厌氧折流板反应器处理奶牛场废水的研究

第38卷第9期2009年9月辽宁化工LiaoningChemicalIndustryVo1．38，No．9September，2009厌氧折流板反应器处理奶牛场废水的研究张仕立(扬州工业职业技术学院，江苏扬州225127)摘要：研究了厌氧折流板反应器处理奶牛场废水的运行特点，试验结果表明：实验温度在36—39℃，流量控制在3～6L／h，进水COD质量浓度1000mg／L，HRT为17—34h，Nv=0．72～1．44kgCOD／(m·d)，MLSS=38～50g／L的条件下，COD去除率为75％。关键词：厌氧；奶牛场废水；厌氧折流板反应器中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1004—0935(2009)09—0629—03厌氧折流板反应器(AnaerobicBaffledReac．t0r，简称ABR)是由美国Stanford大学的McCarty等于20世纪80年代初提出的一种高效新型厌氧反应器-21，ABR反应器内设置若干竖向导流板，将反应器分隔成串联的几个反应室，每个反应室都可以看作一个相对独立的上流式污泥床系统，废水进入反应器后沿导流板上下折流前进，依次通过每个反应室的污泥床，废水中的有机基质通过与微生物充分的接触而得到去除。与其他厌氧反应器相比，具有结构简单，无三相分离器，造价低，无污堵塞，运行管理方便等优点_4J。本研究主要考察了ABR反应器处理奶牛场废水的运行特性和工艺特点。1实验部分1．1试验装置ABR反应器由5mm厚的有机玻璃制成，其具体尺寸为：L=900mm，B=150mm，H=900mm，反应器容积120L，有效容积100L。采用储水箱+螺杆泵+管道的进水方式；进水口距池底20mm，采用穿孔管沿池宽均匀布水，管长100mm，管径20mm。反应器共分4室，1～4各室宽度依次取为300、150、150、300mm。第1室只有上流室，宽300mm，第2、3两室下流室宽30mm，上流室宽120mm，第4室下流室宽60mm，上流室宽240mm。出水侧池壁上距池顶180mm，沿池宽中心位置设置一个出水孔，孔径10mm。其结构如图1所示。进1fft』lIl胥嚣宙lllllllll图1ABR反应器结构示意图1．2试验用水水质试验用水为新鲜牛粪稀释一定倍数后的稀释废水，其基本水质指标见表1。表1牛粪废水水质mg／L1．3种污泥本试验采用郑州市某污水处理厂浓缩池污泥作为接种污泥，将取回的污泥静置3天，然后弃去上清液，摇匀后倒满ABR的第一室，污泥体积占反应器有效容积的33．8％。1．4监测方法COD采用重铬酸钾法；pH采用玻璃电极法；收稿日期：2009-04-22作者简介：张仕立(1979一)．男．助教，硕士研究生6302009年9月NH一N采用预处理一滴定法；SS和MLSS采用重量法；BOD采用稀释倍数法；总氮采用分光光度计法。2结果与讨论2．1ABR的启动本试验采用固定HRT，逐步提高进水基质浓度的启动方式启动，启动历时100多天，由于种泥中主要是氢影响型甲烷菌，活性低；所以在启动过程中严格控制进水pH值，避免废水酸化对污泥的培养和颗粒化造成的不利影响，流量控制在3～6L／h，进水COD质量浓度1000mg／L，此时：HRT=17～34h，Nv=0．72～1．44kgCOD／(m·d)，符合0．5～1．5kgCOD／(m·d)的经验启动要求。ABR启动运行参数：Q=3～6L／h；温度：36～39oC；按照COD质量浓度1000、1500、2000、3000、4000、5000、7000、8000、12000mg／L几个质量浓度连续进料。启动过程运行工况见图2、图3。Ilo0Ol00009000、8000·7000g60005。0。0：璺3000u2000l0000l0O90807060瓣50蓑403020l0O02O406O80】0012O140T／D图2进出水COD浓度历时曲线02O406O8O10012O】40／D图3COD去除率历时曲线由以上试验结果可知，启动过程历时90多天，设计负荷下COD去除率达到75％；反应器启动基本成功。2．2ABR常温性能研究ABR启动后，进入试运行阶段，并对其常温处理性能作了研究，具体结果见表2。表2ABR常温性能研究：：(g：：结果表明：常温下COD去除率降至70％，NH一N有所升高，可见ABR对高浓度高悬浮物有机废水的COD去除效果明显，不能去除NH一N。2．3ABR室内的生物量启动40天后，各室出现不同程度的污泥颗粒化。随着有机负荷的增加，污泥颗粒化发展很快，启动60天后，污泥床内已布满了颗粒污泥，但各室污泥颗粒化程度不同，这主要与反应器前端有机负荷高，营养丰富，有利于各种菌的繁殖有关。反应器内主要有两种形态不同的颗粒污泥，前两室内，颗粒污泥呈暗黄色，后两室内，颗粒污泥呈黑色