitythereafter.CODremovalincreasedfrom40%～50%to60%～70%whentheorganicloadingrate(OLR)wasdoubled.Thisstudyverifiedthatsomemethanogenscouldbeaerotolerantwhilesomeofthefermentationbacteriamightbesensitivetotheincompleteanaerobicsurroundings.Keywords:limitedaeration;UASB;thermophilictreatment;inhibition;sulfurcompounds;refractorymaterials纸浆/造纸厂、食用油、味精厂和部分化工厂等排出的废水中含有高浓度的硫化合物,以硫酸盐,亚硫酸盐,硫化物等形式存在.这些硫化合物在厌氧生物处理中会直接或间接地影响或抑制甲烷菌的活动[1,2],原因为在厌氧条件下,硫酸盐或亚硫酸盐被硫酸盐还原菌(SRB)还原为硫化物,一方面,甲烷菌在与硫酸盐还原菌进行食物竞争时往往处于弱势[3],另一方面,作为还原产物的硫化物以及分子态硫化氢都会严重抑制甲烷菌的活性,因此硫化合物常常导致厌氧反应器处理效果低下,甚至整个处理系统的失败[4].为解决这一问题,研究者们尝试过很多处理办法,如